Elérhető lett a szünetmentes kapcsolás akkumulátorral rendelkező napelemes rendszerekhez

Hogyan működik a hálózatra csatlakoztatott szünetmentes napelemes rendszer?

A modern napelemes rendszerek energiaforrása már nem kizárólag a napsütés: a hálózat és az akkumulátor együttesen is szerepet játszhatnak az energiaellátásban. Az akkumulátorral és hálózati kapcsolattal rendelkező szünetmentes rendszer azt jelenti, hogy a rendszer működni tud a hálózatról is, illetve áramszünet esetén automatikusan átvált akkumulátoros üzemmódra, így megszakítás nélkül biztosítja az energiaellátást. Az akkumulátort alapvetően a napelemes termelésből célszerű tölteni, de ha az akkumulátor lemerült, és nincs elegendő napsütés, a rendszer képes szükség esetén a hálózatból is energiát felhasználni. Így ha például akkor történik áramszünet, amikor az akkumulátor még tartalmaz energiát, a rendszer továbbra is zavartalanul működik róla.

Egyes inverterek már beépített átkapcsolási mechanizmussal rendelkeznek, amely 0,01–0,02 másodpercen belül átvált az akkumulátor üzemre, ha a hálózat megszakad. A fogyasztók így energiahiány vagy áramkimaradás esetén is zavartalan áramellátást kapnak. A hálózati jelenlét lehetőséget ad továbbá arra, hogy a felesleges termelést visszatápláljuk a hálózatba (HMKE – háztartási méretű kiserőmű), miközben az akkumulátor mint tartalék is szolgál.

Hogyan kell szünetmentes áramforrást választani a hybrid, szigetüzemű rendszerekhez?

Az áramforrás kiválasztásánál több kritikus tényezőt kell figyelembe venni:

• Teljesítményigény: mérd fel a fogyasztók csúcsigényét (összes watt) és az indítási betöltéseket (pl. motorok, klíma).
  
  
• Áramátváltási sebesség: minél gyorsabban tudja az inverter az átkapcsolást, annál kisebb zavar keletkezik a fogyasztóknál.
  
  
• Hatásfok és veszteségek: kisebb veszteséggel működő típus hosszabb távon gazdaságosabb.
  
  
• Kompatibilitás az inverterrel: az inverternek támogatnia kell az akkumulátoros tartaléküzemet (az ún. hybrid vagy off-grid módot).
  
  
• Védelem és biztonság: megfelelő védelmek (túláram, túl-/al feszültség, hőmérséklet) szükségesek.
  
  
• Ciklusállóság: mennyi ideig tudja az akkumulátor kitartani – pl. lítium technológia általában több ciklust bír.

Milyen áramszolgáltatói engedélyek kellenek egy ilyen rendszerhez Magyarországon?

Az ilyen hibrid / hálózati kapcsolású rendszerek esetén, ha a rendszer hálózatra is visszatáplál (HMKE), akkor engedélyt kell kérni az áramszolgáltatótól. 

Példák:

• A háztartási méretű kiserőmű telepítéséhez benyújtandó igénybejelentés az áramszolgáltatóhoz.
  
  
• Az inverter típusát, csatlakoztatási áramat és biztosíték méretét jóvá kell hagyatni (pl. E.ON „inverter engedélyeztetése”)
  
  
• A tervezési dokumentáció és műszaki leírás benyújtása (pl. elosztói hálózati engedélyhez)
  
  
• Ha nem történik visszatáplálás (szigetüzemű rendszer), akkor az engedélykötelezettség kisebb, de az elektromos kivitelezést szakemberrel kell végeztetni.

Miért fontos a szünetmentes táp vállalkozások és otthonok számára?

Az áramkimaradások komoly problémát okozhatnak mind az otthonokban (hűtő, fagyasztó, fűtés, világítás), mind vállalkozásoknál (szerverek, gépek, adatvesztés). A szünetmentes táp (UPS – Uninterruptible Power Supply) célja, hogy az áramkimaradás idejére átvegye a hálózat szerepét és biztosítsa az áramellátást.

Mi az a szünetmentes tápegység?

A klasszikus értelemben vett szünetmentes tápegység (UPS) egy olyan eszköz, amely figyeli a hálózati feszültséget, és annak kimaradása esetén azonnal akkumulátoros üzemmódra vált, így az áramellátás nem szakad meg.

A modern napelemes rendszerek azonban másképp működnek: a hibrid inverterek külön csatlakozási pontot biztosítanak a szünetmentes fogyasztók számára, így ezek a készülékek akkor is zavartalanul működnek, ha a hálózatban éppen nincs feszültség. A rendszer automatikusan észleli az áramszünetet, de a szünetmentes kör folyamatosan aktív marad, amennyiben a napelemből vagy az akkumulátorból rendelkezésre áll elegendő energia.

Miért kell akkumulátor a szünetmentes tápegységhez?

Az akkumulátor biztosítja azt az energiát, amelyből a szünetmentes tápegység (vagy a hibrid inverter) táplálja a fogyasztókat áramszünet esetén. Akkumulátor nélkül nincs tartalék energia – tehát a szünetmentes működés lehetősége megszűnik.

Bár technikailag az akkumulátor kapacitása határozza meg, hogy mennyi ideig tud működni a rendszer áramszünet alatt, ha napelemek is töltik az akkumulátort, akkor elméletben a működés ideje akár korlátlan is lehet – amennyiben elegendő a napsugárzás az újratöltéshez.

Milyen típusú akkumulátorok használhatók szigetüzemű rendszerekben?

A leggyakrabban használt típusok:

• Ólom-sav (zárt/zselés, AGM) — alacsonyabb költség, de rövidebb élettartam és ciklusszám
  
  
• Lítium-ion (LiFePO₄, Li‑NMC stb.) — magasabb ár, de sokkal nagyobb ciklusszám, jobb hatásfok
  
  
• Egyéb technológiák (pl. nikkel-alapú, redox-flow) – ritkábban alkalmazott, jellemzően kísérleti megoldások
  

A választás során figyelembe kell venni a ciklusállóságot, kisütési mélységet, hőmérséklet-érzékenységet, karbantartási igényeket.

Méretezési szempontok háromfázisú fogyasztók esetén

Háromfázisú rendszer esetén az akkumulátor és inverter kapacitását úgy kell méretezni, hogy mindegyik fázis el legyen látva energiával. Ez azt jelenti, hogy a rendszernek képesnek kell lennie arra, hogy fázisonként megfelelően ossza el a terhelést. A háromfázisú méretezéskor figyelembe veszik: fázis kiegyenlítés, egyes fogyasztók energia teljesítménye, tartalék kapacitás.

Akkumulátor kapacitás számítása különböző felhasználói profilokhoz

Az akkumulátor kapacitásának meghatározása az egyik legfontosabb lépés egy szigetüzemű vagy hybrid rendszer tervezésénél. A méretezés során az alábbi lépéseket érdemes követni:

1. Határozd meg a napi energiafogyasztást kilowattórában (kWh):
Ehhez kétféle megközelítést is választhatsz. Az egyik módszer, hogy összeadod az összes fogyasztó (pl. hűtőszekrény, világítás, számítógép, szivattyú stb.) napi áramfelhasználását. A másik, egyszerűbb megoldás, ha reggel és este leolvasod a villanyórát – a két érték különbsége megadja az adott napi fogyasztást kilowattórában.

2. Határozd meg, hány órányi tartalékra van szükséged:
Ez az az időtartam, amely alatt a rendszernek képesnek kell lennie önállóan működni (pl. 2–6 óra vagy akár több nap is lehet, ha nincs napenergia utánpótlás).

3. Számítsd ki a szükséges kapacitást kWh-ban:

Kapacitás (kWh) = (napi fogyasztás kWh /24× tartalék idő órában) * felhasználható kapacitás

Példa:

• Napi fogyasztás: 10 kWh
  
• Tartalék idő: 1 nap
  
• Felhasználható kapacitás: 80% (azaz 0,8)
• Kapacitás (kWh) = 10/24*8* 0,8 =2,67
• Ah = (kapacitás kWh × 1000) / rendszer feszültség (V)
  
• Ha például 48 V-os a rendszer, akkor:
  
• Ah = (2,67 × 1000) / 48 = kb. 55,625 Ah

Fontos megjegyezni, hogy a pontos igény meghatározásához figyelembe kell venni a felhasználás típusát: például fűtés, hűtés, szivattyúzás, világítás, háztartási vagy ipari használat, illetve ezek időzítése (éjszakai-nappali terhelés). A profil alapján a szükséges akkumulátor méret jelentősen eltérhet.

SOLARKIT tanácsok a rendszer kiépítéséhez

Hogyan kell a szünetmentes tápegységet bekötni?

A szünetmentes tápegység (UPS / inverter) bemenete a hálózati áramhoz csatlakozik, az akkumulátorok DC oldalon vannak kötve, és a fogyasztók az inverter kimenetéről kapják az áramot. Áramszünet esetén az UPS azonnal átvált akkumulátoros üzemre.

Hogyan történik a szünetmentes tápegység, illetve az akkumulátor töltése?

Hogyha az ügyfél szeretné akkor ha a hálózat elérhető, a rendszer tölti az akkumulátort a napenergia-többletből vagy közvetlen hálózati energiábóll. Az inverter vezérlője szabályozza a töltést, figyelve a feszültséget és áramot. 

Inverterválasztás a hybrid rendszerekhez: mire figyeljen egy szakember?

Fontos, hogy az inverter támogassa az akkumulátoros módot, legyen gyors átkapcsolási képessége, hatásfoka magas legyen, és szerepeljen a szolgáltatói engedélyezett inverterek listáján.

Milyen telepítési kihívások léphetnek fel? Kábelezés, védelem és biztonsági előírások

Hosszú kábelek veszteséget okozhatnak, az áramvezetékek keresztmetszetét jól kell méretezni. Védelemnél figyelni kell túlfeszültségvédelmet, rövidzár elleni védelem, túltöltés / mély kisütés elleni védelem. A telepítést csak szakképzett villanyszerelő végezheti.

Hogyan növeli a hybrid háromfázisú rendszer a szakemberek versenyképességét a piacon?

A háromfázisú rendszerek magasabb árbevételt és bővítési lehetőségeket jelentenek, mivel ipari fogyasztók számára is alkalmasak, emellett differenciált szolgáltatással (szünetmentesség, tartalék) kiemelhetik a szakembert a versenytársak közül.

GYIK-Gyakran Ismételt Kérdésel

1. Milyen gyakran kell karbantartani egy szünetmentes akkumulátoros rendszert?

Évente legalább egyszer ajánlott ellenőrizni az akkumulátor állapotát, csatlakozásokat és a rendszer működését, különösen nagyobb igénybevétel esetén.

2. Használható-e régi, már meglévő akkumulátor szünetmentes rendszerhez?

Csak akkor ajánlott, ha az akkumulátor típusa kompatibilis a rendszerrel, és még jó állapotban van – de a megbízhatóság érdekében jobb új eszközt választani.

3. Mi történik, ha lemerül az akkumulátor és nincs hálózati áram?

Ilyenkor a rendszer nem tud energiát szolgáltatni – az akkumulátor lemerülése után az áramellátás megszűnik, míg nem áll helyre a hálózat vagy nincs alternatív töltés.

4. Milyen élettartamra számíthatok egy lítium akkumulátor esetén?

Átlagosan 8–12 év, akár 6000–8000 ciklus is elérhető, típustól és használattól függően – ez messze meghaladja az ólom-sav akkuk élettartamát.

5. Milyen idő alatt térül meg egy szünetmentes, hybrid rendszer beruházása?

Lakossági szinten 6–10 év, vállalkozásoknál akár 3–5 év alatt is megtérülhet a beruházás, különösen ha rendszeres áramszünetek vannak, vagy magas a fogyasztás.