Посібник з домашніх систем зберігання енергії

Вступ.

Акумулятор для домашнього накопичення енергії зберігає електричну енергію для подальшого використання. Він може зберігати сонячну енергію, отриману протягом дня, забезпечувати живлення критичних електричних ланцюгів під час відключення мережі або дотримуватися визначеного графіка заряджання й розряджання, коли місцеві тарифи на електроенергію роблять це доцільним. акумулятор не є самостійним пристроєм. Він працює у поєднанні з інвертором, системою управління акумулятором (BMS), захисним обладнанням, системою моніторингу та планом щодо електричних навантажень, які він має забезпечувати в домогосподарстві.

Для домовласників головним стимулом є надійність енергопостачання: холодильник, освітлення, інтернет, система безпеки, медичне обладнання, насоси та окремі розетки залишаються працездатними під час відключення від мережі. Для монтажників та постачальників енергорішень справжня робота полягає в тому, щоб перетворити це очікування на технічно узгоджену систему. Ємність акумулятора, потужність інвертора, джерело заряджання, експлуатація

температура, встановлення місце встановлення, доступ до обслуговування та майбутнє розширення впливають на ff те, чи відповідає система своєму призначеному призначенню.

Це Посібник з домашніх систем зберігання енергії набори о рішення покупця, які мають значення. Він призначений для домовласників із серйозним наміром придбати таку систему, інсталювальників сонячних панелей, компаній із відновлюваної енергетики фі дистриб’юторів, інтеграторів систем та фахівців з закупівель, які мають оцінювати побутові системи зберігання енергії як операційну систему, а не лише як акумулятор з певними технічними характеристиками. фікаціями. фі ція.

__________________________________________________________________________________________________

Що таке домашня енергетична акумуляторна батарея для зберігання енергії?

Батарея для зберігання енергії в будинку — це перезаряджувана акумуляторна система, встановлена для накопичення електричної енергії та її подальшої подачі через різноманітну систему енергозабезпечення житлового приміщення. Її можна заряджати від сонячних панелей, електромережі або іншого затвердженого джерела. Під час аварійного відключення або запланованого розряду інвертор перетворює постійний струм (DC) від батареї на змінний струм (AC), який подається до Обраної частини електромережі будинку. під час аварійного відключення або запланованого розряду інвертор перетворює постійний струм (DC) від батареї на змінний струм (AC), який подається до обраної частини електромережі будинку.

Повна житлова система складається не лише з модулів акумуляторних батарей. Її основними елементами є: повна житлова система складається не лише з модулів акумуляторних батарей. Її основними елементами є: Батарея + BMS + Інвертор + Управління енергією Sy рульова стойка

Акумулятор: електропривізники енергія в кВт·год.

Система управління батареєю (BMS): монітори клітини напруга, струм, температура, стан зарядження, балансування, і обмеження захисту.

Інвертори або гібридні інвестори ртер: перетворює енергію постійного струму батареї в Змінний струм для побутових електричних кіл і керування заряджанням від сонячна або сітка джерела .

Система керування енергією (EMS): a застосовує стратегію роботи: самоспоживання сонячної енергії, резервне живлення, заплановане зарядка ,вантаж контроль ,або тариф ff відповідь .

Практична відмінність полягає між енергією та потужністю. Акумулятор може зберігати достатньо енергії для резервування протягом ночі але все одно вийти з ладу запустити насос, якщо його інвертор або BMS не можуть задовольнити вимоги до пікового навантаження. Навпаки, великий інвертор не забезпечує більш тривалого резервного живлення, якщо ємність акумулятора недостатня. час резервного живлення, якщо ємність акумулятора недостатня. Повний проект враховує обидва значення окремо.

__________________________________________________________________________________________________

Чому приватним будинкам потрібні акумулятори для зберігання енергії?

Бутове зберігання енергії виконує різні функції залежно від типу будинку, надійності електромережі, обсягу виробництва сонячної енергії, тарифів на електроенергію та пріоритетів домогосподарства. Система, розроблена лише для аварійного резервного живлення, матиме інший вигляд порівняно з системою, що циклічно працює щодня для максимальної використання сонячної енергії або зменшення витрат на електроенергію за тарифами «час використання».

Захист від перебоїв у подачі електроенергії. Акумулятор може забезпечувати роботу визначених електричних кіл під час відсутності живлення від мережі. Правильне проектування починається зі списку критичних споживачів, а не з загального обіцянки, що система зможе живити всі побутові прилади. Холодильне обладнання, освітлення, засоби зв’язку, безпека, медичне обладнання та управління водними ресурсами часто посідають перші місця. Системи опалення, вентиляції та кондиціювання повітря (HVAC), електричне опалення, великі кухонні навантаження, зарядка електромобілів (EV) та обладнання майстерень потребують окремої оцінки, оскільки вони можуть різко змінювати як енергетичні, так і потужнісні вимоги.

Самоспоживання сонячної енергії. Сонячні панелі виробляють електрику, коли доступне сонячне світло, тоді як побутовий попит часто досягає максимуму у вечірні години. Акумулятор може перенести частину денного виробництва на пізніші періоди споживання. Це зменшує розбіжність між генерацією електроенергії фотовольтаїчними модулями (PV) та часом споживання, за умови, що стратегія керування інвертором забезпечує достатній запас енергії для досягнення цілі домогосподарства щодо резервного живлення.

Управління вартістю електроенергії. На ринках із тарифами, що залежать від часу, акумулятор може заряджатися в періоди нижчої вартості або за рахунок надлишкової сонячної енергії й розряджатися, коли вартість електроенергії з мережі вища. Фінансовий результат залежить від структури тарифів, коефіцієнта корисної дії циклу «заряд–розряд», плану циклів акумулятора та умов гарантії. Його слід моделювати, а не припускати. надлишок сонячної енергії та розряд, коли електроенергія з мережі коштує дорожче. Фінансовий результат залежить від структури тарифів, ефективності циклу «заряд–розряд», плану циклів батареї та умов гарантії. Його слід моделювати, а не припускати.

Енергетична незалежність та стійкість. Акумулятор сам по собі не робить будинок повністю незалежним. Він може зменшити залежність від електромережі та підвищити стійкість у поєднанні з сонячною генерацією, керованими навантаженнями та — за необхідності — планом використання генератора під час тривалих періодів низької сонячної активності. Рівень автономії слід визначити до вибору потужності системи.

Для покупців із сектору житлового будівництва, які спеціалізуються саме на виборі резервних систем, див. [ Найкраща літієва батарея для резервного електроживлення будинку ].

__________________________________________________________________________________________________

Як працює домашня система акумулювання енергії - Робота?

Потік енергії в типовій домашній системі зберігання можна описати просто:

Сонячні панелі / мережа ↓ Інвертор ↓ Акумуляторна система зберігання ↓ Бутові прилади

Реальна робота передбачає кілька режимів. Коли виробництво сонячної енергії перевищує поточний попит, гібридний інвертор або контролер заряду спрямовує наявну енергію в акумулятор з урахуванням обмежень BMS та системи. Коли споживачеві потрібно більше потужності, ніж виробляють сонячні панелі, акумулятор може розряджатися через інвертор для забезпечення навантаження. У разі відключення мережі інвертор ізольовує або перемикає підтримувані контури згідно з проектом резервного живлення та місцевими електротехнічними вимогами.

Режим зарядки система може заряджатися від ФЕС, мережі або від обох джерел залежно від налаштувань та нормативних вимог. Літієвий акумулятор потребує сумісного профілю заряджання; напруга, струм, температура та обмеження зв’язку мають відповідати документації виробника. Поведінка під час заряджання стає особливо важливою за низьких температур, коли деякі типи акумуляторів потребують захисту від заряджання поза затвердженим діапазоном.

Режим розряджання. Інвертор перетворює запасену постійну напругу на змінну для підтримуваних кіл. Система управління акумулятором (BMS) відстежує струм, температуру, рівень заряду та обмеження на рівні окремих елементів. Якщо система досягає порогового значення захисту, BMS може зменшити або припинити розряд — саме тому параметри резерву та пріоритет навантаження мають значення під час тривалого відключення.

Режим резерву. Ефективність резервної системи визначається послідовністю перемикання, потужністю інвертора, обсягом акумуляторного резерву та планом підключених кіл. Під час введення в експлуатацію слід перевірити: нормальне функціонування, заряджання акумулятора, втрату мережі, перемикання на резерв, поведінку навантаження, сонячне заряджання під час відключення (за наявності такої можливості) та відновлення роботи після повернення мережі.

Режим моніторингу. Якісний моніторинг забезпечує власникам будинків та сервісним командам оглядовість стану заряду, температури акумулятора, генерації сонячної енергії, споживання навантаженням, тривог та подій у системі. Для дистриб’ютора чи монтажника віддалена діагностика може скоротити зайві виїзди на об’єкт і надати корисні докази під час оцінки гарантійних випадків.

Стратегію резервного копіювання потрібно налаштувати, а не припускати її наявність. У побутових системах зазвичай застосовують один із трьох підходів до керування:

зберігати фіксований резерв на випадок відключень, щоденно використовувати доступну енергію акумулятора для підвищення власного споживання сонячної енергії або планувати заряджання й розряджання з урахуванням тарифу. Ці підходи призводять до різних станів акумулятора в момент початку відключення. У будинку, де щовечора глибоко розряджають акумулятор, щоб зменшити закупівлю електроенергії з мережі, може бути менший резерв для резервного живлення, ніж у будинку, де підтримують високий мінімальний рівень заряду. Власник, монтажник і проектувальник системи мають домовитися про те, який із цих результатів має пріоритет, до введення системи в експлуатацію.

Проектування системи критичного навантаження визначає досвід користувача. Панель критичного навантаження або стратегія керованих ланцюгів часто має більшу цінність, ніж просто збільшення ємності акумулятора. Це робить масштаб резервного живлення прозорим: основні ланцюги залишаються активними, додаткові навантаження можна ізолювати, а прилади з високим споживанням енергії можна керувати залежно від наявної енергії. Без такого визначення власники будинків можуть припустити, що акумулятор, призначений для роботи холодильника, освітлення, зв’язку та систем безпеки, також зможе без обмежень живити електричне опалення, центральну кондиціонувальну систему, побутові прилади для приготування їжі або заряджання електромобілів.

Пусконалагоджувальні роботи мають передбачати перевірку сценаріїв роботи, а не лише стан пристроїв. Практична передача системи повинна підтверджувати заряджання від мережі, заряджання від сонячних панелей (за наявності), зв’язок між системою управління акумулятором (BMS) та інвертором, перехід у резервний режим, поведінку критичних навантажень, відновлення роботи після повернення живлення від мережі та видимість сповіщень про аварії в моніторинговій платформі. Монтажник також має задокументувати параметри резерву, підтримувані електричні кола, обмеження для навантажень з високим споживанням енергії та контакти для ескалації. Цей запис зменшує розбіжності у сподіваннях і надає базові дані, якщо систему згодом знадобиться обслуговувати.

__________________________________________________________________________________________________

Літієвий акумулятор порівняно з традиційним будинком Зберігаючі батареї

Технології свинцево-кислотних, AGM, гелевих та літієвих акумуляторів можна використовувати в системах резидентної енергозберігання. Вибір відповідної технології залежить від частоти циклів заряду/розряду, наявності обслуговування, доступного місця для встановлення, умов навколишнього середовища, очікуваного терміну служби, моделі обслуговування та бюджету. Порівняння слід проводити з експлуатаційної точки зору, а не лише за типом хімічного складу.

Заливні свинцево-кислотні акумулятори можуть мати нижчу початкову вартість закупівлі й є знайомими багатьом монтажникам. Вони підходять для систем із низькою кількістю циклів, орієнтованих на бюджет або для існуючих систем, де є доступ до обслуговування. Їхні обмеження включають велику масу, меншу корисну глибину розряду при вимозі тривалого терміну служби, потребу у вентиляції, можливу необхідність доливання води та повільніші темпи заряджання поблизу повного заряду.

AGM — це герметичний свинцево-кислотний формат, який усуває необхідність доливання електроліту. Його використовують у певних резервних системах, системах для автодомів та морських застосуваннях. Проте він досі потребує правильних налаштувань заряджання й може бути менш привабливим для повторного глибокого сонячного циклювання, де важливими є корисна ємність, вага та вартість циклу життя.

Гелеві акумулятори також є герметичними й можуть підходити для деяких застосувань, якщо їх профіль заряджання ретельно контролювати. Під час вибору інвертора або контролера слід враховувати їх здатність приймати заряд та чутливість до неправильних налаштувань.

Літієві та LiFePO4-системи, як правило, забезпечують більшу корисну частину номінальної енергії, ефективне заряджання, менше обслуговування у повсякденному використанні та компактну установку для проектів із регулярним циклюванням. Вони також вимагають ретельного підбору BMS, інвертора, зв’язку, монтажу та перевірки гарантійних умов.

Жодна технологія автоматично не є правильною для кожного будинку. Легко використана резервна система з налагодженою інфраструктурою свинцево-кислотних акумуляторів може продовжувати використовувати AGM або гель. Дом, підключений до сонячної енергії, який регулярно рухається, має обмежені алюмінація часто оцінює LiFePO4 більш уважно. Проект шаблон використання має визначати рішення про технологію.

__________________________________________________________________________________________________

Чому використовуються акумулятори LiFePO4 Популярні для домашнього зберігання енергії

LiFePO4 часто використовується для зберігання в житлових приміщеннях, оскільки він підходить для декількох поширених випадків використання енергії в домашніх умовах: щоденні сонячні батареї велосипедні, компактна установка, контрольована резервна операція та менше рутинне обслуговування. Практична перевага не в одній особливості, а в тому, як кілька характеристик роботи працюють разом.

Безпека і теплові характеристики. LiFePO4 широко підбирається для стаціонарного зберігання через його теплову і хімічну ефективність характеристики. Безпечна експлуатація все ще залежить від повної системи: якості елементів, логіки системи управління батареєю (BMS), правильно налаштованого інвертора, кабелів та автоматичних вимикачів, відповідного розташування корпусу, способу кріплення, відстаней та якості монтажу. Хімічний склад зменшує певні ризики; однак це не усуває потреби в інженерному захисті.

Продуктивність при циклах. У будинку з сонячними панелями батарею можна розряджати ввечері й заряджати під час наступного «сонячного вікна». Такий регулярний цикл експлуатації вимагає рішення на основі акумуляторів, розрахованих на багаторазове використання. Покупці мають порівнювати дані про цикли лише за умови, що вказані глибина розряду (DoD), температура, струм та визначення ємності наприкінці терміну служби. Велике число циклів без уточнення умов не є змістовною основою для закупівлі.

Теплова стабільність у реальних житлових умовах. Батареї для житлових приміщень можна встановлювати в гаражах, підвалі, технічних приміщеннях, зовнішніх шафах або в районах з теплим кліматом. Захист від заряджання при низьких температурах, вентиляція, волога, зручність обслуговування, фізична захист слід перевірити до вибору корпусу. Найвища номінальна ємність не обов’язково є найкращим варіантом встановлення, якщо система не зможе надійно працювати на місці.

Щоденна здатність до заряджання та розряджання. Системи LiFePO4 часто забезпечують високий використовуваний відсоток номінальної ємності й гарну прийнятність заряду в межах затверджених обмежень. Це може допомогти домогосподарству, пов’язаному з сонячними панелями, зберігати енергію, вироблену вдень, для подальшого використання, одночасно зберігаючи визначений резерв для резервного живлення. Систему слід налаштовувати з урахуванням пріоритетів домовласника: стійкість резервного живлення, самоспоживання сонячної енергії, управління витратами на електроенергію або поєднання цих цілей.

Як як обрати правильна домашня акумуляторна система для зберігання енергії акумулятор

Вибір рішення для домашнього зберігання енергії передбачає структуровану оцінку. Покупцям слід запитувати, як саме система буде працювати, а не лише скільки вона коштує чи яка в неї ємність у кВт·год.

Ємність акумулятора. Ємність у кВт·год визначає тривалість. Відповідне число — це корисна енергія після резервного рівня заряду, глибини розряду, температури та втрат у системі. Визначте критичні навантаження й бажаний час резервного живлення до вибору ємності.

Вихідна потужність. Вихідний струм інвертора та BMS визначають, які навантаження можуть працювати одночасно. Пікові струми під час запуску двигунів насосів, компресорів, гаражних воріт та обладнання HVAC можуть мати більше значення, ніж середньодобове споживання енергії. Система повинна мати достатньо кВт·год для забезпечення тривалості й достатньо кВт для очікуваного навантаження.

Хімічний склад акумулятора. LiFePO4 — поширений варіант для побутового використання, але покупцям слід порівнювати хімічний склад разом із циклом експлуатації, умовами встановлення, сервісною підтримкою та загальними витратами на власництво. Продукт слід вибирати з урахуванням умов конкретного проекту, а не як універсальний «найкращий акумулятор».

Сумісність з інвертором. Перевірте напругу акумулятора, протокол зв’язку, поведінку BMS, перелік схвалених інверторів, прошивку сумісність, профіль заряджання, постійний струм і обмеження імпульсного навантаження. Акумулятор і інвертор можуть бути технічно придатними окремо, але все одно викликати проблеми, якщо їхні параметри зв’язку та керування не узгоджені.

Середовище встановлення. Перевірте температуру, вологість, пил, вентиляцію, поверхню монтажу, зовнішнє впливове середовище, фізичні зазори, доступ для обслуговування та місцеві норми. Умови встановлення можуть впливати на доступну ємність, обмеження заряджання, дотримання гарантійних умов і довгострокове обслуговування.

Можливість розширення. У домогосподарствах можуть додаватися кондиціонери, насоси, побутові прилади, зарядні пристрої для електромобілів (EV), сонячні панелі або нові мешканці. Переконайтеся, чи можна додати додаткові модулі акумуляторів, чи мають вони відповідати однаковій моделі, віку чи прошивці, а також чи можуть інвертор, фотоелектрична (PV) система, електричний захист і фізичне розташування масштабуватися разом із ними. Гарантія та підтримка. Перевірте календарне покриття, збереження ємності, обмеження енергетичного витоку, процес обслуговування, вимоги до монтажу, доступ до діагностики, місцеву підтримку та наявність запасних модулів. Гарантія корисна лише тоді, коли покупець розуміє експлуатаційні умови, які вона передбачає.

Документація постачальника та критерії приймання. Перед замовленням обладнання монтажники та закупівельні команди мають запитати технічний паспорт акумулятора, специфікацію BMS, затверджений перелік інверторів, нотатки щодо протоколу зв’язку, межі заряджання й розряджання, діапазон робочих температур, інструкцію з монтажу, документ про гарантію та процедуру введення в експлуатацію. Ці документи перетворюють пропозицію щодо акумулятора на підлягаючу аудиту специфікацію системи. Вони також спрощують визначення відповідальності, якщо подальша проблема виникне через параметри акумулятора, прошивку інвертора, непідтримуваний зв’язок, умови монтажу або експлуатаційну модель власника будинку. експлуатаційну модель власника будинку.

Для розподілених житлових проектів критерії приймання слід узгодити до встановлення. Типові перевірки включають запис серійного номера, фізичний огляд, підтвердження прошивки, зв’язок між акумулятором та інвертором, поведінку під час заряджання й розряджання , перехід у резервний режим, звітування про тривоги, перевірку підтримуваних контурів та видимість у платформі моніторингу. Чіткий акт приймання захищає домовласника, монтажника, дистриб’ютора та виробника, оскільки він встановлює початковий стан системи на момент передачі.

Навчання домовласника є частиною поставки системи. Під час передачі слід пояснити, які контури забезпечуються резервним живленням, як налаштування запасу впливають на тривалість роботи, які енергоємні пристрої слід уникати під час відключення, як користуватися додатком моніторингу та коли тривожне повідомлення вимагає обслуговування. Це коротке інструктажне брифінгове заняття запобігає непотрібному розряджанню акумулятора й допомагає власникові використовувати систему так, як вона була задумана, а не як необмежений джерело живлення для всього будинку. застосування та коли сигнал тривоги вимагає обслуговування. Це коротке інструктажне ознайомлення з експлуатацією запобігає непотрібному розрядженню акумулятора й допомагає власникові використовувати систему так, як її задумано, а не як необмежений джерело живлення для всього будинку.

__________________________________________________________________________________________________

Скільки ємності акумулятора потрібно Потрібен дім?

Розмір акумулятора для житлового будинку має ґрунтуватися на обсязі резервного живлення. Перше рішення — чи система забезпечує резервне живлення лише для вибраних критичних електричних ланцюгів, чи використовує більш широку стратегію резервування всього будинку.

Щоденне споживання електроенергії. Почніть із виміряного споживання, зазначеного у рахунках комунальної служби, розумних лічильників або даних моніторингу побутових приладів. Потім визначте ту частину цього споживання енергії, яка буде забезпечуватися акумулятором під час відключення електроенергії або планового розряду.

Критичні навантаження. Зазвичай пріоритетними навантаженнями є електричні ланцюги холодильника й морозильної камери, освітлення, маршрутизатори, системи безпеки, окремі розетки, медичні пристрої, водяні насоси та ворота гаража. Навантаження з високим споживанням, такі як електричне опалення, електричні плити, великі Системи опалення, вентиляції та кондиціонування повітря (HVAC), заряджання електромобілів (EV), пральні машини-сушарки, обладнання для басейнів та інструменти для майстерень, потребують спеціальних рішень: забезпечити їх резервним живленням, регулювати їх роботу або виключити з резервного живлення.

Тривалість резервного живлення. Визначте, чи має система забезпечувати роботу протягом кількох годин, одного вечора, однієї ночі чи кількох діб. Сонячна енергія може збільшити тривалість роботи за рахунок підзаряджання акумулятора вдень, але проект має враховувати погодні умови, сезонну продуктивність, розмір ФЕМ, часовий розподіл навантаження та вимоги до резервного запасу.

Глибина розряду (DoD) та ефективність системи. Номінальна ємність не дорівнює ємності з боку навантаження. Корисна частина залежить від налаштувань DoD та резервного SOC. Втрати інвертора, проводки, споживання в режимі очікування та температурні впливи впливають на фактичну кількість доставленої енергії.

Формула для проектування:

Номінальна ємність акумулятора = Енергетична потреба, що забезпечується акумулятором ÷ (Корисна глибина розряду × Оцінена ефективність системи)

Для детального розрахунку ємності методи розмірювання, див. [Скільки Вантажопідйомність Батареї Вам потрібен Сонячний накопичувач? ].

Енергія, енергія і зарядка повинні бути переглянуті одружилися. Розрахунки потужності можуть дати правильний ціль в кВт•год, все ще не виконується вимога проекту. У інвертор повинен нести постійне навантаження, акумулятор і BMS повинні підтримувати необхідний струм, і система повинна відновлювати енергію після розряду. Дом з колодяжним насосом або багатокомп навантаження на ресори може потребувати більшої потужності стрибка, ніж вказує щоденне споживання енергії. Дім із обмеженням ою площею даху або слабким зимовим опроміненням може потребувати іншої стратегії резервного живлення ff і від дому зі значним денним виробництвом ФЕ.

Практичний запас потужності повинен мати причину. Збільшення потужності без перевірки фотоелектричної установки або плану заряджання від мережі може виникає банк t залишається частково зарядженим після декількох днів низького виробництва. Кращий підхід - це документувати, що межа is заплановано до покриття :акумулятор старіння ,нев尋чайний вантаж ,зберігати SOC ,a довше відключення електроживлення ,або a нижчий —нд сезон .Це робить ринок дизайн легше перевіряти і дає власнику чітке пояснення чому більший банк батарей був специ фі на.