A legnagyobb meglepetés, ami egy napelemes háztulajdonost érhet: elmegy az áram az utcában, süt a nap a tetőn — és a házban mégis sötét van. Nézzük meg, miért van ez, és mit lehet ellene tenni.
Egy hagyományos, hálózatra tápláló napelemes rendszer szándékosan lekapcsol, amint megszűnik a hálózati feszültség. Ezt hívják szigetüzem-védelemnek (anti-islanding), és kötelező funkció.
Az oka nem műszaki szeszély, hanem emberélet: ha a hálózat feszültségmentes, mert szerelők dolgoznak rajta, akkor egy visszatápláló napelemes rendszer halálos feszültséget küldhetne a vezetékre, ahol épp valaki javít. Ezért kapcsol le minden inverter, kivétel nélkül.
Az, hogy van napelemed, önmagában nem véd az áramszünet ellen. Ehhez kell egy energiatároló és egy megfelelően kiépített backup megoldás.
A backupra képes rendszer érzékeli a hálózat kiesését, és fizikailag leválasztja a házat a hálózatról (ezt végzi a backup box vagy leválasztó relé). Ezután egy szigetet hoz létre: a ház saját, önálló mini-hálózatát, amit az akkumulátor és a napelem táplál.
Ez a leválasztás az, ami a szerelőket is védi: a ház áram alatt van, de a hálózat felé egy volt sem megy ki.
A rendszer nem tud azonnal, nulla idő alatt átváltani: érzékelni kell a kiesést, leválasztani a hálózatot, majd felépíteni a saját feszültséget. Ez a váltási idő, jellemzően 10-20 ezredmásodperc (milliszekundum).
Mit jelent ez a gyakorlatban?
Léteznek olyan rendszerek is, amelyek folyamatosan az akkumulátorról járatják a backup ágat (online üzem), így a váltási idő gyakorlatilag nulla — de ez ritkább és drágább megoldás.
Ez a legfontosabb tervezési döntés, és sokan nem is tudják, hogy választás előtt állnak.
A villanyszerelő kialakít egy külön áramkört a fontos fogyasztóknak: hűtő, fagyasztó, néhány konnektor, világítás, router, fűtésvezérlés. Áramszünetkor csak ez a kör él.
Áramszünetkor az egész ház tovább üzemel, mintha mi sem történt volna.
A legtöbb családi háznál a jól megtervezett részleges backup a nyerő. Nem az számít, hogy áramszünetben is tudj indukciós lapon főzni — hanem hogy ne olvadjon fel a fagyasztó, legyen fény, menjen a fűtés és a wifi. Ehhez töredék energia is elég, és a tároló akár napokig kitart.
Az akkumulátor kapacitását kilowattórában (kWh) mérjük, a fogyasztók teljesítményét kilowattban (kW). A kettő hányadosa adja az időt.
Tegyük fel, hogy a backup körödön a hűtő, a fagyasztó, a világítás, a router és a fűtésvezérlés van — ezek együtt átlagosan nagyjából 0,3 kW-ot fogyasztanak. Ha van egy 10 kWh-s tárolód, ami félig fel van töltve (5 kWh):
5 kWh ÷ 0,3 kW ≈ 16 óra
És ez még csak az akku! Ha nappal van és süt a nap, a panelek közben töltenek is — ilyenkor gyakorlatilag korlátlan ideig működhet a rendszer, akár napokon át tartó áramszünetben is.
A backup nem mindenkinél elsődleges szempont, de van, ahol különösen sokat ér:
