Magyarországon ideiglenesen – nonszensz módon – megtiltották a hálózatba való visszatáplálós rendszerek telepítését, mert a hálózat nem bírta a megnövekedett, házi napelemrendszer betermelését. Értelemszerűen nem a napelemrendszereket tiltották be, hanem csak a szolgáltatói hálózatra kötésüket! Cikkünk nem azzal foglalkozik most, hogy ez miért van, és hogy helyes-e a döntés, vagy nem. Arra koncentrálunk, hogy segítsünk: sokkal olcsóbban és egyszerűbben lehet napelemrendszert telepíteni, csak kevesen tudnak erről! Túl van misztifikálva az egész és sok tévhit kering ezzel kapcsolatban. Az írásunk végén egy konkrét rendszerismertetést is közzéteszünk számításokkal, pénzügyi vonatkozásokkal.
Kövesd Telegram csatornánkat
Exkluzív anyagok, mémek, rövid hírek, amiket nem feltétlenül rakunk ki a weboldalunkra…
Kicsiben és komoly akkumulátor rendszer nélkül
Először is kezdjük figyelemfelkeltéssel: körülbelül 1,2-1,5 millió forintból használható, teljesértékű napelemrendszert lehet telepíteni külsős cég és szolgáltató (a most megszüntetett visszatáplálás lehetősége) nélkül úgy, hogy nappal ellátja a teljes házat, plusz még a fűtésben is segíthet (ha van split inverteres klímánk, ami tud fűteni). Jelen sorok írója is ilyen rendszert telepített a saját kezével (illetve villanyszerelő barátaival), miután több hónapig tanulmányozta a témát.
Mégis mi a hatalmas anyagi különbség egy eddigi „visszatáplálós” és a mostani levezetésünk között?
- Nincs szolgáltatói engedélyeztetés (ami sokszor hálózatfejlesztéssel, „szabványosítással” stb. járt).
- Nincs külsős cég munkadíja (csak ha mégsem tudjuk magunknak megcsinálni).
- Egyszerűbb alkatrészekből is meg tudjuk oldani, nem köt minket semmi, hogy mit használjunk (csak a biztonsági és műszaki elvárások, de a szolgáltató elvárásai nem).
Tévhit
Sokak nem tudják, hogy a visszatermelős rendszerük nem független a hálózattól, mert a hálózat színuszjelére termel vissza. Ez azzal is jár, ha áramszünet van, akkor ezért (meg balesetvédelmi okokból is) az invertere leáll és nála sincs áram. Ez egy blackoutnál komoly meglepetés lehet: hiába van a tetőn sok-sok napelem, attól még nem lesz áram a házban.
Törvényi háttér
Sokan elcsodálkoznak, hogy lehet engedélyeztetés és külső cégek bevonása nélkül napelemrendszert telepíteni. Pedig teljesen világosan fogalmaz a 2007. évi LXXXVI. törvény 116. §-a:
„(3) * Nem kell a Hatóság 115. §-ban meghatározott engedélyét kérni
a) * olyan kiserőmű építéséhez, melynek csatlakozási teljesítménye egy csatlakozási ponton nem haladja meg az 50 kVA-t azzal, hogy a csatlakozási ponton az összesített kiserőművi csatlakozási teljesítmény nem haladhatja meg az 50 kVA-t,
b) (…) a legfeljebb 0,5 MW névleges teljesítőképességű kiserőmű építéséhez, ha az nem táplál villamosműre.”
Magyarán: ha 500KW alatti napelemrendszert építünk, akkor megtehetjük mindenféle engedélyeztetés nélkül, ha és amennyiben nem táplál vissza a szolgáltató felé. Fontos megjegyezni, hogy a legtöbb napelemrendszer 5 és 20 KW közötti teljesítményű. Én jelenleg 4 KW-nyi napelemmel üzemeltetek egy nagy családi házat, minimális kompromisszumokkal (erről bővebben).
Technikai és balesetvédelmi ismertetés
Fontos! Senki se rohanjon venni napelemrendszert kellő elektrotechnikai, villanyszerelési és napelemes ismeretek nélkül. Ennek két oka van: az össze-vissza vásárlás drága lesz, illetve könnyen agyoncsaphatja az egyenáram azt, aki csak úgy buherál előképzettség nélkül.
A napelemrendszerek egyenáramot termelnek (DC) és egy-egy összekötött sorban (soros kapcsolás – nem a George) a feszültség 300-400V is lehet 10-15A-on. Ez nem gyerekjáték! Tehát megfelelő méretezés kell a kábelezés terén, a túlfeszültség és biztosítékok tekintetében is, illetve tudni kell olyan töltésvezérlő-invertert is választani, ami ezt képes befogadni. Illetve nem kell belenyúlkálni feszültség alatt lévő rendszerekbe, márpedig a napelem termel rendületlenül, ha süt a Nap.
Két féle „iskola” van inverter-töltésvezérlő kapcsán: 1. külön a töltésvezérlő az akkumulátorokra és külön az inverter – bonyolultabb egy fokkal, ám meghibásodás esetén elemeiben cserélhető; 2. egyben a töltésvezérlő és inverter is: könnyebb telepíthetőség, programozható és okosabb is, de ha elszáll, akkor az fájóbb anyagilag is.
Sematikusan így néz ki a rendszer, jelölve az áramok típusát (DC egyenáram, AC váltóáram)
1. Napelemtáblák (DC) >>> Töltésvezérlő (DC) >>> Akkumulátor (DC) >>> inverter (AC) >>> Fogyasztók (AC – Házunk)
2. Napelemtáblák (DC) >>> Töltésvezérlő/inverter (DC-AC) >>> Fogyasztók (AC – Házunk)
1. megoldás (külön inverter és töltésvezérlő)
2. A kompaktabb és „okosabb” megoldás
Fontos, hogy minimális akkumulátor kell „puffertartályként” napközbenre is azért, hogy ha befelhősödik az ég, akkor se kapcsoljon ki (váltson át) a rendszer azonnal.
Kompromisszumok szigetüzemben és akkumulátorkérdés
Alapvetés, hogy csak napsütésben működik a napelemrendszer. Egyfajta Nappal való „együttélést” kell megvalósítani, ez természetközeliséget hoz vissza az életünkbe, egyfajta „napimádatot” (bár elég materiális szinten). Ha süt a Nap, akkor mehetnek a nagyfogyasztók (1kw felettiek: mosógép, vasaló, porszívó stb.), amúgy – főleg télen és borús időben – örülünk, ha elmegy napelemrendszerről a router, laptop, számítógép, hűtők (mélyhűtővel) és még a kávét is le tudjuk főzni. Ha nem akarunk éjjel sem függeni a hálózattól, akkor körülbelül 1 milliós akkumulátor csomag kellene (nyárra nyilván kevesebb, télire viszont kell ekkora). Akkumulátorok fajtáiról nem kívánunk bővebben szólni, csak annyit jegyeznénk meg, hogy a savas indító akkumulátorok nem lesznek jók, mert nem bírják a ciklikusságot, azaz a sok merítést és töltést. A (zselés) munkaakkumulátorok jobbak, de legjobbak a LifePO4 akkumulátorrendszerek – azonban az akkumulátorok témaköre akkora, hogy külön cikksorozatot érne meg.
A szolgáltató felé történő betermelést itt értelemszerűen elfelejthetjük, ezért a „feleslegesen” megtermelhető napelemes áramunkat nem tudjuk kihasználni alap esetben. Azért nem úgy fogalmaztunk, hogy megtermelt áramot, mert ha nincs terhelés, akkor a napelem nem termel, csak „van”. Építhetünk saját vezérelt áramot is! Ha van rá lehetőség, akkor menjen a bojler vagy egy hősugárzó, de ez már bonyolultabb kivitelezést igényel.
Szempontok sokasága és a tervezés
Tervezéssel kell kezdeni. Mekkora rendszert építsünk? Itt sokan azt mondják, hogy a mostani fogyasztásunkhoz mérten alakítsuk ki a rendszert. Ez azért nem fogja megállni a helyét, mert nagyon drága lesz. Inkább azt nézzük meg, hogy min tudunk változtatni, leginkább a szokásainkról van szó. Például a napközbeni áramfogyasztás megoldható? Nyilván csak akkor, ha sokat vagyunk napközben otthon (lásd fenti bekezdés). Amíg „rezsicsökkentés” volt, addig sokan nagyon sok áramot használtak el csak úgy, hogy minden ment folyamatosan. Magyarul inkább kezdjük ott, hogy mi kell nekünk feltétlenül, és ehhez méretezzünk, ne a pocsékolós életvitelünkhöz! Illetve ne akarjunk csak és kizárólag árammal fűteni éjjel és nappal, illetve a főzést is felejtsük el a szigetüzemű napelemrendszerről, ha csak nem vagyunk milliomosok. Nézzük meg, hogy a hűtő-mélyhűtő, router (az internet „köldökzsinóra”, mint modernkori függés abszolút nem kikapcsolható 🙂 ), laptop és egyéb tényleg nélkülözhetetlen és folyamatosan bekapcsolt eszközök mennyit fogyasztanak, mert ez lesz az alapfogyasztásunk.
Véleményem szerint úgy kell tervezni a napelemrendszert egy átlagos családi házhoz minimálisan, ahol nincs külön nagyteljesítményű műhely és egyéb nagy fogyasztók folyamatos működtetése, hogy 4-6 kw-nyi legyen a névleges teljesítménye a napelemek összességének és az inverter is tudjon 3,5-5KW-ot leadni. Hogy utána ezt hogyan vezetjük be a házba, az más kérdés, például egy fázisra rákötünk mindent és akkor tényleg figyelünk „az egy nagy fogyasztó egy idejű üzemeltetés” elvére, vagy bent hagyunk-e a házban külön szolgáltatói áramfázist – az is fontos, ám most részletkérdés.
Ami viszont nagyon fontos, hogy egy alapvető tervezést meg tudjunk valósítani a műszaki oldalon. Például hány és milyen napelemtábla, milyen inverter és töltésvezérlő kell nekünk.
Egy példa – szigetüzemben szinte felesleges éves energiahozamot számolni.
Az a legfontosabb nekünk, hogy ősszel-télen is legyen használható betermelés.
Egy napelemtábla (aminek fajtáival most szintén nem foglalkozunk, de azt szögezzük le, hogy egyre jobb hatásfokúak és ami rájuk van írva teljesítmény, azt nagyjából tudják is ideális körülmények között) két fontos értékkel bír: feszültség (V) és áramerősség (A), amiknek szorzata a teljesítmény (W). Minden töltésvezérlőnél fel van tüntetve, hogy mekkora feszültséget tud fogadni (ami felett elfüstöl!) és mekkora áramot képes feldolgozni (efelett valamelyik csak „levágja”, valamelyik elfüstöl). És itt jön számításba, hogy a napelemeket sorosan (még mindig nem Soros, hanem kapcsolt DC áramköri kifejezés) vagy párhuzamosan kötjük. Legegyszerűbb, ha olyan töltésvezérlő-invertert (egybeépített kütyü) veszünk, ami nagy feszültséget tud fogadni, mert akkor elég a táblákat csak egymás mellett összekapcsolni sorba (áramköri szempontból sorba). Például 400 V, 15A-on az inverter befogadóképessége. Itt 10 darab 400W-os napelem táblát tudunk egybekötni, ha és amennyiben az összeadódott feszültségek nem haladják meg a 350V-ot és az amper is marad 15A alatt (azért nem közelítjük meg a 400V-ot, mert az ellenállások csökkenése miatt 10-12%-kal télen megnő a feszültség a rendszerben). Magyarul: a töltésvezérlő (+inverter) leírását alaposan el kell tudni olvasni, hogy ahhoz megfelelő táblákat és megfelelő mennyiségű táblákat vegyünk.
Vannak persze, akik azt mondják, hogy inkább az ampert növelik, vannak, akik a feszültséget (már csak azért is, mert kisebb a veszteség hosszabb távokon). De ez már szintén messzire vezető kérdéskör.
A napelemtáblák szerelése sem egy hű, de nagy kérdés: a rajtuk lévő szabványcsatlakozókat egy majom is össze tudja dugni.
Mc4-es csatlakozóval vannak gyárilag szerelve a táblák – nem kell szerelni külön a táblákat
El sem lehet rontani, ha csak sorba kötünk pár táblát. A táblák elhelyezkedése, felszerelési módja bonyolultabb. Nyilván a legideálisabb az lenne, ha mindegyik tábla Kelet és Nyugat irányok között automatikusan követné a Nap mozgását, de egy ilyen rendszer elég drága, csak egy-két táblánként valósítható meg. Elégedjünk meg azzal, hogy a földre telepítjük (a háztetőn nem törjük össze a cserepet, palára bajosan lehet, ráadásul a földön tuti nem tűzveszélyes, plusz alatta lehet tárolót kialakítani) és fixen délre néznek. Ha szeretnénk, akkor külön töltésvezérlővel kialakítunk később egy kisebb keleti majd nyugati „stringet” (2-3 tábla) és külön töltésvezérlővel kötjük rá a rendszerünk akkumulátor pakkjaira.
Forgórendszer, baromi drága készen (több milliós már a kisebb is)
Az sem mindegy, hogy 12V, 24V vagy 48V-os az akksipakkunk rendszere. Kisebb, 3-5KW-os rendszereknél elegendő a 24V-os rendszer, afelett már 48V (minél kisebb DC feszből konvertálunk AC-ra, annál rosszabb hatásfokú lesz). Itt ugye az akkumulátoraink (alapvetően 12V-os egységekből rakjuk össze) soros és párhuzamos kapcsolásait kell átgondolni. Kettő darab 12V-os aksi 24V-ot ad ki sorosan kötve.
Szürkezóna
A törvény egyértelműen fogalmaz, hogy nem termelhetünk vissza a szolgáltatói áramra. De technikailag és elméletileg sem következhet ez be! Ezt azzal indokolják, hogyha például áramszünet van, de termel a napelemrendszer és felmászik a szerelő az oszlopra, akkor megrázza az áram. Persze, lehet azon lamentálni, hogyha egy 3KW-os napelemrendszer a hálózati áram kiesésével „rászabadul” a hálózatra, akkor azon nyomban le is kapcsol minden biztosíték a napelemrendszernél, hiszen az egész utcát ez látná el árammal… De maradjunk annál, hogy ez nem következhet be, ezt várja el a szolgáltató – joggal.
És itt jönnek képbe azok az inverterek, amik maguktól kapcsolnak a napelemes áram és a szolgáltatói áram között és van ezért AC (szolgáltatói áram) bemenetük is. Persze a desznót sem lehet a seggén keresztül megetetni, és ebben a helyzetben is igaz ez. Az inverterünk egy UPS-ként funkcionál, csak fogyasztóként lép fel. Az ellenérv az, hogy nincsenek bevizsgálva ezek a kütyük: annyiféle márka és kivitelezés van, hogy nincsenek tesztelve. A „galvanikus” elválasztás biztosan megvan bennük, de nem tették ki őket mindenféle hibalehetőségnek – ez a szolgáltató érve. Több megoldás is van, kérdés az, hogy mit szólnak hozzá… Elfogadják-e így őket?
– Plusz biztosíték, ami az inverter AC oldali bemenetét is leválasztja (ez esetben dupla leválasztás valósul meg), ha a feszültség túl nagyra vagy túl alacsonyra esik.
– Forgókapcsoló: este és/vagy borús időben kézzel átkapcsoljuk a házat hálózati áramra, reggel pedig vissza. Ennek előnye, hogy éjszakára az inverterünket ki tudjuk kapcsolni. (Illetve szereléshez is.)
(Az AC bemenetre egyébként egy aggregátort is rá lehet kötni, így a rendszerünk mindig működőképes, mert pár óra alatt feltöltjük az akksipakkokat – ezt a megoldást teljes szigetüzemben érdemes választani.)
Egy konkrét napelemrendszer árai
- 9 darab 405-450W-os napelem tábla (~75eFTx9) =675eFT
- Inverter-töltésvezérlő egyben
ISolar vagy annak jobb minőségi klónjai, 3.6KW ~300eFT
(Ha valami márkásabbat, pl. Victront szeretnénk, akkor 3X szorzót kapcsoljunk be) - Kábelek, csatlakozók, biztosítékok: ~150eFT
- Akkumulátor pakk (2x12V 100AH AGM, ha LifePO4 x2-es ár): ~200eFT
- Összesen: ~1.3 millió forint.
Fontos, hogy ebben nincs benne semmilyen munkaköltség, mert azzal számoltunk, hogy magának rakja össze az ember. Illetve nincs benne a napelem tartószerkezetének költsége, ami lehet 100eFT is, de lehet 500eFT is (attól függ, hogy mit szeretnénk, milyen plusz anyagaink voltak a ház körül. De fára ne szereljünk, itt főleg régi zártszelvények, csövek játszanak… Tudni kell az összeállításhoz hegeszteni, ha nem készen vesszük a tartószerkezeteket (amik viszonylag drágábbak, de egyszerűbbek és szabványosak, könnyebb velük dolgozni.)
Összegzés és továbbiak
A fenti leírás csak egy kedvcsináló, ami alapján még senki ne kezdjen el vásárolni és pláne ne szerelni! De vannak a közösségi médiában nagyon segítőkész csoportok, ahol témákra bontva vannak kezdőknek szánt leírások – ezeket olvassuk végig először, mielőtt kérdeznénk! Érdemes először egy-két táblából egy hobbirendszert kialakítani és teljesen külön működtetni róla egy-két fogyasztót, hogy kitapasztaljuk a működési elvet, aztán az itt szerzett tapasztalatokkal és sok-sok utána olvasással és önképzéssel essünk neki egy nagyobb rendszer megvalósításának.
Kell mindenképpen egy villanyszerelő, vagy villanyszerelésben jártas barátunk-ismerősünk, aki érti is, hogy mit csinál tágabb összefüggéseiben.
Megtérülésről is ejtsünk néhány szót. Mikor térül meg az 1.5 milliós beruházás? Ha a jelenlegi villanyszámlánkat nézzük, akkor nagyon későn, szinte soha (mert közben aksik használódnak el, lehet, cserélni kell ezt-azt, rákapunk az ízére és folyamatosan bővítgetjük, szerelgetjük stb.). De ha azt nézzük, hogy sikerül úgy méretezni a rendszert, hogy nappal ezzel fűtsünk (hűtő-fűtő klíma, ami 2,5KW-nyi fűtő teljesítményt ~600W felvételével ér el), akkor szinte rögtön, mert nem kell, csak éjszakára mással fűteni. Ha pedig a függetlenséget nézzük, akkor az érzés felbecsülhetetlen. Jöhet blackout vagy bármi más, teljesen függetlenek vagyunk! Valahol jó is, hogy megtiltották a visszatáplálós rendszerek telepítését…
(Ostenburg – Szent Korona Rádió)