Akumulator jest jedną z najważniejszych części instalacji fotowoltaicznej Off-Grid, Podobnie, jak od paneli fotowoltaicznych, również od pracy i pojemności akumulatora zależy, jak dobrze będzie sobie radzić instalacja solarna na dachu naszego domu. Dowiedz się, jakie oferty będą najlepsze i na co należy zwracać uwagę przy budowie systemu solarnego!
Akumulatory do fotowoltaiki, jaką pełnią funkcję?
Akumulatory mają duże znaczenie szczególnie dla instalacji fotowoltaicznych Off-Grid. Urządzenia te służą do magazynowania energii, a w stosownym czasie do uwalniania jej. Proces ten może odbywać się w sposób wielokrotny, gdyż akumulator to ogniwo wtórne, inaczej ogniwo galwaniczne, które może być wielokrotnie ładowane prądem elektrycznym i wielokrotnie może ten prąd uwalniać. Oczywiście przydatność akumulatorów jest ograniczona. O wiele bardziej, niż inne lementy instalacji fotowoltaicznych, są narażone na szybkie zużycie. Z tego względu, by nie narażać się na dodatkowe koszty ważne jest, by uważnie dobrać rodzaj akumulatora dla swojej instalacji, a także, by odpowiednio o niego dbać. Producenci akumulatorów określają okres przydatności akumulatora do 12 lat, w praktyce jednak bardzo często nie nadaje się on do użytku już po 1,5 roku. Wszystko przez trudne warunki i dużą eksploatację tego urządzenia, czego oczywiście nie sposób uniknąć.
Jak działa akumulator?
Do magazynowania energii elektrycznej a kumulatorach dochodzi przez reakcje chemiczne, jakie zachodzą wewnątrz urządzenia. Reakcje te są odwracalne i zachodzą w elektrodach, które zanurzone są w elektrolicie. W czasie ładowania dochodzi do pobierania energii elektrycznej, która wewnątrz zamienia się w energię chemiczną. Odwrotny proces zachodzi, kiedy zaczynamy czerpać moc z akumulatora, który stopniowo rozładowuje się, dając nam dostęp do elektryczności.
Substancja znajdująca się wewnątrz urządzeń tego typu nie jest bezpieczna dla naszego zdrowia, stąd wynika specjalna budowa akumulatorów. Sprzęty te są tak skonstruowane, by nie było ryzyka uszkodzenia materiału wewnątrz, a akumulator był odporny na wstrząsy i uderzenia.
Naturalnie, im większy akumulator, tym jego wnętrze stanowi magazyn o większej pojemności. Warto wiedzieć, że akumulator ma określony okres pracy. Producenci podają czas ten w latach, jednak bardziej miarodajny jest pomiar cykli. Jeden cykl to pełne naładowanie i rozładowanie akumulatora. Urządzenie jest w stanie przejść przez 400 takich cykli, co znacznie skraca okres przydatności, jeśli weźmiemy pod uwagę, jak często do rozładowywania akumulatora będzie dochodzić. To dlatego lepiej decydować się na urządzenia, które są większe, a także należy odpowiednio dbać o nie w trakcie użytkowania. Ważne, by naj najrzadziej dochodziło do nadmiernego rozładowania akumulatora, czyli dokonania się pełnego cyklu. Kiedy urządzenie zostanie rozładowane do połowy, wtedy nie jest narażone na tak duże wyczerpywanie swojego zasobu przydatności. Akumulator z czasem traci swoje właściwości, ponieważ w czasie reakcji chemicznych zachodzą także reakcje uboczne, które doprowadzają do stopniowego zużycia akumulatora, czego oczywiście nie sposób jest uniknąć.
Jaki akumulator do instalacji fotowoltaicznej wybrać?
Przeglądając oferty akumulatorów, możesz być nieco przytłoczony mnogością propozycji. Dla ułatwienia zwracamy uwagę, co należy mieć na względzie, kiedy podejmuje się decyzję dotyczącą akumulatora, którego potrzebuje posiadana instalacja.
- Najbardziej istotna jest oczywiście pojemność akumulatora. To ona stanowi wyznacznik tego, jak dużo energii elektrycznej uda nam się jednorazowo zgromadzić, a potem odzyskać. Pojemność wyrażana jest w amperogodzinach (AH).
- Równie ważny jest rodzaj akumulatora, który musi być urządzeniem przeznaczonym specjalnie dla fotowoltaicznych instalacji. W przeciwnym razie nie poradzi sobie z wymaganym obciążeniem i posłuży nam znacznie krócej, niż oczekiwaliśmy.
Należy także pamiętać o szczegółach, takich jak rodzaj płyty powierzchniowej akumulatora, oraz jego wielkość. Ważne, by sięgać po urządzenia sprawdzonych i rekomendowanych producentów. Trzeba przyznać, że dla osoby, która kompletnie nie zna się na tego rodzaju sprzętach, wszystkie akumulatory mogą wyglądać tak samo. Warto unikać wejścia na minę. To, co równie ważne, to zapoytrzebowanie na kWh Twojego budynku oraz odpowiedni zapas w pojemności akumulatora. Gdy będzie on za mały bardzo ryzykujemy zjawiskiem głębokieko rozładowania, które skraca przydatność zakupionego sprzętu. Cena nie jest porywająco niska, a poza tym ze względu na ekologię warto o urządzenia tego rodzaju dbać.
Dobór odpowiedniego urządzenia można określić za pomocą wzoru: C = 2 × W × F/U uzwględniającego dzienne zapotrzebowanie na energię oraz warunki rezerwy, która jest inna latem i zimą. Ze względu na to, że te parametry należy połączyć z pozostałymi elementami instalacji, a szczególnie z panelami fotowoltaicznymi, poleca się korzystanie z doradztwa ekspertów. Wstępne obliczenia posłużą Ci jedynie jako narzędzie kontrolujące sytuację.
Akumulatory do instalacji fotowoltaicznych rodzaje
Najwyższy czas przyjrzeć się, jakie są akumulatory do fotowoltaicznych instalacji i jakie wyróżniamy rodzaje. Wszystkie opisane niżej przykłady odnoszą się oczywiście do fotowoltaiki, jednak różnica w szczegółach powoduje, że istotne jest, na jaki się zdecydujemy.
- Akumulatory klasyczne: W tym wypadku elektrolit to wodny roztwór kwasu siarkowego. Ma on postać płynną, w której umieszczone są elektrody wykonane z bazy ołowianej i tlenku ołowiu. Instalacja fotowoltaiczna średnio sprawdza się w połączeniu z tym rodzajem technologii. Akumulator musi być bowiem wyposażony w pancerną płytę dodatnią, a do tego poleca się dokupienie szeregu dodatkowych sprzętów. Na przykład rekombinator gazów i zewnętrzne sprzęty dla mieszania elektrolitu. Ten rodzaj akumulatora wymaga również dodatkowych wymagań, jeśli chodzi o wentylację w domu.
- Akumulatory żelowe: Tutaj wodny roztwór zastąpiono żelem z krzemionki. Taka konstrukcja umożliwia większą wydajność i odporność sprzętu. Akumulatory tej technologii mają dłuższy okres przydatności, czyli więcej cykli użycia. To urządzenia w dużej mierze odporne na głębokie rozładowywania i dobrze sprawdzające się podczas wolnego ładowania. Magazynowanie energii elektrycznej w akumulatorze żelowym jest bezpieczniejsze, dlatego wymagania wentylacyjne automatycznie są mniejsze. Ten typ jest najczęściej polecanym zastosowaniem w fotowoltaice. Dodatkowo można zwiększyć wydajność akumulatora przez załączenie płyt pancernych.
- Akumulatory AGM: Ten rodzaj także bardzo często wykorzystuje się w fotowoltaice. Elektrolit znajduje się wewnątrz urządzenia chroniony matą z włókna szklanego, która podzielona jest ma części stanowiące tzw. separator. Separatory znajdują się między płytami z ołowiu. Taka konstrukcja zabezpiecza przed wyciekiem elektrolitu w przypadku uszkodzenia akumulatora. Jak wspominaliśmy wcześniej, elektrolit nie jest przyjazną nam substancją, dlatego takie zabezpieczenie jest jak najbardziej na plus. AGM wyposażone są w specjalny zawór, który automatycznie otwiera się, kiedy wewnątrz gromadzi się nadmiar gazów. Dzieje się tak na przykład podczas przeładowania akumulatora, na co również nie mamy wpływu. Ten rodzaj sprzętu może być montowany w dowolnej pozycji, a jego cena jest przyjemnie niższa od akumulatorów żelowych. Ten typ pozwala nam także na pozyskiwanie większej mocy kWh w krótszym czasie wyładowania. Niestety akumulatory AGM są stosunkowo mało żywotne. To urządzenia o najmniejszej ilości cykli ładowania i rozładowywania. Sprawdzają się bardziej jako akumulatory buforowe, a nie sprzęty, które odpowiadają na duże zapotrzebowanie kWh dla domu.
Off-Grid i On-Grid, co to znaczy?
Instalacja fotowoltaiczna może mieć różną wielkość i wydajność, co przekłada się na ilość zapewnianej energii dla domu. Mała instalacja nie zawsze jest w stanie wygenerować energię wystarczającą dla zapotrzebowania na energię elektryczną danego domu. Z tego względu mniejsze instalacje fotowoltaiczne zwykle podłącza się do sieci elektroenergetycznej, gdzie można:
- Oddawać nadwyżki pozyskanej energii, co nie przeciąża akumulatorów.
- W ciągu roku przekazane nadwyżki można odebrać w dowolnym czasie z drobnym opustem w ramach VAT.
W praktyce oznacza to, że nie dochodzi do marnowania energii słonecznej, która krąży między siecią elektroenergetyczną. Nadwyżki oddajesz, a w dni, kiedy energii słonecznej jest za mało, by sprostać zapotrzebowaniu, odbierasz to, co zmagazynowałeś wcześniej lub czerpiesz z energii należącej do sieci. Za ten drugi wariant oczywiście trzeba płacić, jednak ostatecznie cena za prąd przestanie być dla Ciebie istotna. Rachunki bowiem będą przychodzić znacznie niższe. W dodatku oferty mniejszych instalacji są tańsze. Instalacja tego typu określana jest jako On-Grid, czyli z przyłączeniem do sieci elektroenergetycznej.
Analogicznie do powyższego instalacje Off-Grid to te, które nie mają przyłącza do sieci elektroenergetycznej. Taka instalacja musi sama radzić sobie zarówno z niedoborami, jak i magazynowaniem energii elektrycznej. To z tego powodu akumulator dla instalacji fotowoltaicznych Off-Grid jest tak istotny. Systemy tego typu muszą być odpowiednio duże i wydajne, by moc systemu umożliwiała wykorzystanie energii słonecznej, nawet jeśli warunki nie są sprzyjające.
Akumulator do fotowoltaiki cena
Jeżeli decydujesz się na porządną i niezależną instalację, przygotuj się na to, że cena będzie stanowiła ostatnie kryterium zakupu odpowiednich materiałów. Akumulator do fotowoltaiki dostępny jest w różnych cenach, jednak Ciebie interesuje ten, którego pojemność i moc stanowi gwarancję zaopatrzenia w energię, której potrzebuje Twój dom. Jako że w Polsce pogoda jest zmienna i raczej mało przewidywalna, a instalacja fotowoltaiczna ma swoje określone wymagania, to potrzebny Ci sprzęt zdolny do magazynowania energii w dużych ilościach.
Cena akumulatora zależy także od jego pojemności. Małe urządzenie łądujące można oczywiście kupić za kilkaset złotych, ale zapewniamy, że nie będzie ono odpowiednie w tym wypadku. Żelowe urządzenia będące w stanie zasilić fotowoltaikę sięgają ceny powyżej tysiąca lub dwóch tysięcy złotych. Naturalnie urządzenia mogą być jeszcze droższe, jednak przeciętny koszt będzie sięgał właśnie dwóch tysięcy. Nie jest to zawrotna cena, biorąc pod uwagę, że dokładnie tyle samo możemy zapłacić za pojedynczy panel fotowoltaiczny. Należy jednak mieć z tyłu głowy, że panele mają gwarancję na 25 lat, a urządzenia ładujące działają zwykle około 2 lat. Przeliczając to na działanie całej fotowoltaiki przez okres 25 lub 30 lat wyjdzie nam, że akumulatory stanowiły również bardzo dużą część inwestycji. Warto więc o nie dbać!
Montaż akumulatora fotowoltaicznego
Z montażem zakupionego akumulatora nie należy się spieszyć. Najpierw należy wyjąć urządzenie z opakowania i dokładnie zbadać każdy jego element. Wprawne oko powinno ocenić sprzęt pod względem ewentualnych usterek, czy uszkodzeń mechanicznych. Trzeba sprawdzić, czy wszystkie parametry, numer fabryczny oraz dane o pojemności sprawdzają się ze stanem określonym w dowodzie sprzedaży. Liczy się także prawidłowe wykonanie złączy oraz polaryzacja. W końcu w każdym sklepie pracują ludzie, którzy mogą się pomylić, dlatego pochopne działąnie w przypadku instalacji czerpiącej prąd z energii słonecznej także nie można się spieszyć.
Na początku urządzenie należy naładować, a następnie odłączyć od ładowania i rozpącząć umieszczanie akumulatora na instalacji. Konieczne jest przyłączenie prądu stałego. Wszystko musi zostać podłączone prawidłowo, tego chyba nie musimy zaznaczać. Jeśli nie czujesz się na tyle pewny w tej kwestii, nie bój się wezwać fachowca.
Kiedy urządzenie zostanie poprawnie zamontowane, możemy cieszyć się z magazynowania energii słonecznej przemienionej w prąd. Montaż nie kończy jednak naszego nadzoru nad pracą akumulatora. Konieczne jest wykonywanie przeglądów co kilka miesięcy, Co pół roku dokonujesz pomiarów napięcia wewnątrz urządzenia, temperaturę oraz pracę poszczególnych baterii w wybranych ogniwach. Konieczne jest wezwanie technika, kiedy napięcie różni się o +0,2 V lub o -0,1 V. Żadnych różnic w pomiarze nie należy zatem ignorować. Co roku przeprowadza się bardziej specjalistyczny przegląd, tym razem wszystkich ogniw w baterii akumulatora. Dodatkowo kontrolowane są wszystkie pozostałe elementy sprzętu. Sprawdzana jest także wentylacja, którą warto regularnie czyścić. Tak samo baterie akumulatora powinny być czyszczone. Wszystkie te czynności pielęgnacyjne pozwolą nam zachować sprawność akumulatora na dłużej.
Wiemy zatem, że istotne jest sięgnięcie po urządzenie w 100% odpowiadające wymaganiom naszego budynku. Znay rodzaj, po który warto sięgnąć i istotne parametry określające wartość danego sprzętu. Chociaż akumulatory są bardzo wytrzymałe, ważne jest, by odpowiednio je zamontować. Wtedy mamy pewność, że będą one odporne na zwarcia, temperaturę oraz te uszkodzenia, które wiążą się z przeładowaniem akumulatorów. Korzystanie z profesjonalnego doradztwa oraz prywatna wiedza ogólna pozwolą na dobór urządzenia idealnego, które odpowiednio pielęgnowane, będzie nam służyło długi czas, znacząco wpływając na koszta wynikające z eksploatacji prądu.
