GSIKE 15kW: Näin mitoitat italialaiseen kotiin 16 kWh:n akun, yhdestä neljään akkua

Paljonko italialainen koti todella kuluttaa?

Kolmihenkinen perhe omakotitalossa kuluttaa 250–350 kWh kuukaudessa eli noin 8–12 kWh päivässä. Tästä 40–50 % kuluu illalla, kun aurinkopaneelit eivät tuota sähköä. Siksi omaan käyttöön ei tarvitse varastoida kaikkia 10 päivittäistä kilowattituntia: riittää, että varastoit keskipäivän ylijäämäsähkön ja käytät sen illalla, jolloin kulutus on 6–12 kWh. 16 kWh:n akku sopii juuri tähän tarpeeseen.

Kilowattituntien säännöt: 5–16 kWh

16 kWh:n akku olisi asuntoon liian suuri: tarvittaisiin pienempi moduuli. Omakotitaloon 16 kWh on sopiva koko, jolla sähkö ei lopu illalla.

Riittääkö 16 kWh:n akku koko taloon?

Riippuu siitä, mitä tarkoitamme sanalla ”koko talo”. GSIKE 16 kWh:n akku (noin 12,2 kWh AC) pitää jääkaapin, LED-valot, reitittimen, pesukoneen, pienet kodinkoneet ja maltillisella teholla käyvän lämpöpumpun toiminnassa koko yön. Se ei pyöritä tuntikausia 6 kW:n sähkölämmitintä tai 7 kW:n sähköauton latausasemaa: 200 A:n BMS rajoittaa tehon noin 10,2 kW:iin, ja sillä teholla akku tyhjenee nopeasti. Suuritehoisia sähkölaitteita varten tarvitaan kaksi rinnan kytkettyä akkua tai varavoimageneraattori.

Kannattaako aloittaa suurella järjestelmällä vai laajentaa myöhemmin?

Laajennus kannattaa suunnitella heti alusta alkaen, mutta asentaa vain yksi akusto, jos se riittää iltakulutukseen. GSIKE-laitteita voi kytkeä rinnakkain jopa 16, joten voit lisätä myöhemmin toisen akuston ensimmäisen viereen. Yhden 16 kWh:n akuston etuna kahden 8 kWh:n akuston sijaan ovat yksi BMS, yksi valvontapiste ja yksi kiinnitys. Huonona puolena on se, että jos lisäät myöhemmin aurinkopaneelit tai lämpöpumpun, tarvitset joka tapauksessa toisen akuston.

Miksi akkuja ei kytketä sarjaan jännitteen nostamiseksi?

Akkujen kytkeminen sarjaan nostaa jännitettä mutta ei kapasiteettia ja aiheuttaa merkkijonojen välisiä epätasapainoja. GSIKE on suunniteltu vain rinnankytkentään: kapasiteettia voidaan kasvattaa, mutta jännite pysyy 51,2 V:ssa. Näin DC-kaapeleiden poikkipinta-ala pysyy kohtuullisena, ja ratkaisu vastaa kotitalouksien invertterien 48 V:n standardia. Älä kytke tätä mallia sarjaan: BMS:ää ei ole suunniteltu suuremmille jännitteille.

Kuinka monta GSIKE-yksikköä voi kytkeä?

Enintään 16 akustoa rinnakkain, jolloin teoreettinen kokonaiskapasiteetti on 257 kWh. Käytännössä yli 4–6 yksikön järjestelmät kuuluvat jo pienkohteiden kaupalliseen kokoluokkaan, ja niihin kannattaa harkita tarkoitukseen suunniteltua kolmivaiheinvertteriä. Kotitaloudessa tyypillinen määrä on 1–2 akustoa; 4 akustoa sopii jo suureen huvilaan tai pieneen toimistoon.

Miten invertterin hyötysuhde vaikuttaa mitoitukseen?

Kaikki 16 076,8 Wh eivät muutu kodin käyttöön saatavaksi energiaksi. Kerro kapasiteetti DoD-arvolla 80 % ja invertterin hyötysuhteella 95 %: 16 076,8 × 0,8 × 0,95 ≈ 12 218 Wh AC eli noin 12,2 kWh. Tämä on todellinen luku, jota kannattaa käyttää käyttöajan laskennassa, ei nimelliskapasiteettia 16 kWh. Vanhempi invertteri, jonka hyötysuhde on 90 %, tuottaisi 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:n teho 51,2 V:n jännitteellä tarkoittaa noin 59 A:ta, mikä on selvästi alle BMS:n 200 A:n rajan: ongelmia ei ole. Jos vaihtovirtaa on käytettävissä 12,2 kWh, 3 kW:n kuorma kestää noin 4 tuntia. Jos taas otat verkosta 9 kW (noin 176 A), olet lähellä BMS:n rajaa, ja akku kestää noin 1,3 tuntia: tämä on hetkellistä huipputehoa, ei jatkuvaa käyttöä. Kun kotitalous kuluttaa illalla 1–2 kW, yksi akusto riittää hyvin.

Päivittäinen omaan käyttöön kulutus vs. sähköverkosta erillään oleva kohde

Jos olet kytkettynä sähköverkkoon, akusto tekee yhden lataus- ja purkaussyklin päivässä: se latautuu aurinkoenergian ylijäämällä ja purkautuu illalla. Tässä käytössä 6 000 sykliä tarkoittaa noin 16 vuotta. Jos olet sähköverkon ulkopuolella, akusto on pääasiallinen sähkövarastosi, joten mitoituksessa on varauduttava 2–3 aurinkottomaan päivään: talvella 10 kWh:n päivittäisellä kulutuksella tarvitaan 4–6 akustoa (64–96 kWh). Kyseessä on kaksi erilaista järjestelmää, ja mitoitus on valittava sähköliittymäsi mukaan.

Mitoittaminen pilvisiä päiviä varten

Italiassa talven pilviset päivät vähentävät aurinkosähkön tuotantoa jopa 70 %. Jos olet sähköverkossa, tämä ei ole ongelma: verkko täydentää tuotantoa. Jos käytössäsi on osittain sähköverkosta riippumaton järjestelmä, kapasiteettia kannattaa olla 20–30 % enemmän. Sähköverkkoon liitetyssä omaan kulutukseen tarkoitetussa järjestelmässä 16 kWh:n kaappi kattaa myös pilvisten iltojen tarpeen, sillä aurinkoisina päivinä kertynyt ylijäämä antaa pelivaraa.

Entä miten mitoitus tehdään talvella lämmityksen ollessa käytössä?

Lämpöpumppu muuttaa laskelmia. Jos sen keskimääräinen kulutus illalla on 1,5–2 kW, yksi 16 kWh:n kaappi riittää. Jos käytössäsi on 4–6 kW:n vastuslämmitys, tarvitset lähes aina toisen kaapin tai sähköverkon lisäsyöttöä. Tarkista lämpöpumpun hyötysuhdekäyrä: samalla lämmitettävällä tilavuudella nykyaikainen lämpöpumppu kuluttaa kolmanneksen sähkövastuksen kulutuksesta.

Yhteenveto — mitoituksen perusperiaate

Perusperiaate on yksinkertainen: laske todellinen iltakulutuksesi kWh:na (ei päiväkulutusta), huomioi 80 %:n DoD ja invertterin 95 %:n hyötysuhde ja valitse kapasiteetti, joka kattaa tämän tarpeen. Useimmille italialaisille pientaloille 16 kWh:n GSIKE on sopiva lähtökohta; jos käytössä on lämpöpumppu tai kyseessä on suuri huvila, kapasiteetti kannattaa kaksinkertaistaa eli hankkia kaksi kaappia. Suunnittele aina tulevaa laajennusta varten, sillä GSIKE-järjestelmään voi kytkeä rinnakkain jopa 16 yksikköä, joten akkua ei tarvitse vaihtaa tarpeen kasvaessa. Perusta valinta todellisiin lukuihin, älä pakkauksessa olevaan ”15 kW” -merkintään.

Tyypillinen virhe: mitoitetaan huipputehon, ei keskimääräisen tehon mukaan

Laskeminen tehon huipun eikä keskimääräisen energiankulutuksen mukaan on yleisin virhe. Uuni kuluttaa 3 kW:n teholla puoli tuntia käytettynä 1,5 kWh, ei 3 kWh. Jos mitoitat akun huipputehon mukaan, siitä tulee liian suuri ja tuhlaat rahaa. Laske sen sijaan kulutus aikajaksoittain: kuinka monta kWh tarvitset illalla klo 19–23? Se on ratkaiseva luku. 16 kWh:n GSIKE-kaappi on mitoitettu juuri tätä aikaväliä varten.

Akun tarvitsema aurinkosähköjärjestelmä

Akku latautuu paneeleista: 12,2 kWh:n AC-käyttökapasiteetin lataamiseen aurinkoisena päivänä tarvitaan Keski-Italiassa noin 3–4 kWp paneeleita. Alle 3 kWp:n järjestelmällä kaappi ei lataudu koskaan talvella täyteen; yli 5 kWp:n järjestelmällä taas ylijäämätuotantoa menee hukkaan, sillä akku ei pysty varastoimaan sitä yhden latausjakson aikana. Aurinkosähköjärjestelmän ja akun mitoitus on tehtävä yhdessä, ei erikseen.

Esimerkkilaskelma vaihe vaiheelta

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

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

Tärkeimpien kodinkoneiden kulutus

Jääkaapin, pesukoneen, valojen, reitittimen ja television kulutus on yhteensä noin 3–4 kWh illassa, joten yksi GSIKE-akusto riittää siihen kahdesti. Lämpöpumpun kanssa kulutus nousee 9–10 kWh:iin: yksi akusto riittää juuri ja juuri, kahdella käyttö on mukavampaa. Siksi 16 kWh:n koko on yleisin valinta Italiassa.

5 kWh vai 16 kWh: kumpi kannattaa valita?

5 kWh:n seinämoduuli sopii kahden hengen kerrostaloasuntoon, jossa sillä halutaan kattaa vain iltaisin käytettävien valojen, jääkaapin ja reitittimen kulutus. 16 kWh:n akusto on ylimitoitettu: se vie tilaa ja maksaa kaksi kertaa enemmän, vaikka kapasiteettia ei saa hyödynnettyä. Omakotitaloon taas 5 kWh on liian vähän: lämpöpumpun ja uunin käyttö kuluttaa akun kapasiteetin loppuun kolmessa tunnissa, minkä jälkeen sähköä otetaan taas verkosta. Valinta ei ole ”pieni vai suuri”, vaan ”kuinka paljon kulutan iltaisin”.

Jos et ole varma, valitse 16 kWh:n akusto, jos asut omakotitalossa ja aurinkosähköjärjestelmäsi teho on vähintään 3 kWp. Jos asut kerrostaloasunnossa, valitse pienempi moduuli. GSIKEn valikoimassa on molemmat koot, mutta tämä opas keskittyy lattialle asennettavaan 16 kWh:n ja 300 Ah:n akustoon.

Kolmivaihesähkö saadaan aikaan invertterillä, ei akulla

Monissa italialaisissa omakotitaloissa on kolmivaiheliittymä. Jos ajattelet, että pitää ”ostaa kolmivaiheakku”, olet väärässä: GSIKE-akku on aina yksiosainen ja sen jännite on 51,2 V. Kolmivaihesähkön saat aikaan akuston jälkeen 48 V:n kolmivaihehybridinvertterillä. Akku ei erottele yksi- ja kolmivaihevirtaa: se varastoi energiaa tasavirtana, ja invertteri jakaa sen talon kolmelle vaiheelle. Tämä tarkoittaa, että voit käyttää samaa GSIKE-akustoa sekä yksivaiheisessa että kolmivaiheisessa järjestelmässä vaihtamalla vain invertterin.

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

Kolme mitoitusvirhettä, joita kannattaa välttää

Ensimmäinen virhe on mitoittaa huipputehon eikä keskimääräisen kulutuksen mukaan: kuten jo mainittiin, tämä on yleisin virhe. Toinen on unohtaa invertterin hyötysuhde: jos huomioi nimelliskapasiteetin 16 kWh todellisen noin 12,2 kWh AC:n sijaan, akun käyttöaika-arvio yliarvioituu 30 %. Kolmas on olla varautumatta laajennukseen: asennetaan yksi akku jättämättä tilaa toiselle, vaikka kahden vuoden päästä lisäisit lämpöpumpun tai aurinkopaneelit. GSIKE:n laajentaminen on helppoa, mutta lattialla olevalle laitteelle tarvittava tila on varattava heti.

Neljäs virhe on jättää mitoitus koordinoimatta aurinkopaneelien kanssa: paneeleihin nähden liian suuri akku ei koskaan lataudu täyteen, kun taas liian pieni akku jättää ylimääräistä sähköä käyttämättä. Oikea tapa on suunnitella paneelit ja akku yhdessä niin, että päivittäinen ylijäämä täyttää akun täsmälleen, ilman ylijäämää tai vajetta.

Oma kulutus, Scambio sul posto ja GSE:n maksut

Italiassa aurinkoenergian ylijäämän varastointi ja käyttö illalla on omaa kulutusta: energia ei kulje sähköverkon kautta, eikä siitä makseta. Verkkoon syötetystä sähköstä GSE sen sijaan maksaa Ritiro Dedicato- tai Scambio sul posto -järjestelmän kautta. Oikein mitoitettu akku vähentää verkkoon syötettävän energian minimiin (koska käytät sen itse) ja maksimoi säästöt sähkölaskussa. Ilman akkua lähes kaikki keskipäivän ylijäämä päätyy verkkoon halvalla hinnalla, ja illalla ostat sähkön takaisin kalliilla hinnalla.

Oikeassa mitoituksessa tavoitteena on sulkea kierto: tuottaa sähköä keskipäivällä, varastoida se ja kuluttaa illalla. Tätä varten akun on oltava tarpeeksi suuri ylimääräisen sähkön varastoimiseen, mutta ei niin suuri, että se jää puoliksi tyhjäksi. GSIKE:n 16 kWh:n akku on mitoitettu juuri tähän tasapainoon keskivertoperheelle: se ei tuhlaa sähköä eikä jää illalla pieneksi.

Milloin kahteen akkuun kannattaa siirtyä

Raja on yksinkertainen: jos iltakulutuksesi ylittää 10 kWh, 16 kWh:n akku (noin 12,2 kWh AC) alkaa käydä ahtaaksi, ja kaksi akkua (24 kWh AC) antaa pelivaraa pilvisiä päiviä ja kulutuksen kasvua varten. Jos taas iltakulutuksesi jää alle 8 kWh:n, yksi akku riittää enemmän kuin hyvin, ja kahden ostaminen olisi tuhlausta. Mittaa iltakulutuksesi viikon ajan ja päätä sitten.

Kun kaksi akkujärjestelmää kytketään rinnakkain, jännite pysyy 51,2V:ssa ja kapasiteetit lasketaan yhteen: teoreettinen kapasiteetti on 32 kWh ja AC-kapasiteetti noin 24 kWh. Tämä on sopiva koko 150 m²:n omakotitaloon, jossa on lämpöpumppu ja lämminvesivaraaja lämpöpumpulla. Jos tarvitaan vielä suurempaa kapasiteettia, voidaan käyttää neljää akkujärjestelmää (AC-kapasiteetti noin 49 kWh), mikä vastaa jo pienen toimiston tai osittain sähköverkon ulkopuolella olevan talon tarpeita. Joka tapauksessa aloita yhdellä ja jätä tilaa laajentamiselle: GSIKE on suunniteltu laajennettavaksi vaiheittain.

Investoinnin takaisinmaksu

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

Oikea mitoitus tekee investoinnista kannattavan: liian suuri akku maksaa enemmän, etkä saa siitä kaikkea irti; liian pieni ei pienennä sähkölaskua riittävästi. GSIKE 16 kWh:n akkujärjestelmä on italialaisperheelle sopiva välimuoto, ja siksi se tarjoaa parhaan tasapainon hinnan, omavaraisuuden ja takaisinmaksuajan välillä.

Käytännön nyrkkisääntö kolmessa vaiheessa

Jos haluat nopean menetelmän ilman monimutkaisia laskelmia: ensiksi seuraa viikon ajan, kuinka monta kWh:ta kulutat illan ja yön aikana; toiseksi kerro tämä arvo 80–95 prosentilla saadaksesi tarvitsemasi todellisen AC-kapasiteetin kilowattitunteina; kolmanneksi valitse järjestelmä, joka kattaa tämän määrän pienellä marginaalilla. Useimmille perheille sopiva vaihtoehto on 16 kWh:n GSIKE, jonka rinnalle voi tarvittaessa lisätä toisen yksikön kulutuksen kasvaessa.

Ei tarvita insinööriä ymmärtämään, ettei 100 m²:n omakotitalo tarvitse 100 kWh:n akustoa eikä 50 m²:n asuntoon kannata asentaa 16 kWh:n akkujärjestelmää, joka on sille liian suuri. Sopiva koko löytyy näiden väliltä, ja juuri siihen GSIKE sijoittuu: järjestelmä ei tuhlaa tilaa eikä rahaa, vaan mukautuu tarpeiden kasvuun vuosien varrella.

Yhteenvetona: oikea mitoitus auttaa välttämään kaksi vastakkaista virhettä: liian suuren järjestelmän hankkimisen ja rahan tuhlaamisen käyttämättömään kapasiteettiin tai liian pienen järjestelmän hankkimisen, jolloin kapasiteetti ei riitä kattamaan iltakulutusta. GSIKE 16 kWh:n akkujärjestelmä on suunniteltu vastaamaan keskimääräisen italialaisperheen tarpeita, ja sitä voi laajentaa rinnakkain tarpeen mukaan. Mittaa iltaisin kuluttamasi kWh-määrä ja huomioi hyötysuhdekertoimet. Valinta osuu lähes aina tämän kaltaiseen lattiamalliin.

Konkreettinen etu on se, ettei laskelmia tarvitse tehdä uudelleen kahden vuoden välein: aloita tämänhetkiseen tarpeeseen sopivalla koolla ja lisää toinen yksikkö, jos kulutus kasvaa. Näin alkuinvestointi pysyy maltillisena, ja investointi seuraa kotisi todellista kasvuvauhtia ilman turhia ennakkomaksuja.

Italialaiselle perheelle tämä tarkoittaa, että kannattaa aloittaa 16 kWh:n GSIKE-akulla ja laajentaa rauhassa: näin ilta-aikainen omavaraisuus saavutetaan helpoimmin ilman turhia kuluja.

Loppujen lopuksi mitään taikalukua ei ole: ratkaisevaa on oma iltakulutuksesi, joka mitataan viikon ajan kulutusmittarilla. Siitä pääsee liikkeelle. Kun tämä tieto on käytettävissä, akun valinta on helppoa ja perusteltua.

Usein kysyttyä

Lähteet ja vertailutiedot

1. GSIKE 51,2 V 300 Ah 16 kWh — tuotesivu (1 569,99 EUR, ilmainen toimitus Italiassa) — https://gesike.com/products/gsike-power-12-8v-100ah-lithium-energy-storage-battery-for-solar-power-system
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 verkkokauppa — https://www.litime.de/
4. 16 kWh:n kotivaraston opas — tekninen viite — https://en.wikipedia.org/wiki/Solar_battery

Muita oppaita ja vertailuja

Siirry suoraan malliin: GSIKE-tuotesivu.

GSIKE-akku 51,2 V 300 Ah 16 kWh hintaan 1 569,99 EUR (normaalisti 2 250,00 EUR) — ilmainen toimitus Italiassa, 30 päivän palautusoikeus ja 3 vuoden takuu.