Egy otthoni energiatároló naponta töltődik és merül, akár két évtizeden át, és közben lakóépületben, garázsban vagy kazánházban áll. Erre a terhelésre a lítium-vas-foszfát cella illik különösen jól: magas ciklusszám, mély kisüthetőség és melegítésre is stabil szerkezet. Ára az alacsonyabb energiasűrűség, ami egy falra vagy padlóra szerelt tárolónál alig számít, és az, hogy fagypont alatt nem tölthető.
Mi az az LFP akkumulátor?
Az LFP a lithium iron phosphate, magyarul lítium-vas-foszfát rövidítése, vegyjellel LiFePO4. A lítiumion akkumulátorok egyik fajtája: a töltést itt is lítiumionok viszik az elektródák között, a különbség a katód, vagyis a pozitív elektróda anyagában van. Az LFP cella katódja vasból és foszfátból épül fel, nikkelt és kobaltot nem tartalmaz.
Egy cella névleges feszültsége 3,2 V. Ez kevesebb, mint a nikkelalapú lítiumion celláké, amelyek 3,6 és 3,7 V között dolgoznak, cserébe a vas-foszfát kristályszerkezete magas hőmérsékleten is egyben marad. A kémia legtöbb előnye ebből a stabilitásból következik.
Miért 48 vagy 51,2 V egy LFP energiatároló?
Ha 16 LFP cellát sorba kötsz, 16 × 3,2 V = 51,2 V névleges feszültséget kapsz. A szakma ezt 48 voltos rendszernek is hívja, mert feszültségben a régi, négy darab 12 V-os ólomakkuból összerakott 48 V-os akkutelepek helyére lép. Ha napelemes környezetben 48 voltos lítium akkumulátort látsz egy adatlapon, az többnyire ilyen 51,2 V-os LFP egységet jelöl.
Ezen a feszültségen dolgoznak az alacsony feszültségű, rövidítve LV tárolók. A magas feszültségű, HV rendszerek több ilyen egységet kötnek sorba, és több száz volton üzemelnek. A kettő nem cserélhető fel: az LV tárolóhoz LV-képes, a HV tárolóhoz HV-képes hibrid inverter kell.
LFP, NMC vagy ólomsavas: miben különböznek?
Otthoni energiatárolóban ma három akkumulátortípussal találkozhatsz. Az NMC (nikkel-mangán-kobalt) a villanyautók és sok hordozható eszköz kémiája, az ólomsavas akku pedig a régebbi szigetüzemű rendszerekben terjedt el. A táblázat a cellakémiák jellemző értékeit mutatja, nem egy-egy konkrét termékét.
Három akkumulátorkémia jellemző értékei| Szempont | LFP (LiFePO4) | NMC | Ólomsavas |
|---|
| Cellafeszültség | 3,2 V | 3,6–3,7 V | 2 V |
| Fajlagos energia | 90–120 Wh/kg | 150–220 Wh/kg | jóval alacsonyabb a lítiumos kémiáknál |
| Hőmegfutás kezdete | kb. 270 °C | kb. 210 °C | nincs lítiumos hőmegfutás |
| Ciklusszám | 2000 felett, korszerű tárolóknál több ezer | 1000–2000 | 50%-os kisütéssel 400–500 |
| Tartósan ajánlott kisütési mélység | magas, az adatlap rögzíti | magas, az adatlap rögzíti | kb. 50% |
| Töltés fagypont alatt | normál árammal nem | normál árammal nem | csökkentett árammal igen, lemerülten fagyhat |
| Nikkel és kobalt | nincs | van | nincs |
Biztonság és hőstabilitás
A hőmegfutás az a láncreakció, amikor egy túlmelegedő cella saját hője tovább gyorsítja a bomlást, és a folyamat magától már nem áll le. LFP cellánál ez nagyjából 270 °C körül indul, NMC cellánál már 210 °C körül. A pontos érték cellafelépítéstől, töltöttségtől és kortól is függ, az irány viszont egyértelmű: a vas-foszfát katód melegítésre is nehezen ad le oxigént, ezért a cella nehezebben jut el a gyulladásig.
Lakóépületben álló tárolónál ez az LFP legerősebb érve. Az NMC nagyobb energiasűrűsége autóban számít, ahol minden kilogramm hatótávot jelent. Falra szerelt tárolónál a tömeg csak telepítési kérdés, a biztonsági tartalék viszont minden nap számít.
Ciklusszám: hány évig bírja?
Egy ciklus egy teljes feltöltés és kisütés. A ciklusszám azt adja meg, hányszor ismételhető ez, mielőtt a kapacitás a gyártó által megadott határ alá csökken. Az ólomsavas akku 50%-os kisütés mellett nagyjából 400 és 500 közötti ciklust bír, egy korszerű LFP energiatároló adatlapja több ezret ad meg. Napelemes rendszerben a tároló jellemzően naponta egy ciklust fut le, így a ciklusszám közvetlenül éveket jelent.
Hogy a ciklusszámot hogyan olvasd a garanciával és a tanúsítványokkal együtt, arról külön cikkben írtunk: Hogyan válassz energiatárolót? Ciklusszám, garancia és tanúsítványok.
Kisütési mélység: mennyit használhatsz ki a kapacitásból?
A kisütési mélység, angol rövidítéssel DoD, megmutatja, hogy a névleges kapacitás hány százalékát használhatod fel egy ciklusban. Az ólomsavas akkut tartósan érdemes 50% körül tartani, mert a mélyebb kisütés gyorsan rövidíti az életét: teljes kisütéssel már csak 150 és 200 közötti ciklust bír. Az LFP akkumulátor ennél jóval mélyebben meríthető. A pontos határt mindig az adott tároló adatlapja rögzíti, és ha ott csak névleges kapacitás szerepel, kérdezz rá a hasznosíthatóra.
Energiasűrűség: az LFP valódi hátránya
Ugyanannyi energiához az LFP cella nehezebb és nagyobb, mint az NMC: kilogrammonként nagyjából 90–120 Wh-t tárol, az NMC 150–220 Wh-t. Otthoni tárolónál ennek az a következménye, hogy egy 16 kWh-s egység több mint száz kilogramm is lehet, ezért falra vagy padlóra, teherbíró alapra szerelik. Tervezéskor ezzel számolni kell, a mindennapi használatban viszont nem érezhető.
Számpélda: napi 5 kWh átvitele estére
Tegyük fel, hogy a napelem nappali többletéből naponta 5 kWh-t szeretnél estére és éjszakára átvinni, és a tároló naponta egy ciklust fut le.
- Ólomsavas akku, 50%-os kisütési mélységgel: 5 kWh ÷ 0,5 = 10 kWh névleges kapacitás kell. 400 ciklussal 400 ÷ 365 ≈ 1,1 év, 500 ciklussal 500 ÷ 365 ≈ 1,4 év az élettartama.
- LFP tároló, 90%-os kisütési mélységgel és 6000 ciklussal: 5 kWh ÷ 0,9 ≈ 5,6 kWh névleges kapacitás kell. 6000 ÷ 365 ≈ 16,4 év.
- LFP tároló 8000 ciklussal: 8000 ÷ 365 ≈ 21,9 év.
A 90% és a 6000 ciklus itt csak a számolás kedvéért felvett érték, egy konkrét tároló adatait az adatlapja adja. Két évtizedes távon a naptári öregedés is számít, ezért ilyenkor már nem a ciklusszám az egyetlen mérce.
Ugyanarra a napi 5 kWh-ra az ólomsavas akkuból közel kétszer akkora névleges kapacitás kell, és nagyjából 12–15-ször gyakrabban kell cserélni, mint egy LFP tárolót.Mi történik télen? Töltés fagypont alatt
A lítiumion cellák, köztük az LFP is, fagypont alatt normál árammal nem tölthetők. Hidegben a lítiumionok lassabban jutnak be az anódba, és fémes lítiumként kiválnak a felületén. Ez a lítiumkiválás tartósan rontja a kapacitást és a biztonságot, kívülről ráadásul semmi nem jelzi.
Kisütni viszont hidegben is lehet. A Renon lakossági energiatárolóinál a töltés 0 °C és 50 °C között, a kisütés -20 °C és 50 °C között engedélyezett. Ebből egyszerű telepítési szabály következik: fagyos helyen a tároló éjjel még leadhat energiát, reggel viszont a napelem csak akkor töltheti, ha a cellák 0 °C fölé melegedtek. Fagymentes garázsban, kazánházban vagy pincében ez a kérdés fel sem merül.
Az ólomsavas akku hidegben csökkentett árammal tölthető, lemerült állapotban viszont az elektrolitja már magasabb hőmérsékleten megfagy, és a fagyás maradandó kárt okoz. A télállóság tehát egyik kémiánál sem automatikus: a tároló helyét a töltési hőmérséklet-tartományhoz kell igazítani.
Mit csinál a BMS az LFP tárolóban?
A BMS (battery management system, magyarul akkumulátorkezelő rendszer) a tároló elektronikus felügyelője. Cellánként méri a feszültséget és a hőmérsékletet, figyeli a töltő- és a kisütőáramot, és lekapcsol, ha valamelyik érték kilép a megengedett tartományból. Így védi a cellákat a túltöltéstől, a mélykisüléstől, a túláramtól és a túl hideg vagy túl meleg töltéstől.
Második feladata a cellák kiegyenlítése. Egy 51,2 V-os egységben jellemzően 16 sorba kötött cella dolgozik, és ha egyikük eltér a többitől, az egész sor teljesítményét visszafogja. A BMS ezt az eltérést folyamatosan kiegyenlíti.
Harmadik feladata a kapcsolattartás a hibrid inverterrel. Kommunikációs vonalon, például CAN vagy RS485 kapcsolaton közli, mekkora árammal tölthető és meríthető éppen a tároló. Ezért nem elég, hogy a feszültség egyezik: az inverternek és a tárolónak egymás kommunikációs protokollját is ismernie kell.
Otthoni energiatárolóként mindig kész, BMS-sel szerelt egységet használj, ne önmagában álló cellákat. Vásárláskor ezért nem a cella, hanem a cellákból, BMS-ből és házból álló teljes tároló adatlapja számít.
Mire figyelj, ha LFP energiatárolót veszel?
- Cellakémia: az adatlapon LiFePO4 vagy LFP szerepeljen, ne csak annyi, hogy „lítium”.
- Ciklusszám a feltételeivel: hány ciklus, milyen kisütési mélység mellett, és milyen végkapacitásig.
- Névleges és hasznosítható kapacitás: a kettő nem ugyanaz, a napi számításhoz a hasznosítható kell.
- Töltési hőmérséklet és telepítési hely: beltéri vagy kültéri kivitel, milyen IP védettséggel, és hol fog állni télen.
- Feszültségszint és inverter: LV vagy HV, és szerepel-e az inverter a tároló kompatibilitási listáján.
- Tanúsítványok: az IEC 62619 a helyhez kötött lítiumos akkumulátorok biztonsági szabványa, az UN 38.3 a szállítási biztonságot igazolja.
- Garancia és szerviz: hány év, milyen feltétellel, és ki intézi itthon, ha baj van.
- Bővíthetőség: modulonként bővíthető-e, ha később nő a fogyasztás.
Ha még a méreten gondolkodsz, a mekkora napelemes akkumulátorra van szükséged kérdését 5, 10, 15 és 20 kWh-s példákon vezetjük végig.
LFP cellák a Renon energiatárolókban
A Renon teljes lakossági kínálata LFP cellás. A lakossági rendszerek adatlapja 8000 ciklust ad meg, ez napi egy ciklussal több mint két évtized, így ezeknél a tárolóknál a naptári élettartam lesz a valódi korlát. Az LV család 51,2 V-on dolgozik: ide tartozik az állványra szerelhető, 5,12 kWh-s EBrick modul és a falra vagy padlóra szerelhető, 16 kWh-s Xcellent Plus. HV oldalon az Xtreme HV 1.0 kettőtől hat modulig, 204,8 és 614,4 V között üzemel.
A telepítési hely típusonként eltér. Az EBrick és az Xcellent IP20-as, kizárólag beltéri kivitel, az Xcellent Plus IP65-ös, az Xtreme HV 1.0 IP55-ös, ez a kettő kültérre is telepíthető. A téli szabály mindegyiknél azonos: 0 °C alatt nem tölthetők.
Melyik inverterrel működik, és mi a helyzet a Deye rendszerekkel?
A Renon LV energiatárolók a Deye LV hibrid invertereivel, az Xtreme HV 1.0 pedig ugyanennek a gyártónak a HV hibrid invertereivel építhető össze, így meglévő rendszer bővítésére is használhatók.
LV oldalon a Solis S6-EH3P8K02-NV-YD-L, S6-EH3P10K02-NV-YD-L, S6-EH3P12K02-NV-YD-L és S6-EH3P15K02-NV-YD-L típusa, valamint a Growatt SPH sorozat is a listán van. HV oldalon a Sofar HYD sorozattal, a Solis S6-EH3P sorozattal, a Growatt SPH sorozattal és a Solinteg hibrid invertereivel működik. Az akkumulátorprotokoll beállítását a telepítéskor egyeztetjük. A teljes, feszültségszintenkénti listát a Renon tárolók inverter-kompatibilitásáról szóló cikkünk tartalmazza.
Az EPVSolar a Renon energiatárolók kizárólagos magyarországi forgalmazója. A garanciát és a szervizt itthon intézzük, így nem kell külföldre küldened a készüléket, és kivitelezőként a méretezésben és a telepítésben is melletted vagyunk.
Renon Xcellent Plus 16 kWh energiatároló fűtőfóliával
16 kWh-s, 51,2 V-os LFP tároló egyetlen házban, fűtőfóliával. Akkor jó választás, ha egy egységgel szeretnéd lefedni a családi ház esti és éjszakai fogyasztását.
Megnézem a terméket
Renon EBrick 5,12 kWh akkumulátormodul
5,12 kWh-s, 51,2 V-os LFP modul állványra, beltéri telepítéshez (IP20). Modulonként bővítheted, ha később nő a fogyasztásod.
Megnézem a terméketMit válassz a saját helyzetedben?
- Új napelemes rendszerhez tervezel tárolót: LFP kémiát válassz, a feszültségszintet pedig az inverterrel együtt döntsd el, ne külön.
- Meglévő hibrid inverterhez keresel tárolót: az inverter és a tároló kompatibilitásából indulj, a kapacitást csak utána válaszd meg.
- Régi ólomsavas akkutelepet cserélsz: az 51,2 V-os LFP tároló feszültségben közel áll a régi 48 V-os telephez, a töltési paramétereket és a kommunikációt viszont át kell állítani, ezt szakemberrel ellenőriztesd.
- Fűtetlen, fagyos helyre tennéd: kültéri kivitel kell, és számolj vele, hogy télen a töltés a cellák hőmérsékletén múlik.
Kérdésed van? Keress bizalommal!
Segítek, ha elakadtál vagy tanácsra lenne szükséged.
Jankovits GergőAz LFP cellás tárolók kínálatát a lakossági energiatárolók között, a Renon típusokat a Renon termékek oldalon találod.
