Встановлення системи зберігання енергії в житлових будинках: практичний гід з енергоспоживання в домі

Інсталяція системи зберігання енергії в житлових приміщеннях з'єднує акумулятори, інвертори, сонячні панелі, побутові навантаження, а іноді й комунальну мережу в єдиній скоординованій енергетичній системі. Ця технологія зберігає енергію, щоб сонячна або, альтернативно, енергія з мережі в непіковий період могла використовуватися у разі зростання попиту, зменшення виробництва сонячної енергії або навіть у разі відключення електроенергії.

Коли йдеться про встановлення домашньої системи зберігання енергії, просто вибрати розмір батареї недостатньо. Слід враховувати безліч факторів, таких як навантаження, вихідна потужність інвертора, хімічний склад батареї, електричний захист, пріоритетне місце встановлення, протоколи зв'язку та робочі налаштування.

SANDISOLAR вважає, що першим кроком у процесі встановлення є аналіз споживання енергії в домогосподарстві та призначення системи зберігання.

Що входить до складу системи зберігання енергії для житлових будинків?

Система зберігання зазвичай складається з кількох базових компонентів.

• Модулі акумуляторів, які використовуються для зберігання постійної електроенергії для майбутнього використання, самостійного споживання або для управління витратами на час використання.

• Система керування батареєю контролює напругу, струм, температуру, робочі межі та стан заряду комірки.

• Гібридні інвертори керують потоком сонячної енергії, а також енергії, що міститься в батареї, навантаженні та мережі, після переходу постійної енергії на змінний.

• Сонячна батарея виробляє енергію, яку може використовувати домогосподарство або заряджати батареї.

• Система управління енергією контролює заряд і викид системи, обмежує експорт енергії та визначає пріоритет навантажень.

• Захисні пристрої включають автоматичні вимикачі, запобіжники, вимикачі відключень, пристрої захисту від перенапруги та заземлювальне обладнання.

• Платформа моніторингу показує стан батареї, виробництво сонячної енергії та споживання домогосподарств, а також повідомляє користувача про працюючий сигнал тривоги.

Залежно від мети, встановлення системи зберігання енергії для житлових будинків може дозволити роботу з підключенням до мережі, резервним, нульовим експортом, поза мережею або навіть повністю поза мережею.

Крок 1: Визначити фактичний попит на електроенергію

Дизайн має базуватися на даних споживання, а не на розмірі будинку. Щоденне споживання можна оцінити за рахунок комунальних послуг, де можна вказати витрачений кіловат-годину.

• Загалом пріоритетні резервні навантаження: холодильники, освітлення, фрезери, насоси та деякі розетки.

• Пікове споживання потужності: Вихід інвертора визначається одночасною роботою різних приладів.

• Стартовий стрибок: кондиціонери, насоси та інші подібні пристрої мають стрибок напруги при ввімкненні.

•Необхідний час резервного копії: Очікування тривалості використання резервної копії визначає розмір корисної ємності акумулятора.

Будинок із загальним споживанням енергії 20 кВт·год на день зазвичай має щоденну необхідну енергію 5-8 кВт·год. Щоб уникнути надмірного розміру системи, важливо розрізняти загальне енергоспоживання та критичне енергоспоживання.

Крок 2: Вирівнювання акумулятора, інвертора та сонячної потужності

Встановлення системи зберігання енергії для житлових будинків залежить від електричної та комунікаційної сумісності основних компонентів системи.

Коефіцієнт дизайну	Головне питання	Практичне розгляд
Ємність акумулятора	Яке необхідне зберігання енергії?	Визначити необхідні навантаження та бажану тривалість роботи
Вихід інвертора	Яке необхідне споживання електроенергії?	Розглянемо звичайне споживання потужності та стартовий струм двигунів
Напруга акумулятора	Який дизайн системи є бажаним?	Визначте, чи призначена система для низьковольтних чи високовольтних
PV Input	Яка потрібна сонячна енергія для заряджання системи?	Залишайтеся в межах MPPT напруги та струму інвертора
Резервний вихід	Яка необхідна потужність для вибраних схем?	Залежить від вимог до розподілу навантаження системи
Розширення	Яка потрібна потужність для додаткового зберігання енергії?	Визначте необхідну сумісність модуля, прошивки та BMS

Ємність батареї вимірюється в кіловат-годинах, а вихідна потужність інвертора — у кіловатах. Ці значення виконують різні функції і не повинні обиратися як взаємозамінні.

Крок 3: Виберіть відповідне місце для встановлення

Вибір місця для встановлення впливає на контроль температури обладнання, на очікуваний термін служби обладнання та на його придатність до обслуговування.

•Контроль температури: Обладнання має залишатися в межах температурних обмежень, визначених виробником, щоб уникнути пошкодження.

• Потік повітря: необхідно забезпечити достатній потік повітря до інвертора, оскільки він генерує тепло за нормальних робочих умов.

•Вода: Обладнання, таке як акумулятори та інші електричні компоненти, мають бути захищені від контакту з водою, включаючи затоплення, конденсацію та прямий контакт.

•Підтримка: Стіни та підлога на майданчику мають бути спроектовані з урахуванням ваги всієї батарейної системи та способу її кріплення до стіни та підлоги.

•Доступ: Техніки повинні мати доступ до всіх кабелів, клем, портів і пристроїв у системі.

•Вплив: Усе обладнання має бути розташоване поза досяжністю дітей і подалі від місць, де транспортні засоби можуть випадково зіткнутися.

Поки вони відповідають специфікаціям продукції та місцевим електричним нормам, гаражі, допоміжні приміщення, кімнати для обладнання та сертифіковані зовнішні вольєри потенційно є придатними місцями для монтажу.

Крок 4: Встановіть електричні та комунікаційні з'єднання

Наступні типові для професійно виконаної установки системи зберігання енергії для житлових будинків:

• Кабелі акумулятора: DC кабелі мають відповідати струму, напругі, довжині кабелю та характеристикам захисного пристрою.

•PV з'єднання: Сонячні струни повинні бути в межах MPPT-діапазону інвертора.

•Змінний струм: Інвертор може бути підключений до головної розподільчої плати, резервної панелі навантаження або окремої схеми.

• Встановлення КТ або лічильника: Датчики струму вимірюють двонаправлений потік струму до і від мережі, а також споживаний струм у побутовому господарстві.

• Комунікація BMS: Дані, що стосуються батареї, можуть передаватися на інвертор через протоколи зв'язку CAN та RS485.

•Заземлення та захист: захист від перенапруги та перевантаження струмом і заземлення можуть обмежити ризики, пов'язані з установкою.

Розхитані клеми, неправильна полярність, КТ-датчики у зворотному порядку та невідповідні налаштування зв'язку можуть призвести до нестабільної роботи та сигналізації.

Крок 5: Встановіть бажаний режим роботи

Вибір, визначений у цьому розділі, має допомогти досягти енергетичних цілей власника житла.

• Режим самоспоживання: навантаження спочатку живляться сонячною енергією, після чого відбувається зарядка батареї.

•Режим часу використання: Активність батареї планується відповідно до визначених тарифів на час використання.

•Резервний режим: резерв батареї залишається доступним протягом визначеного часу використання.

• Режим нульового експорту: вихід інвертора обмежений, щоб запобігти експорту в мережу.

• Режим поза мережею: навантаження подається від сонячної енергії та акумуляторів, а також генератор без безперервної підтримки від мережі.

Правильні режими роботи дозволяють власнику житла керувати накопиченням енергії без необхідності постійно змінювати налаштування.

Введення в експлуатацію та обслуговування

Перед передачею інсталятор має виконати наступне: тестування всіх процедур заряджання та розряду, передача резервного живлення батареї, усі інтерфейси та портали, заземлення, всі захисні пристрої та зв'язок BMS.

Регулярне обслуговування може включати:

•Візуальний огляд: перевірте всі внутрішні та зовнішні компоненти на ознаки пошкодження або попереджувальні індикатори.

• Оцінка продуктивності: перевірте схеми заряджання та стан заряду. Шукайте незвичайні результати.

•Резервне тестування: переконайтеся, що всі критичні навантаження надходять протягом визначеного періоду тестування.

•Управління прошивкою: використовуйте затверджені оновлення, коли вони покращують сумісність або контроль системи.

SANDISOLAR'Підтримка монтажу

Заснована у 2008 році, SANDISOLAR розробляє фотоелектричні модулі, інвертори, акумулятори, системи зберігання енергії, продукти для зарядки електромобілів та пов'язані рішення для нової енергетики.

Наші знання, отримані під час роботи над проєктами в М'янмі, Таїланді та інших регіонах, спонукають нас застосовувати цілісний підхід до встановлення систем зберігання енергії в житлових приміщеннях. Ми не розглядаємо окремі компоненти ізольовано — це включає сонячну генерацію та/або батарейні та/або інверторні і/або попит-навантаження та/або моніторингові елементи. Натомість ми розглядаємо їх як частину цілісної та взаємопов'язаної системи.

SANDISOLAR допомагає у розробці та впровадженні інтеграції управління енергією шляхом забезпечення підтримки конфігурації системи, координації обладнання, OEM/ODM та технічної документації.

Підвищена готовність до резервного живлення, покращене самоспоживання сонячної енергії та покращена енергетична гнучкість домогосподарства можуть бути досягнуті за допомогою продумано спроєктованої системи зберігання енергії для житлових будинків. Система, розроблена з урахуванням конкретних навантажень, умов і практичних цілей, є найбільш відповідним рішенням.

Поширені питання

Питання 1: Чи можна розширити обсяги обслуговування та зберігання в майбутньому?

Можливості розширення системи залежать від сумісності батарейних модулів, BMS, інвертора та прошивки.

Питання 2: Який орієнтовний час встановлення?

Розмір системи, спосіб підключення та стан електричної інфраструктури впливають на час, необхідний для встановлення.

Питання 3: Чи може домашня батарея працювати без сонячних панелей?

Так. Домашні акумулятори можуть заряджатися від мережі та вивільняти накопичену енергію під час непікових та відключених періодів.

Питання 4: Які фактори використовуються для визначення ємності акумулятора?

Потужність визначається споживанням домогосподарства, необхідним навантаженням та тривалістю необхідної резервної підтримки.

Питання 5: Чи можна підтримувати відключення електроенергії для всього будинку?

Це визначається виходом інвертора та ємністю акумулятора, а також загальним споживанням усіх підключених навантажень.