Garaż dla elektrycznego auta – domowa stacja ładowania samochodu

Napęd elektryczny generuje wiele korzyści dla użytkowników. Chodzi o większą niż w przypadku aut spalinowych wydajność i związane z tym wyższe osiągi, mniejszą awaryjność oraz cichą pracę. Duże znaczenie mają również kwestie ekologiczne.

Czynniki te wpływają na coraz większą popularność pojazdów elektrycznych - w 2021 r., w porównaniu do roku poprzedniego, ich sprzedaż w Polsce wzrosła o 93%. Towarzyszy temu rozwój stacji ładowania samochodów elektrycznych - pod koniec stycznia 2022 r. na terenie kraju działały 1992 placówki, w których znajdowały się 3784 punkty. W grudniu 2021 r. do użytku oddano 119, a w styczniu 2022 r. 60 nowych stacji.

Mimo tego w Polsce można dostrzec brak odpowiednio rozbudowanego systemu. Wynika to z:

• nieregularnego rozmieszczenia stacji - prawie 50% urządzeń znajduje się w miastach powyżej 100 tys. mieszkańców, natomiast w mniej więcej połowie powiatów nie ma ich w ogóle;
• niedostatku placówek w pobliżu dróg szybkiego ruchu - obecnie przy Miejscach Obsługi Podróżnych zarządzanych przez GDDKiA działa zaledwie 11 stacji, przy czym nie obejmują one wielu kluczowych odcinków znajdujących się na autostradach A1 czy A2, a plany uruchomienia w 2022 r. kolejnych 44 stacji nie polepszą znacząco sytuacji w tym zakresie;
• małej liczby szybkich ładowarek - w ogólnodostępnych placówkach zdecydowaną większość (72%) stanowią urządzenia oparte na prądzie przemiennym o mocy mniejszej lub równej 22 kW (AC), natomiast tylko 28% bazuje na prądzie stałym do 150 kW (DC); uzupełnienie akumulatora za pomocą urządzenia bazującego na mocy AC trwa nawet 10-krotnie dłużej i zamiast 30-60 minut jest to kilka, w skrajnych przypadkach kilkanaście godzin.

Realny zasięg aut elektrycznych jest ograniczony - nawet osiągnięcie deklarowanego przez wielu producentów poziomu około 600 km nie zawsze jest możliwe, szczególnie w warunkach zimowych. Brak odpowiednio rozwiniętej sieci może wywoływać problemy, które dotykają np. osoby podróżujące z południa Polski nad Morze Bałtyckie podczas wakacji czy ferii zimowych.

Z uwagi na niedostatki infrastruktury publicznej warto rozważyć inwestycję w domową stację ładowania aut elektrycznych. Jest to wygodne i bezpieczne rozwiązanie, które znacząco zwiększy komfort użytkowania auta z napędem elektrycznym. Może ono stać się integralnym elementem ekologicznego domu, zapewniając wymierne korzyści finansowe.

Sprawdź, jak zbudować ekodom samowystarczalny

W ramach tego rozwiązania wykorzystuje się fabryczną ładowarkę, którą podłącza się do wejścia 230 V. Można do tego wykorzystać dowolne gniazdko. Jest to bezpieczne i nie wymaga budowy specjalnej instalacji czy dopasowania przewodów.

Należy jednak mieć świadomość pewnych ograniczeń. Dotyczą one znacznego wydłużenia czasu ładowania - wynosi on zwykle od 8-10 do kilkunastu godzin. Wpływ na to ma niewielka moc, która wynosi 2,2-3,7 kW. Takie ograniczenie jest przeszkodą dla wielu osób, gdyż negatywnie wpływa na mobilność. Istotny jest także wysoki pobór energii, który można porównać do rozgrzewającego się piekarnika. Dlatego coraz częstszym wyborem jest stacja szybkiego ładowania.

Ta opcja jest najwygodniejsza z punktu widzenia użytkownika. Zapewnia dostęp do urządzenia, które szybko i efektywnie uzupełni akumulator w warunkach domowych.

Za pomocą stacji można:

• zwiększyć komfort użytkowania pojazdu, w tym w kontekście mobilności - ładowanie można wykonać w dowolnym momencie, według potrzeb użytkownika, ponadto nie trzeba wozić ze sobą okablowania, którego czasem brakuje w publicznych punktach;
• oszczędzić czas, który jest tracony na dojazdy i ładowanie na ogólnodostępnych stacjach (zdarza się brak miejsca);
• zredukować koszty - pojazd może być podłączony do instalacji w godzinach nocnych, a więc wówczas, gdy obowiązuje niższa taryfa na energię.

Polecane rozwiązanie to wallbox, który korzysta z prądu przemiennego. Urządzenie można podłączyć do instalacji elektrycznej. Jego najważniejsze cechy to:

• znacznie wyższa niż w przypadku fabrycznych ładowarek moc (nawet do 22 kW), która znacznie skraca czas potrzebny na uzupełnienie poziomu baterii;
• niewielkie rozmiary - możliwość powieszenia na ścianie w garażu daje oszczędność miejsca;
• intuicyjna obsługa - możliwa za pomocą ekranu LCD, w tym z poziomu smartfona, który zapewnia dostęp do wielu funkcji, między innymi monitorowania poziomu zużycia energii.

W każdym przypadku należy pamiętać o odpowiedniej instalacji, która powinna zostać przeprowadzona przez specjalistę, przy użyciu profesjonalnych narzędzi. Pozwoli ona na dobór optymalnego rozwiązania i zagwarantuje pełne bezpieczeństwo podczas użytkowania.

Tanie ładowanie elektryka dzięki fotowoltaice Wiele osób zastanawia się, ile kosztuje ładowanie samochodu elektrycznego w domu. Rozwiązanie to jest bardziej opłacalne w porównaniu do placówek ogólnodostępnych. Aktualnie prąd dla gospodarstw domowych kosztuje około 0,72-0,80 zł za kWh, podczas gdy operatorzy pobierają opłaty dochodzące do 2,5-2,5 zł za kWh, a po wykupieniu abonamentu - 1,50-190 zł za kWh.

Jeśli zdecydujemy się na instalację elektryczną w garażu, koszty można znacząco obniżyć dzięki panelom fotowoltaicznym. Są montowane na dachu budynku i bazują na darmowej energii słonecznej. Szacunkowy koszt ich montażu wraz z dopasowaną ładowarką samochodową to około 50 tys. zł - takie nakłady zwracają się już po kilku latach użytkowania pojazdu. Dzięki temu rosną korzyści związane z domową stacją ładowania.

Więcej informacji na temat paneli fotowoltaicznych znajdziesz tutaj: Panele słoneczne w ekologicznym domu - czy fotowoltaika się opłaca?

Instalacja elektryczna w garażu musi spełniać konkretne wymagania, by możliwe było efektywne, szybkie i bezpieczne uzupełnianie poziomu baterii w samochodzie. Duże znaczenie ma moc przyłączeniowa, czyli maksymalna ilość energii, jaką można wykorzystać. Może ona wynosić:

• 3,7 kW - złącze jednofazowe o natężeniu 16 A,
• 7,4 kW - jedna faza o natężeniu 32 A lub dwie fazy po 16 A,
• 11 kW - złącze trójfazowe, każde po 16 A,
• 22 kW - trzy fazy po 32 A.

Szybkie ładowanie, z mocą do 22 kW, jest możliwe wyłącznie wówczas, gdy zapewniony zostanie dostęp do gniazda siłowego. O jego zamontowanie warto zadbać zarówno podczas budowy nowego garażu, jak i modernizacji już istniejącego. Może ono być znacznym obciążeniem dla instalacji elektrycznej w domu. Dlatego pożądanym rozwiązaniem jest inwestycja w transformator sieciowy, a także zastosowanie urządzenia wykorzystującego moduł zabezpieczający EVSE.

Duża część aut elektrycznych może być ładowana z ograniczonym poborem energii. Zwykle nie przekracza on 7,4-11 kW. Dlatego często nie ma potrzeby zakupu najszybszych urządzeń, gdyż i tak nie wpłynie to na sprawność uzupełniania baterii. Odpowiednie informacje dotyczące parametrów pokładowego prostownika oraz pojemności akumulatorów należy dokładnie zweryfikować przed kupnem stacji ładującej.

Do wyboru jest opcja montażu specjalnego gniazda, takiego jak wallbox, lub wykorzystywania zintegrowanego kabla z wtyczką. Polecane jest to pierwsze rozwiązanie, gdyż można z niego skorzystać w przypadku każdego pojazdu elektrycznego - wystarczy dysponować odpowiednim okablowaniem.

Stacje ładowanie samochodów elektrycznych montowane w warunkach domowych muszą być bezpieczne dla użytkowników. Zaprószenie ognia w trakcie uzupełniania energii, obok samozapłonu lub uszkodzenia baterii, jest jedną z najczęstszych przyczyn pożarów aut z napędem elektrycznym. Może do tego dojść w wyniku nieprawidłowo dobranych bezpieczników czy niewystarczającej średnicy kabli.

By zapewnić odpowiednią ochronę przeciwpożarową, konieczne jest skorzystanie z usług wykwalifikowanego fachowca posiadającego uprawnienia SEP (Stowarzyszenia Elektryków Polskich). Sprawdzi on, czy schemat instalacji elektrycznej w garażu, jaka jest potrzebna do montażu stacji ładowania, jest zgodny z wymogami bezpieczeństwa, w tym przepisami budowlanymi i normami elektrycznymi (standardy PN-HD 60364-4-41 oraz IEC 61851).

Domowa stacja szybkiego ładowania musi być wyposażona w systemy przeciwporażeniowe oraz przeciwprzepięciowe. Dobrze, by umożliwiała:

• stałą kontrolę obciążenia sieci - dzięki automatycznemu zmniejszaniu mocy ładowania zapobiega to przeciążeniom;
• weryfikację temperatury elementów stacji i odłączenie przy przegrzewaniu;
• ochronę (za pomocą wyłączników RCD) przed upływem prądu stałego, do czego może dojść po uszkodzeniu izolacji przewodów w samochodzie.

Istotny parametr stacji to odpowiednia szczelność obudowy, tj. na poziomie IP 54. Ważne jest ponadto zastosowanie systemu wentylacyjnego, a także używanie wysokiej klasy materiałów i akcesoriów, dzięki którym można zapobiec upalaniu się styków.