Akkumulátor napelemhez: útmutató az akkumulátor típusokhoz

A napelemes rendszerek lehetővé teszik, hogy a Nap energiáját a saját szolgálatunkba állítsuk. Három fő típusukat különböztetjük meg: vannak a hálózatra kapcsolat napelemes rendszerek, a szigetüzemű, illetve a hibrid rendszerek. Az utóbbi két típusnál az akkumulátor beszerzése elengedhetetlen. Ebben a blogposztban megnézzük, hogy milyen fő akkumulátor fajták léteznek és mi alapján érdemes kiválasztani a legjobb akkumulátort a napelemhez.

Lehet közvetlen vagy szűrt napfény, a napelem panelek szerkezete lehetővé teszi, hogy a Nap energiáját elektoros árammá alakítsuk át. Az akkumulátorok az energiatárolás eszközei - az energiát "gyűjtik" és tárolják, amíg szükségünk nincs rá. A hibrid és a szigetüzemű napelemes rendszerben az akkumulátor szerepe kiemelten fontos. 

Borús időben, illetve éjszaka a napelemek nem tudnak áramot termelni, viszont ebben az időszakban is használunk villamos energiát. A hálózatra kapcsolat rendszerek ilyenkor a közműhálózatról vételeznek energiát, a szigetüzemű rendszerek esetében azonban ez a lehetőség nem áll fenn. Az ilyen rendszereknek nagy tárolókapacitású akkumulátorra van szükségük, hogy az energiaellátás stabil és folyamatos legyen. A napközben megtermelt energiát ugyanis az akkumulátorok segítségével tárolni lehet. Ez az energia bármikor felhasználható, például este, amikor (különösen a háztartásokban) jelentősen megnövekedik az energiaigény.

Ismerjük meg, milyen akkumulátor típusok léteznek!

Akkumulátor típusok

A legismertebb akkumulátor típusok a következők:

• Nátrium-nikkel-klorid akkumulátor
• Redox áramlású flow akkumulátor
• Ólomsavas akkumulátor
• Lítium-ionos akkumulátor

A nátrium-nikkel-klorid akkumulátorok megbízhatóan működnek, akár az extrém hőmérsékleti hatásoknak is ellenállnak. Hatalmas előnyük, hogy könnyedén újrahasznosíthatók, ami miatt viszont mégsem terjedtek el igazán az az, hogy rövid ideig bírják, az áruk viszont meglehetősen magas. Utóbbi jellemző a Redox áramlású akkumulátorokra is, amiknek kiváló a hatékonysága, azonban mélyen a zsebébe kell nyúlni annak, aki e típus mellett szeretné letenni a voksát.

A két legelterjedtebb akkumulátor típus az ólomsavas és a lítium-ionos. A következőkben ezek előnyeit és hátrányait részletezzük.

Az ólomsavas akkumulátorok

Ezek a hagyományos savas akkumulátorok, amikkel számos iparágban, például az autóiparban is találkozhatunk. Leggyakoribb típusai a Flooded (Wet Cell) akkumulátorok és a zárt rendszerű (VRLA) akkumulátorok. Előbbiekben folyékony elektrolitot alkalmaznak, ami az ólomlemezekkel közvetlenül érintkezik, utóbbiak zárt rendszerként működnek, ennek köszönhetően semmiféle karbantartást nem igényelnek. Ezeknek két típusát alkalmazzák leginkább, az egyik az AGM, vagyis Absorbent Glass Mat, a másik pedig a gél akkumulátor.

Az ólomsavas akkumulátorok legnagyobb előnye, hogy aránylag alacsony költségen beszerezhetők és a karbantartásuk is egyszerű. Hátrányuk azonban, hogy a súlyuk igen nehéz, az ólom és a sav pedig igencsak környezetkárosító hatású. Arról nem is beszélve, hogy maximum 600-800 töltési ciklust tudnak produkálni, ami korlátozottnak mondható.

A lítium-ion akkumulátor

A lítium-ion akkumulátorok több előnnyel is rendelkeznek a hagyományos ólomsavas akkumulátorokhoz képest. Gyorstöltésre is alkalmasak, ami annak köszönhető, hogy a lítium-ionok mozgása az elektrolitban gyorsabb. Nagyobb energiasűrűséggel rendelkeznek, ami annyit tesz, hogy ugyanakkora térfogatú helyen több energiát tudnak eltárolni, mint a hagyományos akkumulátorok. Ez számokban kifejezve azt jelenti, hogy utóbbiak energiasűrűsége 50-7 Wh/kg, míg a lítium-ion akkumulátorok esetében ez a szám 100-15 Wh/kg.

Az élettartam tekintetében is jobban teljesít a lítium-ion változat, akár 15 évig is képesek üzemelni, ezzel szemben az ólomsavas akkumulátorokat 10 év után cserélni kell. A lítium-ion akkumulátorok tömege kisebb és a karbantartás költségei is alacsonyabbak. Tény azonban, hogy magasabb áron beszerezhető, mint az ólomsavas akkumulátor.

Akkumulátor napelemhez: mi alapján válasszunk?

A legjobban akkor járhatunk, ha laikusként nem magunk választjuk ki az akkumulátort napelemhez. Bízzuk ezt inkább azokra, akik mélyreható tapasztalattal rendelkeznek ezen a téren. Ez azonban nem jelenti azt, hogy a döntés miértjeit ne kellene értenünk. Éppen ezért összegyűjtöttük, hogy mire érdemes figyelni a napelemes rendszer akkumulátorának kiválasztásakor!

Élettartam

Ez az egyik legfontosabb tényező! A sziget üzemű napelem rendszerek tulajdonosainak számolni kell azzal, hogy az akkumulátoroknak meghatározott élettartama van. Ez jelentősen befolyásolhatja a napelemes rendszer megtérülését, hiszen ha néhány évente új akkumulátort kell vásárolni, akkor az energiatermelés összköltségei egészen máshogy alakulhatnak. Ez az oka annak, hogy az akkumulátorvásárlásnál törekedjünk arra, hogy megbízható gyártótól vásároljunk.

Kisülési mélység

Ez a tényező azt jelöli, hogy mennyire tud lemerülni az akkumulátor. Minél magasabb ez a szám, annál tovább képes hiba nélkül, megfelelően üzemelni az akkumulátor.

Energia tároló képesség

Ezzel már a napelemes rendszer tervezése során számolni kell. Ahhoz, hogy tudjuk, mekkora akkumulátorra van szükség, tisztában kell lenni az energiaigénnyel, vagyis azzal, hogy mikor milyen fogyasztók üzemelnek, ezek mennyi energiát hasznának el. Sőt, azzal is érdemes kalkulálni, hogy a jövőben milyen nagyobb fogyasztókat tervezünk még beszerezni (például elektromos autót) vagy tervezzük-e, hogy árammal üzemelő fűtésre állunk át.

Hőmérséklet

Nagyon fontos a hőmérséklet, ami közvetlenül hatással van az akkumulátor működésére. Törekedjünk arra, hogy hűvösebb hőmérsékletet biztosítsunk az akkumulátor számára, így ugyanis elkerülhetjük, hogy az elemei túlságosan felmelegedjenek.

Ciklusok száma

A ciklusszám azt jelöli, hogy hányszor lehet feltölteni, majd lemeríteni az akkumulátort. Minél többször, annál hosszabb az élettartam is. Minden akkumulátor esetén megállapítanak egy hozzávetőleges értéket, ami megmondja, hogy hány ciklust bír az akkumulátor a meghatározott kisülési mélység mellett.

Költségek

A kiválasztás során lényeges szempont, hogy meddig nyújtózkodhatunk. Ezt érdemes már az elején meghatározni és ennek szellemében összehangolni az igényeket és a lehetőségeket.

A TNE az akkumulátorok szakértőjeként készséggel válaszol a felmerülő kérdésekre. Vegye fel a kapcsolatotot szakértőinkkel!