Podłączenie instalacji off-grid do sieci energetycznej – krok po kroku
Instalacja off-grid (samowystarczalna, bez podłączenia do sieci) może być podłączona do sieci za pomocą automatycznego przełącznika źródła zasilania (ATS) lub przekaźnika przełączającego, co umożliwia automatyczne przełączanie między energią z paneli PV/baterii a siecią publiczną (np. PGE/Tauron) w razie awarii lub wyczerpania baterii.
To rozwiązanie hybrydowe zachowuje niezależność off-grid, ale dodaje bezpieczny backup z sieci bez pełnej integracji (instalacja off-grid nie nadaje się do net-meteringu/prosumenta).
Uwaga: montaż wymaga elektryka z uprawnieniami SEP i zgodności z normami (np. PN-EN 50549).
Nie podłączaj bezpośrednio do sieci bez odpowiedniego układu przełączającego – grozi to blackoutem lub uszkodzeniem urządzeń.
Potrzebne komponenty
Do realizacji bezpiecznego i funkcjonalnego układu off-grid z awaryjnym zasilaniem z sieci przygotuj poniższe elementy:
- falownik (inwerter) off-grid z wejściem PV i DC dla baterii,
- regulator ładowania MPPT/PWM do paneli PV,
- baterie (np. LiFePO4 lub AGM),
- panele PV dobrane pod napięcie (np. 40 V Voc),
- automatyczny przełącznik źródła zasilania (ATS, 1- lub 3‑fazowy, np. ATS 100 A) lub przekaźnik dwutorowy z zabezpieczeniem,
- przewody: AC (pomarańczowy dla falownika), faza/N/PE; DC dla PV/baterii o odpowiednim przekroju (np. 6 mm²),
- bezpieczniki, rozłączniki DC/AC, skrzynka rozdzielcza,
- opcjonalnie: manualny przełącznik i monitoring sieci.
Krok 1 – zaprojektuj i przygotuj instalację off-grid (podstawę)
- Połącz panele PV – konfiguracja zgodnie z poniższym opisem:
- szeregowo (dla wyższego napięcia): plus pierwszego panelu do regulatora (+), minus ostatniego do regulatora (−), napięcia identyczne (np. 40 V),
- równolegle (dla wyższego prądu): wszystkie plusy razem (+ do regulatora), wszystkie minusy razem (− do regulatora), napięcia muszą być równe,
- zabezpiecz rozłącznikiem DC i bezpiecznikiem.
- Podłącz regulator ładowania – parametry i połączenia jak poniżej:
- wejście PV regulatora: plus/minus do paneli PV,
- ustaw parametry ładowania pod typ baterii (np. system 24 V/48 V).
- Podłącz baterie do falownika – zgodnie z poniższymi wskazówkami:
- plus/minus baterii do wejścia DC falownika (gruby przewód, możliwie krótki odcinek dla minimalnych strat),
- falownik przetwarza DC na AC 230 V.
Wskazówka: przed integracją z siecią przetestuj układ off-grid osobno – sprawdź napięcia multimetrem (PV: Voc poniżej maks. dopuszczalnego dla falownika; AC: 230 V, czysta sinusoida).
Krok 2 – zainstaluj ATS i podłącz do sieci
- Odłącz zasilanie i zabezpiecz stanowisko pracy. Wyłącz całą instalację (odłącz licznik, baterie, PV) i pracuj w rękawicach izolowanych.
- Podłącz wejście sieci do ATS (monitoring) – wykonaj połączenia jak poniżej:
- faza (L) z licznika PGE/Tauron do wejścia monitoringu ATS (np. terminal 1),
- przewód neutralny (N) do terminalu 2,
- przewód PE (uziemienie) do szyny uziemienia,
- urządzenie ATS monitoruje obecność napięcia sieci i automatycznie przełącza źródło przy zaniku.
- Podłącz wyjście falownika off-grid do ATS (źródło priorytetowe) – postępuj zgodnie z poniższym:
- wyjście AC falownika: faza (pomarańczowy przewód) do wejścia priorytetowego/górnego ATS,
- neutral i PE podłącz analogicznie,
- ATS priorytetyzuje falownik (off-grid) i przełącza na sieć tylko przy braku zasilania z inwertera (np. nocą, przy niskiej produkcji).
- Podłącz wyjście ATS do instalacji domowej – wykonaj połączenia jak poniżej:
- wyjście ATS podłącz do głównej skrzynki rozdzielczej/bezpieczników (faza, N, PE),
- opcjonalnie: wydziel obwody priorytetowe (oświetlenie, lodówka) i mniej krytyczne.
- Opcjonalnie: włącz ładowanie baterii z sieci (tryb UPS) – konfiguracja jak poniżej:
- podłącz sieć do wejścia AC falownika (przed ATS), aby falownik mógł automatycznie ładować baterie, gdy dostępna jest sieć.
Poniżej znajduje się uproszczony schemat połączeń w formie tekstowej:
Sieć (licznik) → Monitoring ATS + ładowanie falownika
PV → Regulator → Baterie → Falownik (AC out) → Wejście ATS (priorytet 1)
ATS (wyjście) → Dom (skrzynka rozdzielcza)
Krok 3 – testowanie i uruchomienie
- Włącz sieć – ATS powinien wybrać źródło zgodnie z priorytetem (falownik lub sieć).
- Symuluj awarię: wyłącz sieć – ATS przełącza na off-grid z opóźnieniem < 10 s.
- Sprawdź obciążenie: utrzymuj obciążenie falownika poniżej 80% mocy ciągłej (np. dla inwertera 6 kW nie obciążaj jednej fazy odbiornikami o mocy 4 kW – podziel obwody).
- Monitoruj pracę: aplikacja falownika/ATS, napięcia, temperaturę baterii oraz przebiegi przełączeń.
Ważne porady i wskazówki
Na koniec zwróć uwagę na kluczowe zalecenia dotyczące bezpieczeństwa, wydajności i zgodności z przepisami:
- bezpieczeństwo – uziemienie PE jest obowiązkowe, stosuj RCD na torach AC oraz wyraźne odłączniki awaryjne; unikaj backfeedu do sieci – ATS zapewnia separację źródeł;
- wydajność – dobierz PV i baterie do zużycia (np. 5 kWh/dzień → 2–3 kW PV + ~10 kWh baterii); rozważ falownik hybrydowy dla prostszej integracji;
- błędy do uniknięcia – mieszanie paneli o różnych napięciach (ryzyko uszkodzenia regulatora), zbyt cienkie przewody (przegrzewanie), brak chłodzenia falownika;
- koszty i rozszerzenia – ATS ~500–2000 zł; można dodać generator spalinowy jako trzecie źródło do ATS; przy instalacji 3‑fazowej upewnij się, że inwerter i ATS są 3F;
- aspekty prawne – instalacje > 50 kW zgłoś do operatora; układ off-grid z ATS nie wymaga net-billingu; zalecana faktura VAT od instalatora z gwarancją.
Taka konfiguracja zapewnia niezawodny backup: off-grid pracuje priorytetowo, a sieć pełni funkcję awaryjną. W razie wątpliwości skorzystaj z usług elektryka z uprawnieniami oraz materiałów szkoleniowych wideo.
