Akumulator do fotowoltaiki off grid. 4 akumulatory do instalacji fotowoltaicznych

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 XXI w. 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

System off grid to inaczej fotowoltaika, która nie jest podłączona do sieci elektrycznej. W tym systemie nie oddajesz nadmiaru wytworzonej energii, ale przechowujesz go w magazynach 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, i zanim dokonasz ostatecznego wyboru, weź pod uwagę takie czynniki, jak:

pojemność akumulatora (podaje się ją w Ah lub - rzadziej - C), 1 Ah=36 000 C, co oznacza, że urządzenie podaje prąd o natężeniu 1A przez 36 godzin,
napięcie (zwykle 12V lub 24V),
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 - każda ma plusy i minusy,
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 2-2,5 tys. cykli.

Sprawdzają się w domach, na jachtach, w kamperach, 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 krzemionką. Wydajność instalacji fotowoltaicznej typu off-grid gwarantują poprzez:

brak rozwarstwiania się elektrolitu w trakcie powolnego ładowania,
możliwość pozostawienia w stanie naładowania do połowy nawet przez dłuższy czas,
tolerancja 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 ok. 400 cykli.

Szkodliwy wpływ na modele żelowe ma głębokie rozładowanie, jeśli trwa powyżej doby. Urządzenia te sprawdzają się do zasilania telewizorów, oświetlenia i ładowarek.

3. Akumulatory AGM - odporne na wstrząsy i wibracje

Powstają w technologii podobnej do akumulatorów żelowych, ale ciekły elektrolit mieści się w matach szklanych między płytami z ołowiu - stąd ich nazwa: Absorbed Glass Mat. Czym wyróżniają się urządzenia w technologii AGM?

szybkie ładowanie i rozładowywanie bez utraty wydajności (ale nie powinny pozostawać rozładowane na dłużej niż dobę),
odporność na wysokie ciśnienie w celach (zawór ciśnieniowy) - nie ma 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 ok. 400 cykli.

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,
długa żywotność,
krótki czas ładowania,
duża pojemność,
częste ładowanie i rozładowywanie nie wpływa na wydajność i pojemność,
możliwość częstego i regularnego rozładowania,
wysokie napięcie nominalne,
przyjazne środowisku,
żywotność 300-500 cykli,
bardzo niska waga - poniżej kilograma.

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 więc 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. To wpływa na ich mniejszą pojemność i co więcej - jeśli nie są naładowane do końca, spada ona jeszcze bardziej. W efekcie częściowe i całkowite rozładowanie prowadzi do zakwaszenia akumulatora.

Istnieje również szansa, 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 - np. 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 działała wydajnie.

Jeden magazyn raczej nie zaspokoi Twojego zapotrzebowania na energię. Jeśli mieszkasz w domu i rocznie zużywasz 3600 kWh, to Twoja instalacja powinna mieć moc 4kW. Dziennie wykorzystasz ok. 10 kWh z generowanych 12 kWh przez fotowoltaikę. W takim wypadku potrzebujesz co najmniej pięciu akumulatorów 12V 200 Ah.

Mniej energii zużywają domki rekreacyjne - korzysta się z nich okresowo, a i wewnątrz znajduje się niewiele sprzętów elektrycznych. W ich przypadku zwykle możesz polegać na 2 akumulatorach 110-150 Ah.

Co oprócz akumulatora i paneli? Niezbędniki do domowego systemu solarnego

Do akumulatora należy dopasować przetwornicę, czyli tzw. falownik, który będzie odpowiadać napięciu i mocy instalacji PV. Regulator ładowania chroni akumulator przed przeładowaniem i kontroluje pracę paneli fotowoltaicznych.

Akumulatory w systemie hybrydowym - czy to się opłaca?

Urządzenia te przydają się także w systemach fotowoltaiki on-grid - usprawniają ją (dziennie o 10-13%) i zmniejszają straty z nadwyżek energii produkowanych, kiedy świeci słońce.

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 i zużywasz w całości - zimą, nocą, podczas pochmurnych dni albo kiedy dojdzie do awarii. Czerpiesz ją w czasie, kiedy instalacja nie pracuje. I dopiero kiedy zapełnisz akumulator, wówczas oddajesz nadwyżkę do sieci energetycznej i z czasem wykorzystujesz w ramach opustów.

Warto więc rozważyć system hybrydowy, czyli akumulatorowe wsparcie instalacji on-grid. W taki sposób zyskasz 100% niezależność od dystrybutora energii. Ochronisz swój system energetyczny przed przeciążeniami, zwarciami i przerwami w dostawach prądu.

Konserwacja akumulatorów fotowoltaicznych - jak dbać o magazyn energii?

Akumulator raz na pół roku wymaga kontroli, w tym 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

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 - na miejscu lub w drodze.