A szigetüzemű napelemes rendszer lelke, az akkumlátor

A szigetüzemű rendszerek lelke, az akkumlátor

Előző cikkünk a szigetüzemű napelem rendszerekkel foglalkozott, így a bemutatásból nem maradhat ki az autonóm, hálózattól független HMKE lefontosabb része, az akkumulátor sem. Hiszen csak az akkumulátorokra számíthatunk akkor, amikor a napelemünk nem termel áramot, fogyasztóként mégis energiára van szükségünk. Az akkumulátorok palettája széles, ezért jó, ha megismerkedünk velük, mielőtt eldöntenénk, elképzeléseinkhez és pénztárcánkhoz mérten melyik lehet számunkra a tökéletes választás. 

Ólomvasas akkumlátor, a hagyományos változat

Az első akkumulátor – amelyet 1859-ben a francia fizikus, Gaston Planté fedezett fel – az első megoldások egyike volt ahhoz, hogy elektromos energiát tárolhassunk. Ezt a technológiát később Kamill Faure tökéletesítette, és legtöbb indítóakkumulátor, illetve munkaakkumulátorok ma is ebből az ólomsavas technológiából épül fel. Bár felhasználási köre széleskörű, kapacitása és élettartama véges. Ráadásul érzékeny a hőmérsékletre, valamint a töltés-kisütés mértékére is, így, ha nem gyártói értékek mellett üzemeltetjük, az általánosságban vett 200-400 ciklus még tovább rövidülhet. A gyártók ezeknél a típusoknál azt is ajánlják, hogy soha ne merítsük le az akkumulátort 100 százalékig. Ha lehet, használjuk csak a kapacitás 30-40 százalékát, ezzel megelőzve az akkumulátor károsodását, és így növelve működési időtartamát.

Az ólomvasas akkumlátor előnyei

• • • • A legrégibb technológia, ezért működését szinte mindenki jól ismeri.
      • Ez a típus a lehető legolcsóbb az akkumulátorok között.
      • Szinte mindenhol beszerezhető, a gépek túlnyomó többsége ilyen akkumulátorral üzemel.
      • Ugyanazon térfogat mellett magasabb kapacitási értékeket produkál, mint zselés társai.

Az ólomvasas akkumlátor hátrányai

• • • • Élettartama rövid, alig 200-400 ciklusig működtethető.
      • Érzékeny a hőmérsékletváltozásra.
      • Csak a gyártó töltés-kisütési iránymutatása mellett garantálható az élettartama.
      • Mivel nyitott rendszerű típusai is megtalálhatók a piacon, ezek a kiömlő sav miatt balesetveszélyesek lehetnek.

Zselés akkumlátor, a továbbfeljesztett energiatároló

Bár külön típusként emlegetjük, a zselés akkumulátor nem más, mint az ólomsavas verzió újabb változata. A zselés típusok zárt rendszerűek, a benne lévő kénsav biztonságos, így kisebb a baleset kockázata. A védőburkolat sérülésével a gél állagú kénsav nem folyik ki, és nem okoz további baleseteket. A zselés állag miatt az akkumulátoron belül az elektrolitok kötött állapotúak, így nehezebben indul el a szulfátosodás, emiatt hosszabb az élettartamuk. Fontos tulajdonsága, hogy gondozásmentes termék, vagyis nem szükséges a desztillált víz folyamatos pótlása. Hátránya, hogy kapacitása messze elmarad az ólomsavas verziótól. Egy zselés típus körülbelül 20 százalékkal kisebb kapacitással bír, mint ólomsavas társa, köszönhetően annak, hogy a zselés közegben gáz képződik, amihez elég gázképződési teret kell biztosítanunk.

A zselés akkumlátor előnyei

• • • • Élettartama hosszabb, mint a hagyományos ólomsavas társaié.
      • Jól tűri a rázkódást.
      • Mivel zárt rendszer, ezért nemcsak gondozásmentes, nem párolog, és biztonságos használata. 

A zselés akkumlátor hátrányai

• • • • Kapacitása ugyanolyan térfogat mellett kisebb, mint a hagyományos, ólomsavas verzióé. 
      • Ára jóval magasabb, mint a jól bevált változaté.

Lítiumionos akkumlátor, a  legnagyobb teljesítményű

Ez az akkumulátortípus alig 50 évre tekinthet vissza. Alig 30 éve annak, hogy a Sony 1991-ben piacra dobta az első lítiumionos akkumulátort. 2017-ben pedig a Tesla megalkotta a Powerwallt, ami új fejezetet nyitott a lítiumionos akkumulátorok életében. A Powerwall olyan nagy kapacitással rendelkező óriásakkumulátor, amely a megújulóból érkező energia tárolásán túl nemcsak időtálló és karbantartásmentes, de teljesítményére sem lehet panasz: akár napi 7-10 kWh-t biztosíthat a felhasználó számára. A termékre a gyártó 10 év garanciát vállal, ez pedig már előrejelzi, hogy a zselés és ólomsavas akkumulátorokkal ellentétben Tesla mérnökei hisznek a Powerwallban.

A lítiumionos akkumlátor előnyei

• Ez a típus lítiumtartalma miatt jóval könnyebb súlyú az előző verzióknál. 
• Nincs szükség kisütési fázisokra, tréningeztetésre.
• Kevés mérgező anyagot tartalmaz.
• Teljesen zárt rendszerű, ezért nem balesetveszélyes.
• Élettartama rendkívül hosszú.

A lítiumionos akkumlátor hátrányai

• Érzékeny a hidegre, szélsőséges időjárásban nem teljesít jól, de még mindig megbízhatóbb, mint ólomsavas társai. 
• Ára az előző típusokhoz képest rendkívül magas. 
• Magasabb feszültség esetén balesetveszélyes lehet, és akár be is robbanhat vagy lángra lobbanhat. 

Az innováció királya: lítium vasfoszfát akkumulátor

A lítium vasfoszfát akkumulátorok gyakorlatilag az akkumulátorok királya. Biztonságos, valamint kiváló termikus és kémiai stabilitás mellett működtethető. De műszaki előnyei is figyelemre méltóak: ciklusállósága rendkívüli, a cellák élettartam hosszú, akár 2000-6000 ciklus közötti élettartamra is számíthatunk. Könnyű súlya miatt akár mozgó járművekbe, lakókocsik vagy lakóautók, hajók szigetüzemű, napelemes rendszerébe is könnyen beilleszthető. Egyetlen negatívuma az ára. Jelenleg bekerülési költsége körülbelül háromszor akkora, mint egy ólomsavas verzióé. 

A lítium vasfoszfát előnyei

• Más akkumulátorokhoz képest súlya rendkívül könnyű, körülbelül fele, harmada egy ólomsavas akkumulátor tömegének.
• Bár 0 és 45 fok között üzemel megfelelően, és mínuszok mellett veszít kapacitásából, a többi akkumulátorhoz képest megbízhatóbbnak számít.
• Rendkívüli, akár négyszer olyan hosszú élettartama. 
• Megbízható, biztonságos.
• Teljesen gondozásmentes.
• A cella lemerüléséig egyenletes teljesítményt biztosít

A lítium vasfoszfát hátrányai

• Csak az ár lehet az egyetlen hátránya, az akkumulátor típusok közül a legdrágább termék, akár háromszor annyiba is kerülhet, mint ólomsavas társai.