A nap már lement, a nappaliban égnek a lámpák, a konyhában készül a vacsora, és elindul a mosogatógép. Az ezekhez szükséges áram egy részét akár órákkal korábban, a háztetőn lévő napelemek is megtermelhették. Az otthoni energiatárolás éppen ezt teszi lehetővé: a napközben előállított energia később is felhasználható.
Együttműködésen alapuló tartalom
Természetesen nem magát a napsütést zárjuk egy dobozba. A napfényből előállított villamos energiát tároljuk akkumulátorban, majd akkor használjuk fel, amikor szükség van rá. A működési elv ismerős lehet a telefonok világából, egy háztartás energiaellátásához azonban nagyobb kapacitás és több berendezés összehangolt működése szükséges.
A napenergia akkor érkezik, amikor nem vagyunk otthon
A napelemek termelése a rendelkezésre álló napfényt követi. Egy család áramfogyasztását viszont a napi rutin határozza meg: mikor kelnek fel, főznek, mosnak vagy kapcsolják be a különböző készülékeket.
Sok otthonban napközben viszonylag kevés áram fogy, mert a lakók dolgoznak vagy iskolában vannak. A hűtő és néhány más berendezés működik, de az esti órákban jóval több fogyasztó kapcsolódhat be egyszerre. Így előfordulhat, hogy a tetőn délben több energia keletkezik, mint amennyit a ház felhasznál, este pedig hálózati áramra van szükség.
Az energiatároló ezt az időbeli eltérést segít áthidalni. A nappali többlettermelés egy részét eltárolja, hogy az később a háztartás rendelkezésére álljon.
Az akkumulátorban az energia kémiai formában tárolódik
Az akkumulátor nem egyszerű tartály, amelyben elektromos áram gyűlik össze. Töltéskor a bevitt villamosenergia kémiai folyamatok révén tárolódik. Kisütéskor ezek a folyamatok lehetővé teszik, hogy ismét villamos energiát kapjunk, és működtessük vele az otthoni berendezéseket.
A ma elterjedt otthoni tárolók között sok lítiumion-alapú akkumulátor található. Működésüket felügyeleti rendszer követi, amely többek között a töltöttséget és a hőmérsékletet figyeli, valamint segít a megfelelő működési határok betartásában.
Az akkumulátor tehát nem termel energiát: abból gazdálkodik, amit korábban beletöltöttek. Ráadásul a töltés és a kisütés során veszteségek keletkeznek, ezért a betárolt energia teljes mennyisége nem nyerhető vissza. Ez a rendszer méretezésekor és gazdaságosságának vizsgálatakor is számít.
A panelek, az inverter és a tároló együtt dolgoznak
A napelemek a napfényből egyenáramot állítanak elő, miközben a háztartási készülékek többsége váltakozó árammal működik. A szükséges átalakítást az inverter végzi.
A tárolóval kiegészített rendszerben az akkumulátor töltését és kisütését is össze kell hangolni a termeléssel és a fogyasztással. Erre megfelelő kialakítású hibrid inverter vagy más, akkumulátoros működéshez alkalmas rendszer szolgálhat. A mérés és a vezérlés követi, mennyi energia érkezik a panelektől, mennyit használ a ház, és mennyi tárolható még az akkumulátorban.
Meglévő napelemes rendszerhez sem kapcsolható tetszőleges tároló. Ellenőrizni kell a berendezések kompatibilitását, a villamos kialakítást és a bővítés feltételeit. Egy felkészült napelem telepítő a meglévő rendszer felmérésével segíthet tisztázni, milyen módon alakítható ki az energiatárolás, és szükséges-e valamelyik berendezés cseréje.
Egy nap alatt többször is változik az energia útja
Reggel, amikor a család készülődik, a napelemes termelés még alacsony lehet. A ház ilyenkor a hálózatból, illetve a tárolóban megmaradt energiából fedezheti a fogyasztását.
Ahogy erősödik a napsütés, növekedhet a termelés. A megtermelt áram elláthatja az éppen működő készülékeket, a fennmaradó rész pedig töltheti az akkumulátort. Ha a tároló megtelt, a további energia sorsa a rendszer beállításaitól és a hálózati csatlakozás feltételeitől függ.
Este, amikor a panelek már alig vagy egyáltalán nem termelnek, az akkumulátor átveheti a fogyasztás egy részének ellátását. Amikor eléri a beállított alsó töltöttségi határt, hálózatra csatlakozó rendszerben ismét a hálózat biztosíthatja a szükséges energiát.
A működés a beállításoktól is függ: például a rendszer tarthat fenn energiatartalékot, amelyet a hétköznapi fogyasztás során nem használ fel.
A kapacitásból derül ki, mennyi energia tehető el estére
Az energiatárolóknál két fontos adatot érdemes megkülönböztetni. A kilowattóra, vagyis a kWh az energia mennyiségét jelzi, a kilowatt, azaz a kW pedig a teljesítményt.
Egy szemléltető példában 8 kWh ténylegesen felhasználható energia elméletileg nyolc órán át fedezhet 1 kW átlagos fogyasztást. A valós időtartamot a veszteségek, a változó terhelés és a rendszer működési korlátai is befolyásolják.
A leadható teljesítmény azért fontos, mert meghatározza, mekkora egyidejű terhelést tud ellátni a tárolórendszer. Hiába van még energia az akkumulátorban, ha a bekapcsolt készülékek összes teljesítményigénye meghaladja ezt a határt.
Ugyanaz a tároló ezért egészen más ideig lehet elegendő világításhoz és televíziózáshoz, mint elektromos fűtéshez vagy autótöltéshez.
Az energiatároló nem jelent automatikusan áramszüneti ellátást
Kézenfekvőnek tűnhet, hogy egy feltöltött akkumulátor áramszünetben is ellátja a házat. Ez azonban csak akkor lehetséges, ha a rendszer rendelkezik a szükséges tartaléküzemi képességgel és megfelelő villamos kialakítással.
A hagyományos hálózatra kapcsolt napelemes rendszerek áramszünetkor biztonsági okból leállnak. Akkumulátor mellett is külön biztosítani kell, hogy a ház ellátása a közcélú hálózattól megfelelően leválasztva működhessen.
Tervezési kérdés az is, mely fogyasztók kapjanak ilyenkor áramot. Más méretezést kíván néhány lámpa, a hűtő és az internetkapcsolat fenntartása, mint az egész ház valamennyi berendezésének működtetése.
Az esti felhasználás a cél, a teljes önellátás külön kérdés
Az otthoni energiatárolás elsősorban a napi termelés és fogyasztás összehangolására szolgál. A nappali többlet egy része estére átvihető, a nyári napsütés energiáját azonban egy szokásos háztartási akkumulátor nem őrzi meg a téli hónapokra.
A gazdaságosságot az elszámolási mód is befolyásolja. A szaldó elszámolás esetén a hálózatból vételezett és az oda betáplált energia mennyiségét az elszámolási időszakban egymással szembeállítják. Ez pénzügyi elszámolás, nem jelenti azt, hogy a hálózat fizikailag elraktározza a háztartás nyári termelését. Olyan elszámolásnál pedig, ahol a betáplálás és a vételezés külön történik, a saját termelés helyben történő felhasználása más gazdasági jelentőséget kaphat.
A megfelelő tárolóméretet ezért a fogyasztási szokások, a napelemes termelés, az elszámolási feltételek és a beruházás költsége alapján érdemes meghatározni. A napsütés energiájának egy része valóban eltehető estére: a technológia attól válik hasznossá, hogy ezt a háztartás tényleges igényeihez igazítjuk.
Jogi nyilatkozat: a szponzorált cikk(ek) szerzője(i) kizárólagosan felelős(ek) a kifejtett véleményekért vagy ajánlatokért. Ezek a vélemények nem feltétlenül tükrözik a Helló Magyar hivatalos álláspontját, és a szerkesztőség nem vállal felelősséget azok valóságtartalmáért.
