Fotowoltaika off grid w domu. Kiedy się opłaca i jak działa?

Fotowoltaika off grid to rodzaj instalacji PV, która nie wymaga podłączenia do sieci elektroenergetycznej. Słowem, dom z instalacją off grid jest samowystarczalny. Sam produkuje prąd z energii słonecznej i go magazynuje.

W przypadku niewielkich domów letniskowych znajdujących się z dala od miasta, tym samym z dala od sieci energetycznej instalacja off grid sprawdzi się doskonale

Instalacja off grid – zasady działania

Off grid to w dosłownym tłumaczeniu to instalacja poza siecią. Taka konstrukcja nie wymaga podłączenia do ogólnej sieci energetycznej. Jeżeli działka, na której znajduje się dom nie jest uzbrojona, czyli nie są do niej doprowadzone przewody z najbliższej elektrowni, to właśnie tutaj sprawdzi się samowystarczalna instalacja off grid.

System off grid sprawdzi się też w miejscach, gdzie są częste przerwy w dostawie prądu. Uniezależni więc nas od awaryjnej sieci i nie narazi na brak niezbędnego do właściwego funkcjonowania prądu. Trzeba jednak pamiętać, że prawidłowe działanie instalacji off grid jest uzależnione od wielu innych czynników, takich jak nasłonecznienie czy poziom eksploatacji systemu. Oznacza to, że w sezonie letnim, kiedy dni są długie i jest mało pochmurnych godzin, instalacja off grid jest w stanie wyprodukować sporo energii. Gorzej może być zimą w naszym klimacie, podczas krótkich i pochmurnych dni. Wtedy eksploatacja energii może być wyższa niż wyprodukowana przez panele PV będące częścią instalacją off grid.

Magazyn energii off grid – niezbędny komponent instalacji

Każda instalacja off grid musi być wyposażona w odpowiedni magazyn energii. To niezbędna część systemu poza siecią. Pozwala on na magazynowanie wyprodukowanej energii po to, by móc ją wykorzystać podczas, gdy panele PV nie będą w stanie produkować prądu (w nocy, podczas bardzo pochmurnych dni).

Instalacja off grid z akumulatorem powinna być dopasowana indywidualnie do zapotrzebowania na prąd. Warto tu skorzystać z usług profesjonalnych firm, które dokładnie obliczą, ile energii będzie potrzebne do prawidłowego funkcjonowania naszego domu, który nie jest podłączony do sieci.

Magazyn energii nie jest obowiązkową częścią instalacji on grid, czyli takiej, która jest podłączona do ogólnej sieci elektroenergetycznej. W takim przypadku nadprodukcję prądu wysyłamy do elektrowni i stamtąd ją odbieramy w razie potrzeby.

Bank energii działa na podobnej zasadzie jak power bank np. do telefonu. Jest dodatkową baterią, ładowaną w tym przypadku przez panele fotowoltaiczne. Ma jednak znacznie większą pojemność niż przenośny akumulator. Konieczność posiadania magazynu energii przy instalacji off grid powoduje zwiększenie kosztu takiej fotowoltaiki. Jednak pewne jest, że inwestycja zwróci się już po kilku latach, bo nie będziemy obciążeni rachunkami za prąd.

SunSol posiada w swojej ofercie magazyny energii od sprawdzonych producentów, takich jak: Fronius, BYD, LG, Victron czy Sonnen. Ich pojemność sięga nawet 15 kWh. Co ważne, magazynów energii można mieć kilka i łączyć je ze sobą szeregowo. Wszystko zależy od indywidualnego zapotrzebowania na energię.

Inwerter wyspowy off grid

Kolejnym niezbędnym komponentem fotowoltaiki off grid jest inwerter wyspowy. To urządzenie, które zamieni prąd stały wyprodukowany przez panele fotowoltaiczne na prąd przemienny, czyli, najprościej ujmując, taki, który jest w naszych gniazdkach. Na rynku dostępne są dwa główne rodzaje inwerterów, czyli falowników:

• wyspowy – wykorzystywany przy instalacjach off grid
• sieciowy  – instalowany, gdy fotowoltaika jest połączona z siecią elektroenergetyczną

Falownik off grid nie wysyła do sieci wyprodukowanej energii. Przekształca ją na prąd przemienny i odsyła prosto do naszych gniazdek. Jego funkcją jest też ładowanie magazynów energii, które są częścią instalacji off grid.

Podczas tworzenia projektu instalacji off grid należy wziąć pod uwagę przede wszystkim:

• sumaryczną moc urządzeń elektrycznych, których będziemy używać,
• czas pracy tych urządzeń
• czas działania urządzeń podczas blackoutu – kiedy będą pracować na magazynach energii

Na podstawie tych danych projektanci instalacji dobiorą liczbę i pojemność magazynów energii oraz technologię i moc inwertera wyspowego.

Inwerter autonomiczny (wyspowy) powinien zostać dobrany tak, by jak najwięcej energii wyprodukowanej przez moduły fotowoltaiczne została przekształcona na prąd przemienny. Słowem, by był jak najbardziej wydajny i nie generował strat podczas pracy.

W SunSol dostępne są inwertery wyspowe takich marek, jak Victron i SMA. Podczas wyboru komponentów do instalacji fotowoltaicznej off grid zaufaj sprawdzonym doradcom. Skontaktuj się z SunSol i umów się na niezobowiązującą i bezpłatną wizję lokalną. Unikniesz dzięki temu problemów związanych z niewydajną pracą instalacji autonomicznej i zyskasz gwarancję najlepszych komponentów oraz pewność zwrotu kosztów instalacji już po kilku latach.

Fotowoltaika off grid – schemat

Sposób działania systemu produkcji prądu poza siecią elektroenergetyczną można wyjaśnić w kilku punktach.

1. Światło słoneczne pada na panele fotowoltaiczne
2. Panele produkują prąd stały ze słońca
3. Prąd wyprodukowany przez panele PV trafia to inwertera (falownika)
4. Falownik przekształca prąd stały na przemienny i rozsyła go do odpowiednich urządzeń za pomocą menadżera urządzeń
5. W pierwszej kolejności prąd jest dostarczanych do tych gniazdek elektrycznych, do których podpięte są urządzenia stałego użytku oraz do magazynów energii, jeżeli nie są w pełni naładowane

Należy tutaj zaznaczyć, że system off grid nie wyprodukuje więcej nadwyżek prądu, niż jest w stanie zmagazynować w bankach energii. Statystycznie przy codziennym użytkowaniu jesteśmy w stanie wykorzystać jedynie ok. 20-30 proc. prądu powstałego w wyniku produkcji przez panele PV. Reszta to nadwyżka, która w instalacji off grid trafia do magazynów energii.

Podczas słonecznych dni nasz system zasilania przesyła prąd w pierwszej kolejności do tych urządzeń, z których w danej chwili korzystamy. Nadwyżka zasila też magazyny energii, które są używane na przykład po zachodzie słońca. W przypadku, gdy urządzenie do zarządzania przeszyłem energii zauważy, że magazyny energii naładowane są w pełni, a do gniazdek elektrycznych nie został podłączony żaden sprzęt, fotowoltaika off grid automatycznie wstrzymuje produkcję prądu. Nie musimy więc obawiać się, że nasza zamknięta instalacja wyprodukuje nadwyżkę, której nie będzie w stanie zmagazynować.

Instalacja fotowoltaiczna off grid – podsumowanie

System fotowoltaiczny bez podłączenia do sieci najlepiej sprawdzi się w domkach letniskowych. Chodzi o takie zabudowy, w których nie będziemy mieszkać na stałe, a w szczególności nie będziemy z nich korzystać zimą. Instalację off grid zakłada się np. w zabudowach na działkach rekreacyjnych. Powód dość ograniczonych możliwości montażu instalacji bez dostępu do sieci jest przyziemny i taki, na który nie mamy większego wpływu – klimat umiarkowany, w którym znajduje się Polska charakteryzuje się dużo mniejszym nasłonecznieniem zimą w porównaniu z okresem wiosenno-letnim. W związku z tym istnieje duże ryzyko, że instalacja off grid nie wyprodukuje wystarczającej ilości prądu w sezonie jesienno-zimowym, potrzebnego do prawidłowego funkcjonowania budynku.

Co ciekawe, instalacja off grid jest coraz bardziej powszechnym systemem w Afryce i krajach okołorównikowych ze względu na stałą możliwość produkcję energii ze słońca. Aby w naszym klimacie zapewnić sobie gwarancję produkcji prądu przez cały rok, bez możliwości podłączenia do sieci, można zainwestować w inne sposoby produkcji prądu z odnawialnych źródeł, np. za pomocą przydomowej elektrowni wiatrowej. Wiąże się to jednak z dużo wyższym kosztem takiej instalacji, a za tym idzie też dłuższy czas zwrotu inwestycji.

Jeśli chcesz, żeby Twoja instalacja fotowoltaiczna off grid działała poprawnie i była odpowiednio zoptymalizowana, poleć jej montaż specjalistom z SunSol. Skontaktuj się z nami i zobacz, jaką ofertę przygotowaliśmy dla Ciebie.