GSIKE 15kW: Näin mitoitat 16 kWh:n kotiakun italialaiseen kotiin yhdestä neljään kaappiin

Kuinka paljon italialainen koti todella kuluttaa

Kolmihenkinen omakotitaloperhe kuluttaa 250–350 kWh kuukaudessa eli noin 8–12 kWh päivässä. Tästä 40–50 % kuluu illalla, kun aurinkopaneelit eivät tuota sähköä. Omavaraisen kulutuksen kannalta ei siis tarvitse varastoida koko 10 kWh:n päiväkulutusta: riittää, että keskipäivän ylijäämäsähkö varastoidaan ja otetaan käyttöön illalla. Tähän tarvitaan 6–12 kWh. 16 kWh:n kaappi on juuri sopivan kokoinen tähän tarpeeseen.

kWh-sääntö: 5–16 kWh

Asuntoon 16 kWh:n kaappi olisi ylimitoitettu: tarvittaisiin pienempi moduuli. Omakotitaloon 16 kWh on sopiva koko, jotta kapasiteetti ei lopu illalla kesken.

Riittääkö 16 kWh:n akkupaketti koko taloon?

Riippuu siitä, mitä tarkoitamme ”koko talolla”. Yksi 16 kWh:n GSIKE-kaappi (~12,2 kWh AC) pyörittää jääkaappia, LED-valoja, reititintä, pesukonetta, pienempiä kodinkoneita ja maltillisella teholla käyvää lämpöpumppua läpi yön. Se ei pyöritä tuntikausia 6 kW:n sähkölämmitystä tai 7 kW:n sähköauton latausasemaa: 200 A:n BMS rajoittaa tehon noin 10,2 kW:iin, ja tällä teholla akku tyhjenee nopeasti. Suuritehoisia sähkölaitteita varten tarvitaan kaksi rinnakkain kytkettyä kaappia tai varageneraattori.

Kannattaako aloittaa suurella akustolla vai laajentaa myöhemmin?

Laajennus kannattaa suunnitella alusta asti, mutta asentaa vain yksi akusto, jos se riittää iltakulutukseen. GSIKE tukee jopa 16 akuston rinnankytkentää, joten voit myöhemmin lisätä toisen akuston viereen. Yhden 16 kWh:n akuston etuna kahden 8 kWh:n akuston sijaan on, että tarvitset vain yhden BMS:n, yhden valvontapisteen ja yhden kiinnityksen. Haittapuolena on, että jos lisäät myöhemmin aurinkosähköjärjestelmän tai lämpöpumpun, sinun täytyy joka tapauksessa hankkia toinen akusto.

Miksi akkuja ei kannata kytkeä sarjaan jännitteen nostamiseksi

Akkujen kytkeminen sarjaan nostaa jännitettä mutta ei kapasiteettia ja aiheuttaa epätasapainoa akkusarjojen välillä. GSIKE on suunniteltu vain rinnankytkentään: kapasiteetti kasvaa ja jännite pysyy 51,2 voltissa. Näin tasavirtakaapeleiden poikkipinta-ala pysyy kohtuullisena, ja ratkaisu on kotitalouksien invertterien 48 voltin standardin mukainen. Älä kytke tätä mallia sarjaan: BMS:ää ei ole suunniteltu suuremmille jännitteille.

Kuinka monta yksikköä GSIKE tukee

Enintään 16 akustoa rinnakkain, jolloin teoreettiseksi kapasiteetiksi saadaan 257 kWh. Käytännössä yli 4–6 yksikön järjestelmä siirtyy kevyen kaupallisen käytön piiriin, ja silloin kannattaa harkita erillistä kolmivaiheinvertteriä. Perheelle tyypillinen ratkaisu on 1–2 akustoa; neljä sopii jo suureen huvilaan tai pieneen toimistoon.

Miten invertterin hyötysuhde vaikuttaa mitoitukseen

Kaikki 16 076,8 Wh eivät muutu kodin käyttöön soveltuvaksi energiaksi. Kerro luku 80 %:n purkaussyvyydellä ja invertterin 95 %:n hyötysuhteella: 16 076,8 × 0,8 × 0,95 ≈ 12 218 Wh AC eli noin 12,2 kWh. Tätä lukua kannattaa käyttää todellisena arvona käyttöajan laskennassa, ei nimelliskapasiteettia 16 kWh. Vanhemman invertterin 90 %:n hyötysuhteella käytettävissä olisi noin 11,6 kWh: ero on pieni, mutta sillä on merkitystä 10 vuoden aikajänteellä.

Mitä tapahtuu, jos käytän jatkuvasti 3 kW:n tehoa yhdellä akustolla

3 kW 51,2 voltilla tarkoittaa noin 59 A:ta, mikä jää reilusti alle BMS:n 200 A:n rajan: ongelmaa ei ole. Kun vaihtovirtakapasiteettia on 12,2 kWh, 3 kW:n teholla energiaa riittää noin 4 tunniksi. Jos taas otat 9 kW:n tehon (noin 176 A), olet lähellä BMS:n rajaa ja akku kestää noin 1,3 tuntia: kyseessä on hetkellinen huipputehon käyttö, ei jatkuva käyttö. Kodin iltakäyttöön 1–2 kW:n teholla yksi akusto riittää hyvin.

Päivittäinen omakäyttö vai verkosta irti oleva kohde

Jos olet verkkoon liitetty, akusto käy yhden latausjakson päivässä: se latautuu aurinkoenergian ylijäämällä ja purkautuu illalla. Tässä käytössä 6 000 latausjaksoa tarkoittaa noin 16 vuotta. Jos olet irti verkosta, akusto on pääasiallinen energianlähteesi, ja se pitää mitoittaa niin, että ilman aurinkoa riittää virtaa 2–3 päiväksi: jos talvella kulutus on 10 kWh päivässä, tarvitset 4–6 akustoa (64–96 kWh). Kyseessä ovat kaksi eri käyttötapaa, ja mitoitus pitää valita sähköliittymäsi mukaan.

Mitoittaa pilvisille päiville

Italiassa talven pilviset päivät vähentävät aurinkosähkön tuotantoa jopa 70 %. Jos olet sähköverkossa, se ei ole ongelma: sähköverkko täydentää. Jos olet osittain sähköverkon ulkopuolella, on hyvä varata 20–30 % ylimääräistä kapasiteettia. Verkkoon kytketyssä omakäytössä 16 kWh:n kaappi kattaa myös pilviset illat, sillä aurinkoisina päivinä varastoitu ylijäämä antaa pelivaraa.

Entä miten mitoitus tehdään talvella lämmityskaudella

Lämpöpumppu muuttaa laskelmia. Jos sen keskimääräinen kulutus illalla on 1,5–2 kW, yksi 16 kWh:n kaappi riittää. Jos käytössä on 4–6 kW:n vastuslämmitys, tarvitaan lähes aina toinen kaappi tai lisäsyöttö sähköverkosta. Tarkista lämpöpumpun hyötysuhdekäyrä: saman kuutiotilavuuden lämmittämiseen moderni lämpöpumppu kuluttaa kolmasosan sähkövastuksen kulutuksesta.

Yhteenveto — mitoituksen perusajatus

Perusajatus on yksinkertainen: laske todellinen iltakulutuksesi kilowattitunteina (ei päivän aikana kulutettuja), huomioi 80 %:n purkaussyvyys (DoD) ja invertterin 95 %:n hyötysuhde ja valitse kaappi, jonka kapasiteetti riittää tähän tarpeeseen. Useimmille italialaisille omakotitaloille 16 kWh:n GSIKE on hyvä lähtökohta; jos käytössä on lämpöpumppu tai suuri huvila, kaksinkertaista kapasiteetti hankkimalla kaksi kaappia. Suunnittele aina tulevaa laajennusta varten, sillä GSIKEen voi kytkeä rinnakkain jopa 16 akkua, eikä akkua tarvitse vaihtaa, kun tarve kasvaa. Perusta mitoitus todellisiin lukuihin, älä pakkauksen «15 kW» -merkintään.

Tyypillinen virhe: mitoitus huipputehon, ei keskimääräisen kulutuksen mukaan

Yleisin Lvirhe on mitoittaa akku huipputehon eikä keskimääräisen energiankulutuksen perusteella. 3 kW:n uuni kuluttaa puolen tunnin aikana 1,5 kWh, ei 3 kWh. Jos mitoittaisit akun huipputehon mukaan, siitä tulisi liian suuri ja tuhlaat rahaa. Laske sen sijaan kulutus aikaväleittäin: paljonko energiaa tarvitset illalla klo 19–23? Se on ratkaiseva luku. GSIKE 16 kWh:n ohjausyksikkö on mitoitettu juuri tälle aikavälille.

Akun taakse tarvittava aurinkosähköjärjestelmä

Akku latautuu paneeleista: 12,2 kWh:n AC-käyttökapasiteetin lataamiseen aurinkoisena päivänä tarvitaan noin 3–4 kWp paneeleita Keski-Italiassa. Alle 3 kWp:n teholla kaappi ei koskaan lataudu talvella täyteen; yli 5 kWp:n teholla syntyy ylijäämää, jota akku ei pysty varastoimaan yhdellä latauskerralla. Aurinkosähköjärjestelmän ja akun mitoitus on tehtävä yhdessä, ei erikseen.

Laskuesimerkki vaihe vaiheelta

Oletetaan, että perheesi kuluttaa 10 kWh päivässä, joista 7 illalla kello 19–23. 4 kWp:n aurinkosähköjärjestelmällä tuotat aurinkoisena päivänä 16 kWh: kulutat päivän aikana 9 kWh, ja illaksi jää varastoitavaksi 7 kWh. 16 kWh:n GSIKE-kaapissa on noin 12,2 kWh AC-käyttökapasiteettia, joten se kattaa illan 7 kWh:n kulutuksen helposti ja jättää pelivaraa pilviselle päivälle. Jos taas illalla tarvitaan 12 kWh (lämpöpumpun kanssa), yksi kaappi kattaisi 12,2 kWh: se riittää juuri ja juuri, mutta pelivaraa ei jää. Siinä tapauksessa kaksi kaappia (24 kWh) on oikea valinta.

Ota nyt häviöt huomioon: nimelliskapasiteetti 16 076,8 Wh × 0,80 DoD × 0,95 hyötysuhde = 12 218 Wh AC. Tämä on todellinen lukema, ei pakkaukseen merkitty 16 kWh. Jos tarvitset iltakäyttöön 10 kWh, yksi kaappi riittää; jos tarvitset 14 kWh, tarvitset kaksi. Sääntö on aina sama: laske käyttötuntien kulutus kilowattitunteina, älä koko päivän kokonaiskulutusta.

Tärkeimpien kodinkoneiden kulutus

Kun jääkaapin, pesukoneen, valojen, reitittimen ja television kulutus lasketaan yhteen illalta, sitä kertyy noin 3–4 kWh: yhdellä GSIKE-kaapilla selviää tästä kahdesti. Kun mukaan lisätään lämpöpumppu, kulutus nousee 9–10 kWh:iin: yksi kaappi riittää juuri ja juuri, kaksi lisää käyttömukavuutta. Siksi 16 kWh:n koko on Italiassa yleisin valinta.

5 kWh vai 16 kWh: kumpi kannattaa valita?

Seinälle asennettava 5 kWh:n moduuli sopii kahden hengen kerrostalokotiin, jossa tarvitaan iltaisin sähköä vain valoihin, jääkaappiin ja reitittimeen. 16 kWh:n kaappi on ylimitoitettu: se veisi tilaa ja maksaisi kaksinkertaisesti, vaikka koko kapasiteettia ei saisi hyödynnettyä. Omakotitaloon taas 5 kWh on liian vähän: illalla lämpöpumpun ja uunin kanssa kapasiteetti loppuu kolmessa tunnissa, ja sähköä pitää taas ottaa verkosta. Kysymys ei ole siitä, ”onko pienempi vai suurempi parempi”, vaan siitä, ”kuinka paljon sähköä kuluu illalla”.

Jos et ole varma, valitse 16 kWh:n kaappi, jos asut omakotitalossa ja sinulla on vähintään 3 kWp:n aurinkosähköjärjestelmä. Jos asut kerrostaloasunnossa, valitse pienempi moduuli. GSIKE myy mallistossaan molempia kokoja, mutta tämä opas käsittelee lattialle sijoitettavaa 16 kWh:n ja 300 Ah:n mallia.

Kolmivaiheisuudesta vastaa invertteri, ei akku

Monissa italialaisissa omakotitaloissa sähköliittymä on kolmivaiheinen. Jos luulet voivasi ”ostaa kolmivaiheisen akun”, olet väärässä: GSIKE-akku on aina yhtenäinen 51,2 V:n yksikkö, ja kolmivaiheisuuden saat aikaan sen jälkeen kolmivaiheisella 48 V:n hybridi-invertterillä. Akku ei tee eroa yksi- ja kolmivaiheisen sähkön välillä: se varastoi energiaa tasavirtana, ja invertteri jakaa sen talon kolmelle vaiheelle. Tämä tarkoittaa, että voit käyttää samaa GSIKE-kaappia sekä yksi- että kolmivaiheisessa järjestelmässä vaihtamalla vain invertterin.

Jos käytössäsi on vähintään 3 kW:n kolmivaiheinen sähköliittymä, harkitse 48 V:n kolmivaiheista hybridi-invertteriä: se hallitsee kolmelle vaiheelle jakautuvia kuormia tasapainoisemmin. Akku pysyy samana, ja jopa 16 yksikön rinnankytkentä on edelleen mahdollinen. Kolmivaiheiseen järjestelmään ei tarvita ”erilaista” akkua.

Kolme vältettävää mitoitusvirhettä

Ensimmäinen virhe on mitoittaa järjestelmä huipputehon eikä keskimääräisen kulutuksen mukaan: kuten jo selitettiin, tämä on yleisin virhe. Toinen virhe on unohtaa invertterin hyötysuhde: jos lasket nimellisarvon 16 kWh mukaan etkä todellisen ~12,2 kWh AC:n, yliarvioit käyttöajan 30 prosentilla. Kolmas virhe on jättää laajennusmahdollisuus huomioimatta: asennat vain yhden yksikön jättämättä tilaa toiselle, vaikka lisäisit kahden vuoden päästä lämpöpumpun tai aurinkopaneelit. GSIKE-järjestelmän laajentaminen on helppoa, mutta lattiatilaa on jätettävä jo alusta alkaen.

Neljäs virhe on se, ettei akun mitoitusta soviteta aurinkopaneeleihin: paneeleihin nähden liian suuri akku ei koskaan lataudu täyteen, kun taas liian pieni akku hukkaa ylijäämäenergiaa. Oikea tapa on suunnitella paneelit ja akku yhdessä niin, että päivittäinen ylijäämä täyttää akun sopivasti ilman ylijäämää tai vajetta.

Oma kulutus, Scambio sul posto ja GSE-maksut

Italiassa aurinkoenergian ylijäämän varastointi ja sen käyttö illalla on omaa kulutusta: energia ei kulje sähköverkon kautta, eikä siitä tarvitse maksaa. Verkkoon syötetystä energiasta GSE maksaa korvauksen Ritiro Dedicaton tai Scambio sul poston kautta. Oikein mitoitettu akku minimoi verkkoon syötetyn energian määrän (koska käytät sen itse) ja maksimoi sähkölaskussa säästämisen. Ilman akkua lähes kaikki keskipäivän ylijäämä päätyy verkkoon alhaisella hinnalla, ja illalla ostat sen takaisin korkealla hinnalla.

Oikealla mitoituksella tavoitellaan suljettua kiertoa: tuotetaan energiaa keskipäivällä, varastoidaan se ja käytetään illalla. Tätä varten akun on oltava riittävän suuri ylimääräisen energian varastoimiseen, mutta ei niin suuri, että se jäisi puoliksi tyhjäksi. GSIKEn 16 kWh:n yksikkö on mitoitettu juuri tähän tasapainoon keskivertoperheelle: se ei tuhlaa energiaa eikä jää illalla liian pieneksi.

Milloin kannattaa siirtyä kahteen yksikköön

Raja on yksinkertainen: jos iltakulutuksesi ylittää 10 kWh, 16 kWh:n yksikkö (~12,2 kWh AC) alkaa käydä ahtaaksi, ja kaksi yksikköä (24 kWh AC) antaa liikkumavaraa pilvisille päiville ja kulutuksen kasvulle. Jos taas iltakulutuksesi jää alle 8 kWh:n, yksi yksikkö riittää enemmän kuin hyvin, ja kahden hankkiminen olisi tuhlausta. Mittaa iltakulutuksesi viikon ajan ja päätä sitten.

Kun kaksi akustoa kytketään rinnakkain, jännite pysyy 51,2V:ssa ja kapasiteetit lasketaan yhteen: teoreettinen kapasiteetti on 32 kWh eli noin 24 kWh AC. Tämä sopii 150 m²:n huvilaan, jossa on lämpöpumppu ja lämpöpumpulla toimiva lämminvesivaraaja. Vielä suurempaan tarpeeseen voidaan lisätä neljä akustoa (noin 49 kWh AC), jolloin puhutaan jo pienestä toimistosta tai lähes omavaraisesta talosta. Voit aina aloittaa yhdellä yksiköllä ja jättää tilaa laajennukselle: GSIKE on suunniteltu laajennettavaksi asteittain.

Investoinnin takaisinmaksuaika

Aurinkosähköjärjestelmään liitetty 16 kWh:n akku pienentää keskivertoperheen sähkölaskua muutamalla sadalla eurolla vuodessa energian hinnasta ja aurinkosähkön ylijäämästä riippuen. Avaimet käteen -järjestelmän hinnalla 2800–3500 EUR takaisinmaksuaika on 5–8 vuotta, ja verovähennykset lyhentävät sitä entisestään. Takaisinmaksuajan jälkeen säästöä kertyy koko akun jäljellä olevan käyttöiän ajan.

Oikea mitoitus tekee investoinnista kannattavan: liian suuri akku maksaa enemmän, etkä hyödynnä sitä; liian pieni akku ei pienennä sähkölaskua riittävästi. GSIKE 16 kWh:n akusto on keskivertoitalialaiselle perheelle sopivan kokoinen, joten se tarjoaa parhaan tasapainon hinnan, omavaraisuuden ja takaisinmaksuajan välillä.

Kolmen vaiheen nyrkkisääntö

Jos haluat nopean menetelmän ilman monimutkaisia laskelmia: ensiksi seuraa viikon ajan, kuinka monta kWh:ta kulutat illan ja yön aikana; toiseksi vähennä tästä arvosta 80–95 % saadaksesi tarvitsemasi todelliset AC-kWh:t; kolmanneksi valitse akusto, jonka kapasiteetti riittää tähän määrään ja jossa on hieman pelivaraa. Useimmille perheille sopiva ratkaisu on 16 kWh:n GSIKE, jonka rinnalle voi lisätä toisen yksikön kulutuksen kasvaessa.

Ei tarvita insinööriä ymmärtämään, ettei 100 m²:n omakotitalo tarvitse 100 kWh:n akkuryhmää eikä 16 kWh:n akusto ole sopivan kokoinen 50 m²:n asuntoon. Oikea koko löytyy näiden väliltä, ja siihen GSIKE sijoittuu: energiavarasto, joka ei tuhlaa tilaa eikä rahaa vaan mukautuu energiantarpeen kasvuun vuosien varrella.

Yhteenvetona: oikea mitoitus tarkoittaa kahden päinvastaisen virheen välttämistä: liian suuren järjestelmän hankkimista ja rahan tuhlaamista käyttämättömään kapasiteettiin tai liian pienen järjestelmän hankkimista, jolloin sähkö ei riitä illaksi. GSIKE 16 kWh:n akusto on suunniteltu vastaamaan keskivertoitalialaisen perheen tarpeita, ja sitä voi laajentaa rinnankytkennällä tarpeen mukaan. Mittaa iltaisin kuluttamasi kWh-määrä, huomioi hyötysuhdekertoimet, ja päädyt lähes aina tämänkaltaiseen lattiamalliseen ratkaisuun.

Konkreettinen etu on se, ettei laskelmia tarvitse tehdä uudelleen kahden vuoden välein: aloita tämänhetkisen tarpeen mukaisesta koosta ja lisää toinen yksikkö, jos kulutus kasvaa. Näin alkuinvestointi pysyy maltillisena ja investointi seuraa kotisi todellisia tarpeita ilman turhia ennakkomaksuja.

Italialaiselle perheelle tämä tarkoittaa sitä, että aloitetaan yhdellä 16 kWh:n GSIKE-akulla ja kasvatetaan kapasiteettia vähitellen. Näin iltaomavaraisuus saavutetaan helpoimmin ilman turhia kuluja.

Loppujen lopuksi ei ole olemassa mitään maagista lukua: lähtökohtana on oma iltakulutuksesi, joka mitataan mittarilla viikon ajan. Kun tämä luku on tiedossa, akun valinta on helppoa ja järkevää.

Usein kysytyt kysymykset

Lähteet ja vertailutiedot

1. GSIKE 51,2 V 300 Ah 16 kWh — tuotesivu (1 569,99 EUR, ilmainen toimitus Italiaan) — https://gesike.com/it-it/products/gsike-15kw-51-2v-300ah-lifepo4-16-kwh-italy
2. Pylontech Force H2 48 V — EU-markkinoiden vertailukohta — https://en.wikipedia.org/wiki/Lithium_iron_phosphate_battery
3. LiTime 48 V 300 Ah 16 kWh — EU:n virallinen kauppa — https://www.litime.de/
4. Kodin 16 kWh:n energiavaraston opas — tekninen viite — https://en.wikipedia.org/wiki/Solar_battery

Aiheeseen liittyvät oppaat ja vertailut