Amikor fotovoltaikus rendszer telepítésébe kezdünk, gyakran a panelekre koncentrálunk, de a valóság az, hogy a tárolórendszer a telepítés igazi lelke. Megfelelő akkumulátor nélkül kénytelenek vagyunk pontosan akkor fogyasztani az energiát, amikor a nap a legerősebb, így a termelés nagy részét elpazaroljuk, vagy teljesen az elektromos hálózatra támaszkodunk, amikor leszáll az éj.
A nappalból az éjszakába energiát átvinni nem olyan egyszerű, mint megvenni egy régi akkumulátort; egyensúlyba kell hozni a cellák kémiáját otthonod tényleges energiafogyasztásával. Ha rosszul számolsz, fennáll a veszélye annak, hogy a rendszer kiszárad egy vihar közepén, vagy ami még rosszabb, hogy néhány hónapon belül tönkreteszi az akkumulátort azáltal, hogy többet igényel tőle, mint amennyit elbír.
Tárolási technológiák: Melyik a legjobb választás?
A mai piacon nagyon széles választékkal találkozhatunk. A lítium akkumulátorok, különösen a LiFePO4 , a lakossági önellátás vezető választásává váltak. Fő előnyük, hogy nagyon mély kisütést tesznek lehetővé gyors lebomlás nélkül, és egy BMS nevű elektronikus vezérlőrendszerrel rendelkeznek, amely biztosítja, hogy minden kontroll alatt maradjon. Továbbá sokkal kompaktabbak és hatékonyabbak, bár a kezdeti beruházás magasabb, jelenleg a lítium napelemes akkumulátorok az előnyben részesített opciók.
Másrészről továbbra is léteznek ólom-savas akkumulátorok, amelyek bár régebbi technológiát képviselnek, mégis megállják a helyüket. Itt számos típust találunk: az AGM akkumulátorok zárt és kompakt akkumulátorok , ideálisak furgonokhoz vagy kisebb rendszerekhez, ahol a karbantartási komplikációk nemkívánatosak. A zselés akkumulátorok jobbak a lassú és állandó kisütésekhez, míg az álló akkumulátorok (mint például az OPzS) igazi tartályok, amelyeket elszigetelt telepítésekhez terveztek, és amelyeknek megfelelő gondozás mellett évtizedekig kell kitartaniuk.
Vannak további niche lehetőségek is. A nikkel-kadmium és a nikkel-vas akkumulátorok rendkívül robusztusak és ellenállnak a hőhatásnak, amely bármely más akkumulátort tönkretenne, de toxicitásuk és költségeik kizárják a háztartási használatukat. A nátriumalapú akkumulátorokról és az áramlási akkumulátorokról már folyik a szóbeszéd , amelyek a jövő fenntartható és tömegpiaci alternatíváját jelenthetik, elektrolittartályok segítségével elválasztva az energiát a kapacitástól.
Kulcsfontosságú fogalmak a tervezési hibák elkerüléséhez
Egy készülék megfelelő méretezéséhez először meg kell értened, hogy mit jelentenek a specifikációs lapon szereplő adatok. A feszültség (12V, 24V vagy 48V) határozza meg az üzemi feszültséget; a modern otthonokban a 48 V-os szabvány az előnyösebb, mert lehetővé teszi a vékonyabb kábelek használatát és csökkenti az energiaveszteséget. Az amperóra (Ah) megmutatja, hogy mennyi töltést képes tárolni a készülék, de ezt nem szabad összekeverni a felhasználható energiával.
Itt jön képbe a kisütési mélység (DoD) , egy létfontosságú fogalom. Egy ólom-savas akkumulátor esetében, ha 50% fölé merítjük le, az lassan megöli. A lítium ezzel szemben lehetővé teszi, hogy a kapacitásának akár 80%-át vagy 90%-át is problémamentesen kihasználjuk. Ha egy 10 kWh-s ólom-savas akkumulátort vásárolunk, akkor valójában csak 5 kWh-ja marad használható kapacitással, ha el akarjuk kerülni az akkumulátor idő előtti meghibásodását.
Egy másik kulcsfontosságú szempont az autonómia , ami egyszerűen egy biztonsági háló a felhős napok átvészelésére. Egy hálózatra csatlakoztatott házban egy napra elegendő energia általában elegendő. De ha egy elszigetelt (hálózaton kívüli) területen él, akkor normális, ha az akkumulátortelepet úgy tervezik, hogy legalább három teljes napig kitartson napsütés nélkül, így elkerülhető a dízelgenerátor folyamatos működtetése.
Hogyan számítsuk ki az akkumulátor kapacitását
A szükséges kapacitás kiszámításához az első lépés a naponta fogyasztott wattórák (Wh) összeadása. Ha éjszakánként 6 kWh-t használunk, akkor ez a minimális energia, amelyet az akkumulátornak biztosítania kell. Az Ah-ban kifejezett névleges kapacitás kiszámításának technikai képlete a következő: a napi fogyasztást megszorozzuk az autonómia napjainak számával, és elosztjuk a megengedett kisütési mélységgel és a rendszerfeszültséggel.
Az Ah-ról kWh-ra való átszámításhoz egyszerűen szorozzuk meg az Ah-ban megadott kapacitást a feszültséggel, és osszuk el 1000-rel. Például egy 100 Ah-s akkumulátor 48 V-on 4,8 kWh-t ad . Rendkívül fontos, hogy ez a számítás pontos legyen, mivel egy alulméretezett akkumulátortelep áramkimaradásokat okoz, egy túlméretezett pedig felesleges költséget jelent.
Elektromos konfiguráció: Soros és párhuzamos
Miután tudjuk, mennyi energiára van szükségünk, össze kell raknunk a fizikai kirakóst. Soros kapcsolást használunk a feszültség összeadására. Ha négy 12 V-os akkumulátorunk van, és sorba kötjük őket, akkor egy 48 V-os rendszert kapunk, de az Ah-ban kifejezett kapacitás egyetlen akkumulátor kapacitásának felel meg. Ez a legtisztább módja az inverter által megkövetelt feszültség elérésének.
A párhuzamos kapcsolás lehetővé teszi a kapacitás (Ah) növelését a feszültség megtartása mellett. A professzionális mérnöki tudományokban azonban az ólomakkumulátorok tisztán párhuzamos kapcsolása kerülendő, mivel ohmikus kiegyensúlyozatlanságot okoz: az inverterhez közelebb lévő akkumulátorok keményebben dolgoznak, mint a távolabbiak, ami egyenetlen kopást eredményez. Az elegáns megoldás az, hogy egyetlen, szigorú sorba kötött , fix, nagy kapacitású cellákat használnak , így kiküszöbölik az örvényáramokat.
Kompatibilitás és piaci márkák
Nem elég, ha a számok összeadódnak; az inverternek és az akkumulátornak ugyanazt a nyelvet kell beszélnie. Sok gyártó, mint például a Huawei, a BYD és a Tesla, zárt ökoszisztémákat hoz létre, ahol az akkumulátor csak a saját inverterével működik. Mások, mint például a Victron és a Pylontech, nagyobb kompatibilitási rugalmasságot kínálnak , lehetővé téve a különböző márkák alkatrészeinek keverését, amennyiben azok ugyanazokat a kommunikációs protokolokat követik.
Akkumulátor kiválasztásakor figyelembe kell venni a kisülési sebességet (C-sebesség) , amely azt jelzi, hogy az akkumulátor milyen gyorsan képes energiát leadni. Ha nagy áramot fogyasztó készülékei vannak, például egy légkondicionáló, akkor olyan akkumulátorra van szüksége, amely képes kezelni ezeket az áramokat anélkül, hogy a feszültség hirtelen csökkenne, és a rendszer biztonsági okokból leállna.
Egy hatékony rendszerhez az ideális megközelítés az energiafogyasztás realisztikus elemzésének, az élettartam maximalizálására tervezett lítiumkémiai összetételnek, valamint az év legrosszabb hónapjait figyelembe vevő rendszerméretezésnek az ötvözete . Végső soron egy jó akkumulátorbankba történő befektetés nemcsak az árammegtakarítás révén térül meg, hanem a tudat miatt is, hogy otthona lámpái a hálózattól vagy az időjárási körülményektől függetlenül folyamatosan égve maradnak.
