Czy inwerter solarny sprawdza się w mieszkaniu?

Jak radzić sobie z zanikami napięcia i przerwami w dostawie prądu?

Prawdopodobnie każdy miał kiedyś do czynienia z zanikami napięcia i przerwami w dostawie prądu. Nie dość, że są one niekorzystne dla urządzeń elektrycznych, to z reguły bywają niezwykle irytujące i uciążliwe; zawłaszcza jeżeli przerwy w dostawie prądu trochę się przedłużają.

Żaby zabezpieczyć swój sprzęt elektroniczny przed negatywnymi skutkami zaniku napięcia, początkowo stosowałem standardowy UPS (zasilacz awaryjny). Podpiąłem do niego komputer, konsolę, router, dysk sieciowy, monitory itd. Nie chodziło o to, aby móc z nich dalej korzystać kiedy w gniazdku zabraknie zasilania, ale żeby bezpiecznie wyłączyć urządzenia, kiedy przerwa w dostawie prądu byłaby dłuższa.

Dlaczego inwerter zamiast standardowego UPS-a

Chociaż UPS jest wygodnym i stosunkowo niedrogim rozwiązaniem, ma jedną zasadniczą wadę - ograniczoną pojemność akumulatora. Czas pracy urządzenia zwykle nie przekracza kilkudziesięciu minut. Dodatkowo, po wyładowaniu akumulatora, trzeba poczekać na powrót napięcia w sieci, aby akumulator mógł się ponownie naładować. Potrzebowałem rozwiązania, które pozwoliłoby uzupełnić te braki.

Ponieważ do dyspozycji mam ogródek, postanowiłem przetestować, jak dla moich potrzeb sprawdzi się nieduży inwerter hybrydowy z wbudowanym regulatorem solarnym. Dlaczego z regulatorem solarnym? Być może za dużo naczytałem się o systemach off-grid, jednak perspektywa posiadania awaryjnego źródła zasilania, które byłoby w stanie dostarczać w dzień energię, niezależnie od zasilania sieciowego, była bardzo kusząca. Czy pomyślałem przy okazji o tym, że pozwoli mi to obniżyć opłaty za prąd? Oczywiście. Czy obniżyło? Niekoniecznie, ale o tym za chwilę.

Zasilanie awaryjne w mieszkaniu - planowanie i wybór sprzętu

Początkowo rozważałem zakup przetwornicy i regulatora MPPT oddzielnie. Do tego planowałem dorzucić akumulator 100AH i panele solarne o łącznej mocy około 750W. Na bazie tych elementów planowałem zbudować instalację zasilania awaryjnego w moim mieszkaniu. Ostatecznie zdecydowałem się jednak na gotowe hybrydowe rozwiązanie - żona prawdopodobnie wyrzuciłaby mnie z mieszkania, gdym w salonie, jako dekorację, postawił swoją konstrukcję.

Jeżeli ktoś mieszka w domu i może pozwolić sobie na większą ilość paneli solarnych na dachu oraz profesjonalną instalację, to korzyści z takiego rozwiązania są oczywiste. O ile w domu inwerter można zainstalować w garażu, składziku czy przedsionku, to w mieszkaniu sprawa wygląda trochę mniej korzystnie. W moim przypadku nie miałem jak pociągnąć przewodów od paneli po mieszkaniu, więc inwerter musiałem umieścić w salonie na ścianie, niedaleko miejsca, gdzie wprowadziłem do środka przewody z paneli.

W skład mojej instalacji wchodzą

inwerter solarny dostarczający zasilanie 230V (czysta sinusoida) z akumulatorów o napięciu 24V;
dwa akumulatory 12V połączone szeregowo; po 100AH każdy;
balanser dla wyrównania naładowania akumulatorów;
dwa panele solarne równolegle; 375W (34,5V) każdy;
skrzynka z bezpiecznikami.

Podłączenie urządzeń do inwertera i inwertera do sieci

Wejście inwertera podpięte jest do sieci 230V. Wyjścia inwertera z oczywistych powodów do sieci nie podpinamy! W moim przypadku inwerter robi za UPS dla sprzętów, o których wspomniałem na samym początku. Podpięte są one do inwertera za pomocą przedłużacza (listwy zasilającej).

Zużycie energii przez urządzenia podpięte do inwertera

Łączny pobór urządzeń podpiętych do inwertera (i włączonych w tym samym czasie) nie przekracza 0,8kW. Średnio na godzinę urządzenia zużywają do 0,18Wh.
W słoneczny dzień, moja instalacja solarna, na potrzeby podpiętego sprzętu, jest w stanie dostarczyć z paneli do 1,8kWh energii.
Inwerter z pracującą przetwornicą (zasilanie z paneli lub akumulatorów w przypadku zaniku napięcia) zużywa na własne działanie od 50 do 80W.
Inwerter pracując na zasilaniu z sieci zużywa na podtrzymanie napięcia akumulatorów 30 do 45W (napięcie wyrównujące).
Inwerter doładowując rozładowane akumulatory również zużywa trochę energii.

Czy na małym zestawie hybrydowym, korzystając z energii słonecznej, można zaoszczędzić?

Odpowiedź na to pytanie nie jest jednoznaczna. Zależy od tego jaki jest nasz główny cel. Jeśli chcemy skorzystać z zielonej energii tylko po to, żeby obniżyć koszty energii elektrycznej, to nie ma co liczyć na to, że mała instalacja fotowoltaiczna, taka jak moja, pracująca hybrydowo, pozwoli nam takie oszczędności uzyskać. Część energii słonecznej idzie na obsługę inwertera. Po zachodzie słońca zużywamy dodatkową energię z sieci na doładowywanie akumulatorów. Bilans na plus, wynosi około 0,5kWh w słoneczne dni. Jeśli wziąć pod uwagę sam koszt instalacji i wszystkich urządzeń, to inwestycja nie zwróci się szybko (o ile w ogóle).

Mój cel był jednak inny. Potrzebowałem lepszego i częściowo niezależnego źródła awaryjnego zasilania. Każdy UPS lub inne urządzenie zasilanie awaryjnego, oparte na akumulatorze w pracy buforowej czy cyklicznej, wiąże się ze zużyciem energii potrzebnej na doładowywanie albo podtrzymywanie napięcia akumulatorów. W tym przypadku inwerter solarny jest w stanie takie dodatkowe koszty obniżyć.

Wady i zalety inwertera solarnego w mieszkaniu

Inwertera używam w mieszkaniu od 2021 roku. Moim pierwszym inwerterem by VOLT Sinus PRO 2000S 24V MPPT 40A, drugim Green Cell INVSOL03 MPPT 2000W 24V. O obydwu napiszę osobno w kolejnych artykułach. Żeby teraz nie wchodzić w detale i specyfikę każdego z tych modeli, skupię się jedynie na ogólnych zaletach i wadach.

Zalety inwertera

Największą dla mnie zaletą inwertera jest to, że jest to rewelacyjne awaryjne źródło zasilnia, które pozwoli na dostarczenie energii nie tylko w przypadku chwilowych zaników napięcia, ale również przy dłuższym braku zasilania z sieci. Nie muszę się już martwić wyłączaniem dysku sieciowego lub innych sprzętów, kiedy przez kilka minut czy godzin nie ma prądu.
Energia z paneli solarnych jest w stanie zasilić w słoneczny dzień kilka urządzeń, bez konieczności poboru energii z sieci; dodatkowo obniża koszty związane z podtrzymywaniem i doładowywaniem akumulatorów.
Inwerter, tak jak standardowy UPS, posiada zabezpieczenia chroniące sprzęt m.in. przed skokami napięcia w sieci czy zakłóceniami.

Wady inwertera

Zarówno inwerter jak i akumulatory zajmują w mieszkaniu trochę miejsca. W moim przypadku inwerter wisi na ścianie ukryty za kolumną wzmacniacza (nie jestem audiofilem, więc mi to nie przeszkadza), akumulatory schowane są w wentylowanej szafie.
Fabryczne wentylatory inwertera, to istna masakra (tak miałem w przypadku każdego z używanych modeli); chodzą równie głośno jak suszarka do włosów, farelka i wentylator przy okapie, wszystkie razem włączone ;) Po zakupie i przetestowaniu sprzętu, wentylatory zostały wymienione na ciche odpowiedniki Noctua zapewniające na tyle optymalny przepływ powietrza, żeby utrzymać niską temperaturę inwertera zarówno podczas pracy przetwornicy jak i w trakcie ładowania akumulatorów.

Podsumowanie

Czy jestem zadowolony z hybrydowego inwertera solarnego w mieszkaniu i czy kupiłbym go ponownie? Osobiście, to urządzenie bardzo przypadło mi do gustu i w pełni spełnia moje oczekiwania. Gdybym miał ponownie stanąć przed wyborem czy zamienić UPS na inwerter, zrobiłbym to bez wahania. Prawdopodobnie gdybym miał do dyspozycji nasłoneczniony balkon zamiast ogródka, to też pokusiłbym się o takie rozwiązanie.