A legjobb napelemes kWh az, amit azonnal felhasználunk

Ha a napelem éppen:

3 kW-ot termel,

és a ház ugyanabban a pillanatban:

3 kW-ot fogyaszt,

akkor az energia közvetlenül felhasználható.

Nem kell:

• hálózatba kitáplálni;

• akkumulátorba tölteni;

• később visszaalakítani.

Ezért energetikailag:

mindig a közvetlen saját fogyasztás az elsődleges.

Az akkumulátor akkor kerül elő, amikor például:

délben termelünk:

5 kW-ot,

de csak:

1 kW-ot fogyasztunk.

A fennmaradó energia egy részét:

eltárolhatjuk estére.

Az akkumulátorban veszteség van

Az akkumulátorba betöltött:

1 kWh

energiából nem kapunk vissza pontosan:

1 kWh-t.

A töltés, akkumulátor és inverter:

veszteségeket okoz.

Modern otthoni rendszereknél a gyártói round-trip, vagyis teljes töltés–kisütés hatásfok gyakran:

körülbelül 90–95% körüli.

Egyszerű példában:

10 kWh napelemes energiát

teszünk az akkumulátorba.

90%-os teljes ciklushatásfok mellett később:

körülbelül 9 kWh

használható villamos energiát kapunk vissza.

Az elveszett:

1 kWh

energiát nem tudjuk fűtésre felhasználni.

Közvetlen elektromos fűtésnél különösen egyszerű a számítás

Egy hagyományos:

• elektromos fűtőpanel;

• konvektor;

• elektromos radiátor

esetében:

1 kWh villamos energia ≈ 1 kWh hő.

Ha tehát:

5 kWh

napelemes többletet töltünk akkumulátorba,

és a teljes tárolási hatásfok:

90%,

akkor este:

körülbelül 4,5 kWh villamos energia

marad.

Ebből közvetlen elektromos fűtéssel:

körülbelül 4,5 kWh hőt

kapunk.

Hőszivattyúnál egészen más a helyzet

Tegyük fel, hogy ugyanezt a:

4,5 kWh

akkumulátorból kivett villamos energiát:

fűtő klímával vagy hőszivattyúval

használjuk fel.

Ha az adott időszakban a hőszivattyú COP-ja:

4,

akkor:

4,5 × 4 =

körülbelül 18 kWh hő.

Ez hatalmas különbség.

Ugyanaz az akkumulátorban eltárolt villamos energia:

fűtőpanellel kb. 4,5 kWh hőt;

COP 4-es hőszivattyúval kb. 18 kWh hőt

biztosíthat.

Ezért ha napelem + akkumulátor + elektromos fűtés rendszerben gondolkodunk:

nagyon nem mindegy, milyen elektromos fűtést táplálunk.

A nagy probléma: télen termel a legkevesebbet a napelem

Fűtésre:

télen kell a legtöbb energia.

A napelemes rendszer viszont:

nyáron termeli a legtöbbet.

Decemberben és januárban:

• rövidek a nappalok;

• alacsonyan jár a Nap;

• gyakori a borult idő;

• akár hó is takarhatja a paneleket.

Pont akkor:

a legkisebb a napelemes termelés,

amikor:

a legnagyobb a fűtési hőigény.

Ez a napelem és fűtés alapvető szezonális ellentmondása.

Ezt egy házi akkumulátor nem oldja meg

Egy:

10 kWh-s akkumulátor

nem arra való, hogy:

a júliusi napelemes energiát januárig eltárolja.

Tipikus feladata inkább:

dél → este;

délután → éjszaka;

esetleg:

egyik nap → következő reggel.

Ezért az akkumulátor:

napi energiatároló.

Nem:

szezonális energiatároló.

Ha júliusban napi:

30 kWh

fölösleges energiánk van,

attól januárban még nem lesz több energiánk egy 10 kWh-s akkumulátor miatt.

Egy téli napon viszont valóban hasznos lehet

Tegyük fel:

napközben süt a nap,

de senki nincs otthon.

A napelem 10 és 14 óra között:

8 kWh többletet

termel.

A fűtés nagy része estére kellene.

A többletből feltöltjük az akkumulátort.

90%-os teljes ciklushatásfok után:

kb. 7,2 kWh

marad estére.

Ez közvetlen elektromos fűtéssel:

7,2 kWh hő.

COP 4-es klímával:

elméletileg közel 29 kWh hő.

Itt már nagyon jól látszik:

hőszivattyús fűtéssel sokkal többet ér ugyanaz a tárolt villamos energia.

Bruttó elszámolásban nagyobb értéke lehet az akkumulátornak

Bruttó elszámolásban a hálózatba betáplált és a hálózatból később visszavett villamos energia:

nem ugyanaz az energia pénzügyi értelemben.

A betáplálást külön számolják el.

Ha este energiát veszünk a hálózatból:

annak teljes fogyasztói költségét megfizetjük.

Ezért pénzügyileg értékes lehet:

nappal eltárolni azt az energiát, amelyet este egyébként visszavásárolnánk.

Az akkumulátor ilyenkor:

növeli a saját fogyasztás arányát.

A valódi megtakarítás nem a teljes áramár

Tegyük fel, hogy 1 kWh napelemes többletünk van.

Két lehetőségünk van.

A) Kitápláljuk

Kapunk érte:

valamennyi betáplálási ellenértéket.

B) Akkumulátorba tesszük

90%-os hatásfok mellett:

0,9 kWh-t használunk fel később,

és ezzel elkerüljük 0,9 kWh hálózati energia megvásárlását.

Az akkumulátor gazdasági haszna ezért leegyszerűsítve:

elkerült hálózati vásárlás − elvesztett betáplálási bevétel − akkumulátor vesztesége − akkumulátor amortizációja.

Ez sokkal pontosabb megközelítés, mint:

„A napelemes áram ingyen van, tehát az akkumulátoros fűtés ingyenes.”

Az akkumulátor ugyanis nem ingyenes

Számolni kell:

• vásárlási árral;

• inverterrel vagy kompatibilitással;

• telepítéssel;

• kapacitásvesztéssel;

• töltési ciklusokkal;

• esetleges későbbi cserével.

Ezért minden eltárolt kWh-nak van:

akkumulátoros tárolási költsége is.

A megfelelő kérdés:

A hálózatról elkerült energiavásárlás értéke nagyobb-e, mint az akkumulátor teljes élettartamra vetített tárolási költsége?

Ha nem:

pusztán rezsimegtakarításból nem térül meg.

Szaldós rendszerben egészen más a helyzet

Aki még jogosult éves szaldóelszámolásra, annál a hálózatba:

nappal vagy nyáron betáplált energia

az éves elszámolási logikában ellensúlyozhatja a más időpontban vételezett energiát.

Egyszerűsítve:

a villamos hálózat részben egy „virtuális energiatárolóként” működik.

Ilyen helyzetben egy fizikai akkumulátor:

pusztán pénzügyi megtakarítás miatt

általában jóval kevésbé vonzó.

Sőt, a tárolási veszteség miatt energetikailag még kevesebb energia marad.

Az akkumulátor mellett ilyenkor inkább más érv lehet:

• áramszüneti tartalék;

• önellátási arány növelése;

• későbbi elszámolási változásra felkészülés.

Bruttó elszámolásnál viszont már számít, mikor használjuk fel az energiát

Ez az egyik legnagyobb változás.

Bruttó elszámolásnál:

értékesebb lehet a napelemes energiát helyben elfogyasztani,

mint előbb kitáplálni, majd később hálózati energiát vásárolni.

Ezért egy modern napelemes ház energiakezelési sorrendje lehet:

1. közvetlen saját fogyasztás;

2. ésszerűen időzíthető fogyasztók;

3. akkumulátortöltés;

4. csak a fennmaradó többlet betáplálása.

A pontos optimum természetesen tarifafüggő.

Fűtés előtt előbb időzítsük át a fogyasztást

Akkumulátor vásárlása előtt érdemes megvizsgálni:

tudunk-e egyszerűen több energiát nappal elfogyasztani?

Például:

• mosógép;

• mosogatógép;

• villanybojler;

• elektromos autó töltése;

• hőszivattyú;

• fűtés előfűtése

részben:

a napelemes termelési időszakra

időzíthető.

Ez azért jobb, mert:

nincs akkumulátoros töltési-kisütési veszteség.

A ház maga is képes valamennyi hőt tárolni

Ez különösen érdekes hőszivattyúnál.

Ha délben sok napelemes energiánk van, lehet, hogy nem szükséges:

elektromos akkumulátorba tenni az egészet.

A fűtést nappal valamivel intenzívebben működtethetjük.

Például:

21 °C helyett rövid ideig 21,5–22 °C

lehet a helyiségben.

A:

• falak;

• padló;

• bútorok

hőt vesznek fel.

Este pedig:

később kell újra fűteni.

Padlófűtésnél a nagy hőtároló tömeg miatt ez különösen jól használható lehet.

Ez tulajdonképpen hőakkumulátor

Nem villamos energiát tárolunk.

Hanem:

közvetlenül hőt.

Ennek előnye, hogy kimarad:

• akkumulátortöltés;

• akkumulátorkisütés;

• több energiaátalakítás.

Hasonló megoldás lehet:

használati meleg víz nappali felfűtése.

Ha az energiát végül úgyis hőként szeretnénk felhasználni:

sok esetben érdemes megvizsgálni a hőtárolást az elektromos akkumulátor előtt.

De ne fűtsük túl fölöslegesen a házat

A:

„Süt a Nap, fűtsük fel 26 °C-ra”

nem jó stratégia.

Minél magasabb a beltéri hőmérséklet:

annál nagyobb a ház hővesztesége.

Tehát az előfűtésnek:

mérsékeltnek és szabályozottnak

kell lennie.

A cél:

néhány órával eltolni a későbbi hőigényt,

nem pedig túlmelegíteni az épületet.

Villanybojler vagy puffertartály is lehet energiatároló

Ha van:

nagyobb melegvíz-tárolónk,

napelemes többletnél:

hő formájában is eltárolhatunk energiát.

Hőszivattyús rendszerben:

puffertartály vagy használatimelegvíz-tároló

szintén része lehet az energiamenedzsmentnek.

Ez nem minden rendszerben optimális, és a hőveszteséggel itt is számolni kell.

De az alapelv fontos:

ha végül hőre van szükségünk, nem biztos, hogy előbb drága villamos akkumulátort kell vásárolnunk.

Mekkora akkumulátor kellene közvetlen elektromos fűtéshez?

Itt gyorsan látható a probléma.

Tegyük fel, hogy egy téli este a ház átlagos fűtési hőigénye:

4 kW.

Öt órán keresztül:

4 × 5 =

20 kWh hőre

van szükségünk.

Közvetlen elektromos fűtéssel ehhez:

nagyjából 20 kWh villamos energia

kell.

90%-os tárolási hatásfok mellett már több mint:

22 kWh nappali többletenergiát

kellene az akkumulátorba tölteni.

Ez egy lakossági akkumulátorhoz:

jelentős energiamennyiség.

És előbb:

a napelemnek télen meg is kell termelnie.

Ugyanez hőszivattyúval

Ha ugyanaz a ház:

20 kWh hőt

igényel,

és a hőszivattyú átlagos COP-ja:

4,

akkor:

20 / 4 =

5 kWh villamos energia

szükséges.

90%-os akkumulátorhatásfok mellett körülbelül:

5,6 kWh nappali napelemes többlet

elég hozzá.

Ez sokkal reálisabb feladat.

Ezért:

napelem + akkumulátor + hőszivattyú

energetikailag lényegesen jobb párosítás lehet, mint:

napelem + akkumulátor + közvetlen elektromos fűtőpanel.

Egy 10 kWh-s akkumulátor tehát nem „egy éjszaka fűtés”

Ez házfüggő.

Közvetlen elektromos fűtéssel, nagy téli hőigénynél:

akár néhány óra alatt elfogyhat.

Egy jól szigetelt épületben, hőszivattyúval:

sokkal tovább elegendő lehet.

Ezért akkumulátorméretezés előtt tudni kell:

mekkora a ház valós téli villamos teljesítmény- és energiaigénye.

Nem elég azt mondani:

„Veszünk egy 10 kWh-s akkut.”

A teljesítmény is számít, nem csak a kWh

Az akkumulátornak két fontos adata van:

kapacitás – kWh;

maximális teljesítmény – kW.

Lehet például:

10 kWh kapacitásunk,

de ha az akkumulátor/inverter csak:

3 kW-ot

képes folyamatosan leadni,

akkor nem tudunk róla egyszerre:

• 4 kW fűtést;

• sütőt;

• vízforralót

korlátlanul működtetni.

Ezért elektromos fűtésnél:

a kisütési teljesítmény legalább olyan fontos, mint a kapacitás.

Tartalékáram esetén külön ellenőrizzük a rendszert

Az, hogy van napelemünk és akkumulátorunk:

nem jelenti automatikusan, hogy áramszünetben is működik a fűtés.

Ehhez:

• megfelelő hibrid inverter;

• szigetüzemi/backup funkció;

• megfelelő kapcsolóberendezés;

• megfelelően kialakított tartalék áramkör

szükséges.

És itt ismét előjön:

a fűtési teljesítmény.

Egy nagy elektromos fűtési rendszer:

nagyon gyorsan lemerítheti a tartalék akkumulátort.

Mikor lehet jó befektetés az akkumulátor?

Különösen akkor érdemes részletesen kiszámolni, ha:

• bruttó elszámolásban vagyunk;

• sok nappali napelemes többletünk van;

• este magas a saját fogyasztás;

• rendszeresen visszavásárolnánk az energiát;

• hőszivattyút használunk;

• más nagy esti fogyasztónk is van;

• fontos az áramszüneti tartalék.

Ilyenkor az akkumulátor:

nem csak fűtési beruházás,

hanem az egész ház:

energiamenedzsmentjének része.

Mikor kérdéses a megtérülése?

Például ha:

• még éves szaldóban vagyunk;

• kevés nappali többlet keletkezik;

• télen alig termel többet a napelem a nappali fogyasztásnál;

• az akkumulátor nagy részét csak közvetlen elektromos fűtéshez vennénk;

• a ház hőigénye nagyon magas.

Ilyenkor lehet, hogy ugyanazt a pénzt előbb:

szigetelésre vagy hatékonyabb fűtésre

érdemes fordítani.

Szigetelés, hőszivattyú vagy akkumulátor?

Tegyük fel, hogy adott egy rosszul szigetelt ház:

• napelemmel;

• elektromos fűtőpanelekkel.

Felmerül:

Vegyünk nagy akkumulátort, hogy este is napelemmel fűtsünk?

Előbb érdemes megvizsgálni:

mennyivel csökkenthető a ház hőigénye szigeteléssel;

és:

mennyivel csökkenthető a villamos energiaigény hőszivattyús fűtéssel.

Ha a fűtés villamos igényét például:

harmadára vagy negyedére

tudjuk csökkenteni,

akkor:

sokkal kisebb akkumulátor is elegendő lehet.

A helyes sorrend sok esetben tehát:

hőigény csökkentése → hatékony hőtermelés → saját napelemes fogyasztás optimalizálása → csak ezután akkumulátorméretezés.

Egyszerű összehasonlítás

Tegyük fel, hogy van:

10 kWh nappali napelemes többlet.

90%-os akkumulátorciklus után:

9 kWh villamos energia

használható fel este.

Elektromos fűtőpanel

9 × 1 =

kb. 9 kWh hő.

Hőszivattyú COP 3

9 × 3 =

kb. 27 kWh hő.

Hőszivattyú COP 4

9 × 4 =

kb. 36 kWh hő.

Hőszivattyú COP 5

9 × 5 =

kb. 45 kWh hő.

Ez mutatja meg igazán:

nem csak az számít, hogyan tároljuk az energiát, hanem az is, mire használjuk fel.

MiniRezsi döntési sorrend

Ha napelem mellett elektromosan fűtünk:

1. Csökkentsük a ház hőveszteségét.

2. Vizsgáljuk meg, érdemes-e hőszivattyús fűtést használni.

3. Időzítsük a nagy fogyasztókat a napelemes termeléshez.

4. Használjuk ki az épület vagy melegvíz-tároló hőtároló képességét.

5. Nézzük meg, mennyi napelemes többlet marad még rendszeresen.

6. Erre méretezzük az akkumulátort.

Nem fordítva.

Nem attól lesz gazdaságos a rendszer, hogy a lehető legnagyobb akkumulátort vesszük.

Összefoglalva: megéri napelemes energiát akkumulátorban tárolni fűtéshez?

Bruttó elszámolásban lehet értelme.

Különösen akkor, ha:

• rendszeres nappali többlettermelésünk van;

• este jelentős fogyasztásunk van;

• az energiát hőszivattyú használja fel.

De az akkumulátor:

nem oldja meg a napelem nyári és a fűtés téli termelés-fogyasztás különbségét.

Csak:

néhány órával tolja el az energia felhasználását.

Közvetlen elektromos fűtéssel ugyanaz a tárolt villamos energia:

viszonylag kevés hőt ad.

Hőszivattyúval viszont:

többszörös hőmennyiséget biztosíthat.

Ezért ha a cél a:

lehető legalacsonyabb teljes fűtési költség,

akkor általában előbb érdemes megvizsgálni:

• a szigetelést;

• a hőszivattyút;

• a nappali fogyasztás időzítését;

és csak utána:

az akkumulátort.

Gyakran ismételt kérdések

Eltárolhatom nyáron a napelemes energiát téli fűtésre?

Normál lakossági akkumulátorral nem. Ezek órák vagy legfeljebb rövid időszakok közötti energiatárolásra alkalmasak, nem több hónapos szezonális tárolásra.

Mennyi energia vész el az akkumulátorban?

A konkrét rendszertől függ. Korszerű lakossági akkumulátorok gyártói round-trip hatásfoka gyakran körülbelül 90–95%, tehát a töltéskor betárolt energia egy része elvész.

Jobb fűtőpanelt vagy hőszivattyút működtetni az akkumulátorról?

Energetikailag a hőszivattyú lényegesen kedvezőbb lehet. Egy fűtőpanel 1 kWh áramból körülbelül 1 kWh hőt ad, míg COP 4-es hőszivattyú ugyanebből körülbelül 4 kWh hőt szállíthat.

Bruttó elszámolásban többet ér az akkumulátor?

Általában nagyobb lehet a gazdasági értéke, mert a betáplált és később vételezett energia külön kerül elszámolásra. A saját fogyasztás növelésével kevesebb energiát kell később a hálózatból megvásárolni.

Szaldóban érdemes akkumulátort venni?

Pusztán energiaköltség-megtakarítás miatt általában kisebb a pénzügyi előnye, mert az éves szaldó már kiegyenlíti a vételezett és betáplált mennyiséget. Backup vagy önellátási szempontból ettől még lehet értéke.

Érdemes nappal előfűteni a házat?

Mérsékelten igen, különösen nagy hőtároló tömegű épület vagy padlófűtés esetén. A túlzott túlfűtés azonban növeli a hőveszteséget, ezért csak ésszerű hőmérséklet-emelés célszerű.

Egy 10 kWh-s akkumulátor elég egy éjszakai fűtésre?

Nem lehet általánosan megmondani. Közvetlen elektromos főfűtés mellett egy nagy hőigényű ház néhány óra alatt elfogyaszthatja, míg jól szigetelt épületben, hőszivattyúval jóval hosszabb időre elegendő lehet.

Mi a MiniRezsi legfontosabb szabálya?

Ne akkumulátorral próbáljuk megoldani a fölöslegesen nagy energiaigényt.

Előbb csökkentsük a hőveszteséget és a fűtés villamosenergia-igényét, utána tároljuk azt az energiát, amelyet valóban érdemes időben későbbre áttenni.