Hogyan működik a napelemes rendszer áramszünet esetén? Szigetüzem és backup mód

Sokan abból indulnak ki, hogy ha a tetőn ott vannak a napelemek, akkor napsütésben az áramszünet sem jelenthet problémát. Műszakilag azonban nem önmagában a napelem határozza meg, lesz-e áramkimaradás közben villamos energia az ingatlanban.

A döntő kérdés az, hogy az inverter és a teljes villamos rendszer képes-e biztonságosan leválni a közcélú hálózatról, majd önálló helyi hálózatot létrehozni a házon belül.

Miért áll le a hagyományos napelem áramszünetkor?

A legtöbb hagyományos napelemes rendszer hálózatra kapcsolt, más néven on-grid rendszer. Az inverter működés közben folyamatosan figyeli a közcélú hálózat feszültségét és frekvenciáját, majd ehhez igazítva táplálja be a napelemek által termelt energiát.

Amikor megszűnik a hálózati feszültség, az inverter leállítja a betáplálást. Ezt anti-islanding, magyarul szigetüzem elleni védelem adja.

A lekapcsolásra azért van szükség, mert egy javítás vagy karbantartás miatt feszültségmentesített vezetéken nem jelenhet meg a háztartási napelemrendszerből származó feszültség. Ez veszélyeztetné a hálózaton dolgozó szakembereket és a hálózati berendezéseket. A hálózatra kapcsolt rendszerek ezért áramszünetkor akkor is leállnak, ha közben megfelelő erősséggel süt a nap.

Mit jelent pontosan a szigetüzem?

Szigetüzemről akkor beszélünk, amikor egy villamos rendszer a közcélú hálózattól leválasztva, önállóan látja el a hozzá kapcsolt fogyasztókat.

A kifejezés két eltérő rendszerre is használható.

Teljesen szigetüzemű, off-grid rendszer

Az off-grid rendszer nincs összekötve a közcélú villamosenergia-hálózattal. A fogyasztók energiaellátását a napelemek, az akkumulátorok és esetenként egy másik helyi energiaforrás adja.

Ilyen kialakítás jöhet szóba például olyan külterületi ingatlannál, nyaralónál, tanyánál vagy műszaki létesítménynél, ahol nincs kiépített hálózati csatlakozás.

Ebben az esetben nem egy áramszünet alkalmával válik le a rendszer. Eleve önállóan működik.

Hálózatra kapcsolt rendszer backup funkcióval

A másik megoldás normál állapotban együttműködik a közcélú hálózattal. Áramszünetkor azonban egy megfelelő leválasztó megoldás megszünteti a kapcsolatot a hálózattal, az inverter pedig helyi szigetüzemet hoz létre.

Ezt nevezik többek között:

• backup üzemnek,
• EPS üzemnek,
• Emergency Power Supply üzemnek,
• tartalék áramellátásnak,
• vészüzemi ellátásnak.

Műszakilag ez is szigetüzem, de nem azonos egy folyamatosan hálózatfüggetlen off-grid rendszerrel.

On-grid, hibrid, backup és off-grid rendszer összehasonlítása

A „hibrid" megnevezés önmagában nem bizonyítja, hogy az inverter áramszünetkor is képes ellátni a fogyasztókat. Ellenőrizni kell a gyártói dokumentációban az EPS, backup, off-grid vagy full backup funkciót, az ehhez szükséges kiegészítő berendezéseket, a kompatibilis akkumulátorokat és a backup kimenet terhelhetőségét.

Az E.ON Hálózat 2026. július 2-től érvényes inverterlistája külön jelöli, hogy egy inverter hibrid-e, alkalmas-e megfelelő leválasztás után szigetüzemre, illetve belső vagy külső leválasztást igényel-e.

Milyen elemek szükségesek az áramszünet alatti működéshez?

1. Napelemek

A napelemek állítják elő a villamos energiát. Áramszünet alatt azonban csak akkor használható fel a termelésük, ha a rendszer invertere képes leválasztott hálózatot létrehozni és a napelemes termelést szigetüzemben is szabályozni.

A napelemek önmagukban nem képesek stabil, háztartási váltóáramú hálózatot adni.

2. Szigetüzemre vagy backup működésre képes inverter

Az inverternek nemcsak akkumulátort kell tudnia kezelni. A gyártói dokumentáció alapján alkalmasnak kell lennie arra is, hogy áramszünetkor leválasztott üzemmódba kapcsoljon, és megfelelő feszültséget, frekvenciát adjon a fogyasztóknak.

Az inverterek kiválasztásakor külön kell ellenőrizni:

• a backup vagy EPS funkció meglétét,
• a backup kimenet névleges teljesítményét,
• a pillanatnyi túlterhelhetőséget,
• az egy- vagy háromfázisú működést,
• a fázisonkénti terhelési korlátokat,
• az akkumulátor-kompatibilitást,
• a szükséges külső leválasztó vagy backup egységet,
• az engedélyezett rendszerkapcsolást.

3. Energiatároló

Az energiatároló a napközben megtermelt energia egy részét későbbi felhasználásra tárolja. Áramszünetkor az akkumulátor adja az energiát este, éjszaka, felhős időben, vagy akkor, amikor a pillanatnyi napelemes termelés kisebb a fogyasztásnál.

Családi házas felhasználásnál elsősorban a lakossági energiatárolók kapcsolódnak a témához.

Önmagában az akkumulátor nem old meg backup működést: hozzá megfelelő inverter, vezérlés, leválasztás és villamos hálózati kialakítás is szükséges.

Léteznek olyan gyártói megoldások, amelyek korlátozott, külön vészkimeneten akkumulátor nélkül is képesek nappali áramellátásra, amennyiben elegendő a pillanatnyi napelemes termelés. Ez azonban termékspecifikus funkció, és nem azonos egy akkumulátoros, éjjel is használható teljes backup rendszerrel. A Fronius például meghatározott invertereinél kínál ilyen korlátozott PV Point funkciót.

4. Szigetüzemi leválasztás

Áramszünetkor a rendszer nem táplálhat vissza a közcélú hálózatba. Ehhez belső vagy külső leválasztó megoldás szükséges.

Belső leválasztásnál az inverter külön backup vagy EPS kimeneten lát el egy elkülönített fogyasztói áramkört.

Külső leválasztásnál egy külön berendezés választja le az ingatlant a hálózatról. Megfelelő inverterrel és rendszerkialakítással ez akár teljes ingatlanos backup ellátást is eredményezhet.

A SolarEdge, a Huawei, a Fronius és más gyártók is kínálnak olyan rendszermegoldásokat, amelyeknél külön backup interfész, SmartGuard, kapcsoló vagy vezérlő szükséges a részleges vagy teljes ingatlanos ellátáshoz. A pontos kompatibilitás mindig az adott gyártó dokumentációjából állapítható meg.

5. Védett fogyasztói körök

Részleges backup esetén a villanyszerelő külön áramkörre köti azokat a fogyasztókat, amelyeknek áramszünetkor is működniük kell.

Ilyenek lehetnek:

• hűtő és fagyasztó,
• alapvilágítás,
• internetes hálózati eszközök,
• riasztó és kamerarendszer,
• kapuvezérlés,
• fűtési rendszer vezérlése,
• keringetőszivattyú,
• néhány kijelölt konnektor.

A pontos köröket az ingatlan fogyasztása, az inverter teljesítménye, az akkumulátor kapacitása és a fogyasztók indulási áramigénye alapján kell meghatározni.

6. Villamos védelem

A backup funkció nem helyettesíti a megfelelő túláram-, túlfeszültség-, érintés- és leválasztásvédelmet. Az AC/DC védelmi dobozok a rendszer AC és DC oldalának védelméhez kapcsolódnak, de a konkrét védelmi kialakítást mindig tervezőnek és megfelelő jogosultsággal rendelkező kivitelezőnek kell meghatároznia.

Mi történik áramszünetkor lépésről lépésre?

Egy megfelelően kialakított backup rendszer működése általában a következő:

1. Az inverter vagy a backup vezérlő érzékeli a közcélú hálózat kiesését.
2. A rendszer leválasztja a backup oldalt vagy az egész ingatlant a közcélú hálózatról.
3. Az inverter létrehozza a helyi váltóáramú hálózatot.
4. A napelemek termelése elsőként a működő fogyasztókat látja el.
5. Ha a termelés nagyobb a fogyasztásnál, a többlet megfelelő rendszer esetén az akkumulátort töltheti.
6. Ha a termelés nem elegendő, az akkumulátor adja a hiányzó energiát.
7. Amikor a hálózat visszatér és megfelel az előírt paramétereknek, a rendszer visszaáll hálózati üzemre.

A Huawei SmartGuard kézikönyve külön kezeli a napelemes termeléssel és napelemes termelés nélkül történő off-grid indítást, és előírja, hogy a backup fogyasztók teljesítménye nem haladhatja meg az inverter szigetüzemi teljesítményét. Ez jól mutatja, hogy a funkció működése gyártó- és rendszerfüggő.

Részleges vagy teljes házas backup?

Mennyi ideig működik a rendszer áramszünetben?

Az üzemidőt nem lehet kizárólag az akkumulátor névleges kapacitása alapján megmondani.

A fő tényezők:

• az akkumulátor pillanatnyi töltöttsége,
• a ténylegesen felhasználható kapacitás,
• a fogyasztók átlagos és csúcsteljesítménye,
• az inverter és az akkumulátor teljesítménykorlátja,
• a napelemes termelés,
• az átalakítási veszteségek,
• a beállított biztonsági töltöttségi tartalék,
• a környezeti körülmények.

Mi a különbség a kW és a kWh között?

A két értéket nem szabad összekeverni.

Lehet nagy kapacitású akkumulátorod, ha az inverter backup kimenete nem képes elindítani vagy működtetni a kiválasztott fogyasztót. Fordítva is igaz: egy nagy teljesítményű inverter nem ad hosszú üzemidőt, ha kicsi az akkumulátor használható kapacitása.

Ezért a méretezésnél a teljesítményt és az energiamennyiséget együtt kell vizsgálni.

Töltődik az akkumulátor áramszünet közben?

Megfelelő rendszerben igen.

Ha süt a nap, és az inverter képes szigetüzemben is fogadni és szabályozni a napelemes termelést, akkor a panelek energiája elláthatja a fogyasztókat és töltheti az akkumulátort.

Ha a napelemes termelés kisebb a fogyasztásnál, a különbséget az akkumulátor fedezi. Ha nagyobb, a többlet az akkumulátor töltésére használható, annak töltöttségi és teljesítménykorlátain belül.

Nem szabad azonban abból kiindulni, hogy nappal mindig rendelkezésre áll a napelem névleges teljesítménye. A felhőzet, a napszak, az árnyék, a hőmérséklet és a panelek tájolása jelentősen befolyásolja a pillanatnyi termelést.

Átalakítható egy meglévő napelemes rendszer?

Sok esetben igen, de a megoldás a meglévő rendszer felépítésétől függ.

Az AC-csatolt rendszerek műszaki megoldásai alkalmasak lehetnek meglévő napelemes inverterek integrálására, de az invertereknek, vezérléseknek és védelmeknek együtt kell működniük. A kompatibilitást nem lehet pusztán a terméknevek alapján feltételezni.

Az inverter vagy energiatároló módosítása hálózati engedélyezési és dokumentációs kötelezettséggel is járhat. Az E.ON tájékoztatása szerint az ilyen rendszereknél a szigetüzemi leválasztás megfelelő működését helyszíni ellenőrzés során is vizsgálhatják.

Mire figyelj háromfázisú rendszernél?

A háromfázisú hálózati csatlakozás nem jelenti automatikusan azt, hogy áramszünetkor mindhárom fázis teljes értékűen használható.

Ellenőrizni kell:

• az inverter háromfázisú backup képességét,
• a backup teljesítményt fázisonként,
• az aszimmetrikus terhelés megengedett mértékét,
• a háromfázisú fogyasztók indítási igényét,
• az akkumulátor kisütési teljesítményét,
• a külső leválasztó kompatibilitását.

Egy háromfázisú hőszivattyú, szivattyú vagy gép működtetéséhez nem elég az, hogy maga az inverter háromfázisú. Az off-grid kimenetnek is támogatnia kell a szükséges fázisszámot, teljesítményt és terhelési módot.

Szünetmentesen történik az átkapcsolás?

Nem minden backup rendszer valódi szünetmentes tápegység.

Az átkapcsolási idő függ:

• az inverter típusától,
• a backup interfésztől,
• a belső vagy külső leválasztástól,
• a rendszer konfigurációjától,
• az üzemmódtól.

Egyes rendszerek rövid átkapcsolási időt kínálnak, más megoldásoknál a világítás villanhat, vagy az érzékeny elektronikai eszközök újraindulhatnak. A SolarEdge egyik hivatalos háromfázisú alkalmazási dokumentuma például másodpercekben meghatározott átkapcsolást ír le, míg egyes gyártói EPS rendszerek ennél rövidebb idővel működnek. Ezért a „backup" és a „UPS" megnevezést nem szabad automatikusan azonos jelentésűnek tekinteni.

Milyen fogyasztókat érdemes backup körre kötni?

A cél általában nem az, hogy áramszünetkor minden ugyanúgy működjön, mint hálózati üzemben. Érdemes először az alapvető fogyasztókat meghatározni.

A motoros és kompresszoros fogyasztóknál az indulási teljesítményt is figyelembe kell venni. Előfordulhat, hogy egy berendezés normál üzemi teljesítménye belefér a backup kimenetbe, az indításakor jelentkező rövid terhelési csúcs azonban már túlterheli az invertert.

Milyen kérdéseket tegyél fel rendszertervezés előtt?

Egy ajánlat értékelésekor kérj egyértelmű választ a következőkre:

1. Az inverter pontos típusa támogatja-e a backup vagy EPS működést?
2. Belső vagy külső leválasztás szükséges?
3. Az egész ház vagy csak egy külön fogyasztói kör kap áramot?
4. Mekkora a folyamatos backup teljesítmény?
5. Mekkora a pillanatnyi túlterhelhetőség?
6. Egy- vagy háromfázisú a backup kimenet?
7. Mekkora az akkumulátor ténylegesen felhasználható kapacitása?
8. Tölthető-e az akkumulátor napelemről áramszünet közben?
9. Mekkora az átkapcsolási idő?
10. Képes-e a rendszer teljes lemerülés után napelemes termelésből újraindulni?
11. Mely akkumulátorok szerepelnek a gyártó kompatibilitási listáján?
12. Milyen engedélyezési és dokumentációs folyamat szükséges?

Az inverter és az akkumulátor együtt történő kiválasztásához kiindulópontot adhatnak az előre összeállított Solar csomagok, de minden esetben ellenőrizni kell az adott rendszer backup funkcióját, leválasztási módját és a tervezett fogyasztókkal való megfelelőségét.

Gyakori tervezési hibák

„Hibrid inverterem van, tehát biztosan lesz áram"

Nem feltétlenül. A hibrid megnevezés általában az akkumulátorkezelésre utal, de a tényleges backup működéshez EPS kimenet, megfelelő vezérlés és leválasztás is kellhet.

„Van akkumulátor, tehát megoldott az áramszünet"

Az akkumulátor tárolja az energiát, de önmagában nem választja le biztonságosan az ingatlant a közcélú hálózatról.

„A névleges akkumulátorkapacitás teljes egészében felhasználható"

A gyakorlatban figyelembe kell venni a használható kapacitást, a töltöttségi tartalékot, a veszteségeket és az akkumulátor védelmi beállításait.

„A teljes házas backup minden fogyasztót korlátozás nélkül ellát"

A rendszer teljesítménye továbbra is véges. A nagyfogyasztók együttes használata túlterhelést vagy gyors lemerülést okozhat.

„Elég egy kézi átkapcsoló"

A hálózati leválasztást nem szabad házilag kialakítani. Az E.ON inverterlistájának műszaki megjegyzése szerint a jóváhagyott belső vagy külső leválasztó megoldással párhuzamosan nem megengedett más automatikus vagy manuális kapcsoló telepítése. Csak rendszerengedéllyel rendelkező berendezés alkalmazható, vagy külön engedélyezési eljárás szükséges.

Összegzés

A napelem áramszünet esetén csak akkor tudja ellátni az ingatlan fogyasztóit, ha a teljes rendszer erre van megtervezve.

A hagyományos on-grid inverter biztonsági okból leáll. A backup működéshez olyan inverter szükséges, amely képes leválasztott hálózatot létrehozni, kezelni a napelemes termelést és együttműködni a megfelelő energiatárolóval.

A rendszer tervezésekor nem elég csak az akkumulátor kapacitását nézni. Együtt kell vizsgálni:

• a backup teljesítményt,
• a használható akkumulátorkapacitást,
• a fázisszámot,
• a fogyasztók indulási és folyamatos teljesítményét,
• a részleges vagy teljes házas kialakítást,
• az átkapcsolási időt,
• a hálózati leválasztást,
• a gyártói kompatibilitást,
• az elosztói engedélyezést.

Egy jól méretezett rendszer áramszünet alatt is működtetheti a kijelölt fogyasztókat, de az elérhető üzemidő és teljesítmény mindig az adott műszaki kialakítástól, a fogyasztástól, az akkumulátor töltöttségétől és a pillanatnyi napelemes termeléstől függ.