Chcesz całkowicie uniezależnić się od dostawców prądu? Samowystarczalność to Twoje drugie imię? A może prowadzisz nomadyczne życie i wszystko, czego potrzebujesz do szczęścia, mieści się w Twoim kamperze? To wspaniale! Jeśli jednak nie wyrzekłeś się do końca wygód i potrzebujesz na co dzień energii elektrycznej, zobacz, jak łatwo ją zmagazynujesz dzięki akumulatorom do fotowoltaiki off-grid.
Akumulator do fotowoltaiki off-grid. Sprawdź te parametry
Instalacja off-gridowa to inaczej system fotowoltaiczny, który nie jest podłączony do sieci elektrycznej. Nie oddajesz nadmiaru energii, którą wyprodukowały Twoje moduły fotowoltaiczne. Nadwyżki przechowujesz w akumulatorach, czyli magazynach energii i wykorzystujesz w dowolnym czasie.
Akumulator pracuje w dwóch cyklach:
– ładowania energii, w którym przetwarza energię elektryczną na chemiczną,
– rozładowywania energii, w którym przetwarza energię chemiczną na elektryczną.
Wybór odpowiedniego modelu jest kluczowy dla efektywnego i niezawodnego działania systemu. Istnieje kilka rodzajów magazynów energii. Zanim podejmiesz decyzję, w który zainwestować, weź pod uwagę takie czynniki, jak:
- pojemność akumulatora – podaje się ją w Ah (amperogodzinach) lub określa symbolem C (ang. capacity, czyli pojemność),
- napięcie – zwykle 12 V lub 24 V,
- zapotrzebowanie na moc,
- moc urządzeń podłączonych do akumulatora i czas ich działania,
- żywotność, czyli liczba cykli – ile razy da się naładować i rozładować, zanim całkowicie straci wydajność,
- możliwość regularnego głębokiego rozładowywania,
- technologia, w której został wyprodukowany – każda ma mocne i słabsze strony,
- warunki środowiskowe,
- dostępność serwisu,
- koszty,
- długość gwarancji producenta.
Akumulatory do instalacji fotowoltaicznych produkuje się w różnych technologiach, przez co różnią się od siebie m.in. rodzajem elektrolitu, stopniem odporności na wstrząsy i zachowaniem pojemności.
1. Akumulatory LiFePO4 – litowo-żelazowo-fosforanowe
Najbardziej zaawansowane technologicznie magazyny energii w przypadku instalacji off-grid. Wyróżnia je:
- brak efektu pamięci – stała pojemność przez cały czas eksploatacji,
- odporność na skoki temperatur – od -30 do +60°C,
- stabilność termiczna o niskim ryzyku samozapłonu,
- wysoka gęstość energii,
- wysokie napięcie nominalne,
- odporność na wstrząsy,
- lekkość i niewielki rozmiar,
- żywotność od 2,5 tys.do 5 tys. cykli ładowania.
Sprawdzają się w domach, na jachtach, w kamperach i foodtruckach. Jeśli przeliczysz liczbę cykli pracy na cenę, okaże się, że to najkorzystniejszy rodzaj akumulatorów w systemie off-grid.
2. Akumulatory żelowe – dopasowują się do warunków
W tych bateriach elektrolit ma postać żelu, którą uzyskuje dzięki zagęszczeniu kwasu siarkowego krzemionką. Gwarantują wydajność instalacji fotowoltaicznej poprzez:
- brak rozwarstwiania się elektrolitu w trakcie powolnego ładowania,
- możliwość pozostawienia w stanie naładowania do połowy nawet przez dłuższy czas,
- dobrą tolerancję temperatur poniżej 0°C; jeśli są pełne, zmniejszą swoją pojemność, ale nie ulegną uszkodzeniu. To odwracalny proces, bo kiedy temperatura się podniesie, urządzenie odzyska maksymalną pojemność.
- powolne ładowanie i rozładowywanie,
- brak konieczności konserwacji i wentylacji,
- żywotność od ok. 400 cykli do nawet 5000 cykli ładowania.
Szkodliwy wpływ na modele żelowe ma głębokie rozładowanie, jeśli trwa powyżej doby. Urządzenia te sprawdzają się do zasilania telewizorów, wózków inwalidzkich, oświetlenia i ładowarek, czyli sprzętu, który potrzebuje niewielkiej mocy.
3. Akumulatory AGM – odporne na wstrząsy i wibracje
Powstają w technologii podobnej do akumulatorów żelowych, ale w ich przypadku ciekły elektrolit znajduje się w matach szklanych między płytami z ołowiu. Stąd wzięła się również ich nazwa: Absorbed Glass Mat. Najważniejsze wyróżniki urządzeń w technologii AGM to:
- szybkie ładowanie i rozładowywanie bez utraty wydajności – nie powinny jednak pozostawać rozładowane na dłużej niż dobę,
- odporność na wysokie ciśnienie w celach – brak ryzyka kumulacji gazów, kiedy dochodzi do przeładowania,
- montaż w każdej pozycji,
- odporność na drgania i uderzenia,
- brak wycieku podczas uszkodzenia mechanicznego,
- wydajne odprowadzenie ciepła,
- żywotność od ok. 400 cykli do ok. 1800 cykli ładowania.
Akumulatory AGM rzadko stosuje się w dużych instalacjach fotowoltaicznych, raczej wybiera się je do zasilania małych domów, kamperów czy jachtów. Dzięki zaworowi ciśnieniowemu dają się stosować w urządzeniach o dużym stałym obciążeniu.
4. Akumulatory litowo-jonowe – klasyk wśród baterii do fotowoltaiki
To jedne z najbardziej popularnych akumulatorów. Wyróżniają się bardzo dobrymi parametrami, do których należą:
- wysoka gęstość energii,
- bardzo dobra wydajność,
- krótki czas ładowania,
- duża pojemność,
- utrzymanie wydajności i pojemności mimo częstego ładowania i rozładowywania,
- możliwość częstego i regularnego rozładowania,
- wysokie napięcie nominalne,
- bardzo niska waga – poniżej kilograma,
- żywotność od ok. 1000 do ok. 2000 cykli ładowania.
Łączą w sobie wydajność i nie tracą na jakości podczas użytkowania. Najlepiej sprawdzają się w zasilaniu niewielkich urządzeń – ładowarek do telefonu, baterii do aparatu itp. Minus stanowi ich wrażliwość na temperaturę, zarówno niską, jak i wysoką.
Akumulatory kwasowo-ołowiowe – czy sprawdzą się w instalacji off-grid?
Choć ich cena kusi, to nie nadają się do fotowoltaiki. Dlaczego? Przede wszystkim nie są przystosowane do pracy cyklicznej i cechują się głębokimi cyklami rozładowań i ładowań. Wymagają również wentylacji i konserwacji ze względu na emisję gazów podczas napełniania.
Poza tym produkuje się je w mniej zaawansowanej technologii niż pozostałe urządzenia, a to przekłada się na mniejszą pojemność. Co więcej – jeśli nie są naładowane do końca, spada ona jeszcze bardziej. W efekcie częściowe lub całkowite rozładowanie prowadzi do zakwaszenia akumulatora.
Istnieje również ryzyko, że urządzenie szybko się zużyje, jeśli będzie się długo napełniało (np. zimą czy przy gorszej pogodzie). Możesz z niego korzystać we względnie wygodny sposób, ale dopiero, jeśli dokupisz dodatkowe moduły, takie jak systemy mieszające elektrolit, które nieco niwelują skutki powolnego ładowania.
O czym pamiętać, wybierając akumulator do fotowoltaiki?
Przed instalacją warto wykonać audyt energetyczny, dzięki któremu dowiesz się, czego potrzebujesz, żeby Twoja wyspowa instalacja PV działała wydajnie.
Jeśli rozważasz opcję off-grid, żeby zasilać urządzenia w domu, to jeden magazyn raczej nie zaspokoi Twojego zapotrzebowania na energię. Jeśli rocznie zużywasz np. 3600 kWh, to Twoja instalacja powinna mieć moc 4 kW. Dziennie wykorzystasz ok. 10 kWh z generowanych 12 kWh przez fotowoltaikę. W takim wypadku potrzebujesz co najmniej pięciu akumulatorów 12 V o pojemności 200 Ah.
Mniej energii zużywają domki rekreacyjne, bo mieszka się w nich sezonowo, a wewnątrz znajduje się niewiele sprzętów elektrycznych. W ich przypadku zwykle możesz polegać na 2 akumulatorach o pojemności 110-150 Ah.
Co oprócz akumulatora i modułów PV? Niezbędniki do domowej instalacji fotowoltaicznej
Do akumulatora należy dopasować przetwornicę prądu stałego w zmienny, czyli falownik, który będzie odpowiadać napięciu i mocy instalacji PV. Ten regulator ładowania kontroluje pracę modułów fotowoltaicznych i chroni akumulator przed przeładowaniem – w odpowiednim momencie kieruje nadwyżki energii do sieci elektroenergetycznej.
Akumulatory w hybrydowym systemie PV
Magazyny energii przydają się także w systemach fotowoltaiki on-grid. Usprawniają działanie przydomowej instalacji, zwiększając dzienne wykorzystanie energii elektrycznej z fotowoltaiki o 10-13%. Zmniejszają tym samym straty związane ze sprzedażą nadwyżek energii do sieci.
Kiedy magazynujesz samodzielnie wyprodukowaną energię w ogólnodostępnej sieci energetycznej, wykorzystujesz ją tylko w 70-80%. Za to jeśli masz własny akumulator, nadmiar energii gromadzisz właśnie w nim. Zużywasz go wówczas, kiedy Twoja instalacja PV nie pracuje, czyli zimą, nocą, podczas pochmurnych dni lub kiedy dojdzie do awarii. I dopiero wtedy, kiedy akumulator się zapełni, nadwyżkę oddajesz do sieci energetycznej.
Akumulatorowe wsparcie instalacji on-grid opłaca się, bo zwiększa autokonsumpcję i niezależność od dystrybutora energii. Zapewnia produkcję energii elektrycznej w przypadku przeciążenia sieci, chroni przed zwarciami i przerwami w produkcji czy dostawie prądu. Podsumowując – stoi na straży systemu energetycznego Twojego domu.
Konserwacja akumulatorów fotowoltaicznych – jak dbać o magazyn energii?
Akumulator wymaga kontroli raz na pół roku. Dokonuje się wtedy pomiaru napięcia wybranych baterii i temperatury ogniw. Już odchył rzędu 0,1 V od normy oznacza konieczność serwisowania. Raz na rok przeprowadza się badania wszystkich ogniw i testuje złączenia śrubowe, żeby instalacja pozostała stabilna.
Jaki akumulator wybrać? Postaw na pewne zasilanie energetyczne
Zmagazynują energię elektryczną w domu, kamperze i na łodzi. Aż 4 rodzaje baterii do paneli fotowoltaicznych – masz w czym wybierać, zwłaszcza że niektóre ich parametry znacząco się różnią. Dzięki temu dopasujesz je do swojego zapotrzebowania na energię i trybu życia. Zwiększysz autokonsumpcję i uniezależnisz się od dostaw prądu z sieci.
Dodaj komentarz