Tässä vertailussa ei katsota akkuja laboratorio-olosuhteissa, vaan tavallisessa mökkikäytössä silloin, kun sää on harmaa, aurinkopaneelit tuottavat vähän ja sähköä käytetään oikeasti arjessa.
Lähtötilanne on tavallinen suomalainen mökki. Lämmitys ja ruoanlaiton perusvarmuus hoidetaan puuhellalla, takalla, kamiinalla tai uunilla. Sähköä ei siis käytetä tilojen lämmittämiseen. Sähköllä halutaan kuitenkin käyttää normaaleja mukavuuksia: kahvinkeitintä, mikroaaltouunia, valoja, jääkaappia, televisiota, tietokoneita, imuria ja pienlatureita.
Tämä on se kohta, jossa mökkisähköissä usein mennään pieleen. Valot ja puhelimen lataus ovat yksi maailma. Kahvinkeitin, mikroaaltouuni, jääkaappi ja invertterin oma kulutus ovat toinen maailma. Akku voi näyttää paperilla isolta, mutta käytännössä sähkö loppuu nopeasti, jos käyttö muistuttaa jo tavallista asumista.
Vertailun oletukset
Vertailussa käytetään seuraavaa yhden vuorokauden käyttöä:
- Kahvinkeitin kolme kertaa päivässä.
- Mikroaaltouuni kahdeksan kertaa, kolme minuuttia kerrallaan.
- Imurointia 15 minuuttia.
- Valot 12 tuntia, koska sadepäivinä ja syksyllä on hämärää.
- Televisio kotiteatterin kautta neljä tuntia.
- Kaksi kannettavaa tietokonetta, kolme tuntia kumpikin.
- Jääkaappi päällä koko vuorokauden.
- Puhelimet, reititin ja pienlaturit.
- Invertterin oma kulutus mukana laskelmassa.
Tällaisella käytöllä vuorokauden sähkönkulutus on helposti noin 4 kilowattituntia. Laitteista riippuen kulutus voi olla hieman pienempi tai suurempi, mutta suuruusluokka on realistinen. Jo yksin jääkaappi ja invertterin tyhjäkäyntikulutus voivat syödä merkittävän osan pienestä akusta, vaikka varsinaisia suuritehoisia laitteita käytettäisiin vain lyhyitä hetkiä.
Akkujen vertailu käytännön mökkikäytössä
| Akusto | Nimellisenergia | Käytännössä käytettävä energia | Invertteri | Kuinka pitkään ilman aurinkoa? | Kenelle sopii? |
|---|---|---|---|---|---|
| 100 Ah lyijyakku | Noin 1,2 kWh | Noin 0,5–0,6 kWh | 12 V / 1600 W | Ei käytännössä riitä tähän käyttöön. | Hyvin kevyeen käyttöön, vanhan järjestelmän ylläpitoon tai talvikäyttöön, jossa kylmänsieto on tärkeämpi kuin suuri käytettävä kapasiteetti. |
| 300 Ah AGM-akusto | Noin 3,6 kWh | Noin 1,8–2,0 kWh | 12 V / 1600 W | Noin puoli vuorokautta tai korkeintaan kevyt päivä, jos käyttöä rajoitetaan. | Voi olla järkevä, jos akusto on jo olemassa tai mökki on usein kylmillään. Uutena hankintana LiFePO4 antaa yleensä enemmän käytettävää energiaa pienemmällä painolla. |
| 100 Ah LiFePO4-akku | Noin 1,28 kWh | Noin 1,0–1,2 kWh | 12 V / 1600 W | Noin 5–7 tuntia tällaisella päiväkulutuksella. | Valoihin, latauksiin, pieneen televisioon, tietokoneeseen ja satunnaiseen invertterikäyttöön. Ei varsinaiseksi koko mökin arkisähköksi. |
| 300 Ah LiFePO4-akku | Noin 3,84 kWh | Noin 3,4–3,6 kWh | 12 V / 1600 W | Noin yksi vuorokausi, mutta käyttöä pitää edelleen seurata. | Pieneen mökkiin, jossa halutaan jääkaappi, valot, televisio ja tietokoneet käyttöön sekä satunnaisesti kahvinkeitin tai mikroaaltouuni. |
| 4 × 25,6 V 100 Ah LiFePO4, noin 10 kWh mökkipaketti | Noin 10,24 kWh | Noin 8–9 kWh | 48 V / 6200 W | Noin kaksi vuorokautta normaalilla käytöllä ilman merkittävää aurinkotuottoa. | Kun mökillä halutaan käyttää sähköä normaalimmin: kahvinkeitin, mikroaaltouuni, imuri, jääkaappi, televisio, tietokoneet ja pidempi sadejakso. |
Mitä taulukosta kannattaa huomata?
Ensimmäinen tärkeä huomio on se, että 100 Ah lyijyakku ja 100 Ah LiFePO4-akku eivät ole käytännössä samanarvoisia, vaikka molemmissa lukee 100 Ah. Lyijyakusta ei yleensä kannata käyttää koko kapasiteettia, ja suuren kuorman alla jännite laskee herkemmin. LiFePO4-akusta saadaan käyttöön huomattavasti suurempi osa nimellisenergiasta.
Toinen huomio on 300 Ah AGM-akun ja 300 Ah LiFePO4-akun ero. Molemmat näyttävät paperilla suurilta akuilta, mutta käytännössä LiFePO4 antaa selvästi enemmän käyttökelpoista energiaa. AGM-akusto voi silti olla perusteltu joissakin kylmissä mökkiolosuhteissa, varsinkin jos järjestelmä on jo olemassa tai akkua halutaan ladata talvella aurinkopaneeleilla ilman erillistä akun lämmitystä.
Kolmas huomio liittyy invertteriin. 12 V järjestelmässä virrat kasvavat suuriksi, kun käytetään kahvinkeitintä, mikroaaltouunia tai imuria. Siksi 12 V järjestelmä sopii parhaiten pieniin ja keskikokoisiin ratkaisuihin. Kun akuston koko ja tehotarve kasvavat, 48 V järjestelmä on yleensä järkevämpi: virrat pienenevät, häviöt vähenevät ja invertteriksi voidaan valita selvästi tehokkaampi laite.
Vanhaa lyijyjärjestelmää ei tarvitse purkaa vain periaatteen vuoksi
Lyijyakusta ei kannata tehdä tässä asiassa syntipukkia. Jos mökillä on jo olemassa oleva lyijyakkuihin perustuva järjestelmä, vanhat paneelit, säädin, kaapelointi ja käyttötapa on usein mitoitettu juuri sille. Silloin toimivaa järjestelmää ei välttämättä kannata purkaa pois vain siksi, että markkinoilla on uudempaa akkutekniikkaa.
Jos vanha lyijy- tai AGM-akusto alkaa olla huonossa kunnossa, yksi järkevä vaihtoehto on uusia akut samaan järjestelmään ja pitää se edelleen omassa tehtävässään. Se voi olla talvikauden ylläpitojärjestelmä, kevyt valosähköjärjestelmä tai varmistava rinnakkaisjärjestelmä. Tämä on usein sekä edullisempi että varmempi ratkaisu kuin yrittää väkisin muuttaa vanhasta järjestelmästä jotakin, mihin sitä ei alun perin suunniteltu.
Uuden LiFePO4-järjestelmän voi rakentaa rinnalle omaksi kokonaisuudekseen. Vanha lyijyjärjestelmä jää hoitamaan sen, minkä se osaa hyvin, ja uusi LiFePO4-akusto hoitaa suuremman energiantarpeen: jääkaapin, invertterikuormat, kahvinkeittimen, mikroaaltouunin, television ja tietokoneet. Tässä on käytännön järkeä. Vanha järjestelmä ei mene hukkaan, ja uusi järjestelmä voidaan mitoittaa oikein alusta asti.
Aurinkopaneelit ja sadejakso
Aurinkopaneelit muuttavat laskelmaa, mutta vain silloin, kun ne oikeasti tuottavat. MPPT-säädin parantaa paneelien hyödyntämistä, mutta se ei tee energiaa tyhjästä. Sadejaksolla ja harmaalla kelillä paneelien tuotto voi jäädä vain pieneen osaan nimellistehosta.
| Paneeliston koko | Hyvä kesäpäivä | Harmaa sadepäivä | Käytännön vaikutus |
|---|---|---|---|
| 300 W | Noin 1–1,5 kWh | Noin 0,1–0,3 kWh | Auttaa kevyessä käytössä, mutta ei pelasta suurta päiväkulutusta. |
| 600 W | Noin 2–3 kWh | Noin 0,2–0,6 kWh | Voi pidentää käyttöaikaa selvästi, mutta sadejaksolla akku silti tyhjenee. |
| 1000 W | Noin 3–5 kWh | Noin 0,3–1,0 kWh | Hyvällä säällä kattaa suuren osan kulutuksesta. Harmaalla kelillä lähinnä hidastaa akun tyhjenemistä. |
Jos mökin päiväkulutus on noin 4 kWh ja sadepäivän aurinkotuotto jää alle 1 kWh:n, akusta häviää silti noin 3 kWh vuorokaudessa. Tämä selittää, miksi pieni akku voi tuntua riittävältä hyvällä säällä, mutta loppuu nopeasti muutaman harmaan päivän aikana.
Mikä akku kannattaa valita?
| Käyttötarve | Järkevä lähtökohta | Perustelu |
|---|---|---|
| Valot, puhelimet, pieni televisio, satunnainen tietokoneen lataus | 100 Ah LiFePO4 | Kevyt, tehokas ja huomattavasti käyttökelpoisempi kuin saman kokoluokan lyijyakku. |
| Jääkaappi, valot, televisio, tietokoneet ja satunnainen kahvinkeitin tai mikro | 300 Ah LiFePO4 | Antaa jo oikeasti käyttökelpoisen energiavaraston pieneen mökkikäyttöön. |
| Normaali mökkikäyttö: kahvinkeitin, mikroaaltouuni, imuri, jääkaappi, televisio ja tietokoneet | Noin 10 kWh 48 V mökkipaketti | Sähkö ei lopu heti, tehoa riittää kodin laitteille ja järjestelmä kestää paremmin sadejaksoja. |
| Kylmillään oleva talvimökki, jossa akkuja ylläpidetään aurinkopaneeleilla pakkasessa | Olemassa oleva lyijy/AGM-järjestelmä tai erillinen kylmäkäytön apuakusto | Vanha paneeli- ja säädinratkaisu voi olla jo mitoitettu lyijylle. LiFePO4 vaatii pakkasessa latauksen eston tai akun lämmityksen. |
Talvikäyttö: lyijyakku, natriumioniakku ja LiFePO4 samassa kokonaisuudessa
Talvikäytössä kaikkein järkevin ratkaisu ei aina ole yksi suuri akku, vaan kaksiosainen järjestelmä.
Pääakku voi olla suuri LiFePO4-akusto, koska se tarjoaa hyvän hinnan, keveyden, pitkän käyttöiän ja suuren käytettävän kapasiteetin. Sen rinnalla voi kuitenkin olla erillinen pienempi lyijy- tai natriumioniakku, jota käytetään kylmänä vuodenaikana perussähköihin. Jos lyijyjärjestelmä on jo mökillä olemassa, sen säilyttäminen rinnalla voi olla hyvin järkevää.
Tällöin mökille saavuttaessa saadaan heti käyttöön valot, puhelimen lataus, reititin, pienlaitteet ja muu peruskäyttö, vaikka suurempi LiFePO4-akusto olisi vielä kylmä. Kun mökki lämpenee puuhellalla, takalla tai kamiinalla, voidaan LiFePO4-akusto ottaa normaalisti lataukseen ja suurempaan käyttöön.
Sama toimintaperiaate on ollut käytössä pitkään lyijyakkujen kanssa. Lyijyakku kestää lataamista pakkasessa paremmin kuin LiFePO4, minkä vuoksi pieni lyijyakusto voi toimia talvikäytössä eräänlaisena käynnistys- ja ylläpitoakkuna. Natriumioniakku tarjoaa samaan ajatukseen uuden vaihtoehdon: sen kiinnostavin etu on hyvä kylmänsieto, mutta tekniikka on vielä uudempi ja tällä hetkellä kalliimpi kuin LiFePO4. Siksi natriumioni kannattaa tässä vaiheessa nähdä ennen kaikkea syksyn ja talven erikoisratkaisuna, ei automaattisena korvaajana kaikelle muulle.
Natriumioniakkua ei siis tarvitse ajatella välttämättä koko mökin pääakuksi. Mielenkiintoisin käyttötapa voi olla pieni kylmän kauden apuakusto, esimerkiksi 2 × 100 Ah, jonka tehtävä on antaa sähköä heti mökille saavuttaessa. Varsinainen isompi energiavarasto voidaan edelleen rakentaa LiFePO4-tekniikalla.
Tämä ratkaisu on erityisen kiinnostava silloin, kun mökki on talvella kylmillään, mutta siellä halutaan silti pitää jonkinlainen sähkövalmius tai aurinkolataus käytössä. Syksyn ja talven mökkikäytössä akkutekniikan kylmäominaisuudet ovat usein yhtä tärkeitä kuin pelkkä kapasiteetti.
Johtopäätös
Jos mökillä käytetään vain valoja, puhelinta ja satunnaisesti pientä televisiota, 100 Ah LiFePO4-akku voi olla täysin riittävä ratkaisu.
Jos mökillä on jääkaappi, valot, televisio, tietokoneet ja silloin tällöin kahvinkeitin tai mikroaaltouuni, 300 Ah LiFePO4 on jo paljon järkevämpi lähtökohta.
Jos mökillä halutaan käyttää sähköä lähes normaalisti myös sadepäivinä, noin 10 kWh 48 V mökkipaketti on aivan eri tason ratkaisu. Siinä sähköä ei tarvitse ajatella vain hätävarana, vaan mökin todellisena käyttöjärjestelmänä.
Lyijyakku ja AGM eivät ole täysin vanhentuneita vaihtoehtoja. Jos järjestelmä on jo olemassa ja se on rakennettu lyijyakuilla toimivaksi, sitä ei välttämättä kannata purkaa pois. Usein järkevämpi ratkaisu on antaa vanhan järjestelmän jatkaa kevyessä ja kylmää kestävässä käytössä, ja rakentaa rinnalle uusi LiFePO4-järjestelmä varsinaisille arjen kuormille. Uutta järjestelmää rakennettaessa LiFePO4 on useimmille mökinomistajille paras yleisratkaisu, ja natriumioniakku on nouseva vaihtoehto erityisesti syksyn ja talven kylmäkäyttöön.
Huomautus: luvut ovat käytännön mitoitukseen tarkoitettuja suuntaa-antavia arvoja. Todellinen käyttöaika riippuu akkujen kunnosta, lämpötilasta, invertteristä, kaapeloinnista, aurinkopaneelien suunnasta, varjostuksista ja käytettyjen laitteiden todellisesta kulutuksesta.
