Установка системы хранения энергии в жилых помещениях: практическое руководство по энергоснабжению в доме

Установка системы хранения энергии в жилом доме соединяет аккумуляторы, инверторы, солнечные панели, бытовые нагрузки и иногда коммунальную сеть в одну скоординированную энергетическую систему. Эта технология накапливает энергию, чтобы солнечная или, альтернативно, энергия из сетевой сети в непиковый период могла использоваться при росте спроса, снижении солнечной генерации или даже при отключении электроэнергии.

При установке системы хранения энергии для жилых домов просто выбрать размер батареи недостаточно. Следует учитывать множество факторов, таких как нагрузка, выходная мощность инвертора, химический состав батареи, электрическая защита, предпочтительная установка, протоколы связи и рабочие настройки.

SANDISOLAR считает, что первым шагом в процессе установки является анализ потребления энергии в домашних условиях и назначения системы хранения.

Что входит в систему хранения энергии в жилых помещениях?

Система хранения обычно состоит из нескольких основных компонентов.

• Аккумуляторные модули, которые используются для хранения постоянного тока для будущего использования, самостоятельного потребления или управления затратами на энергию по времени использования.

• Система управления аккумулятором отслеживает напряжение, ток, температуру, рабочие пределы и состояние заряда.

• Гибридные инверторы управляют потоком солнечной энергии, а также энергией, содержащейся в батарее, нагрузке и сети, после перехода постоянного тока на переменный.

• Солнечная батарея производит энергию, которую может использовать домохозяйство или для зарядки аккумуляторов.

• Система управления энергией контролирует заряд и расход системы, ограничивает экспорт энергии и определяет приоритет нагрузок.

• Защитные устройства включают автоматические выключатели, предохранители, выключатели отключения, устройства защиты от перенапряжения и оборудование для заземления.

• Платформа мониторинга показывает состояние аккумулятора, производство солнечной энергии и потребление в бытовых условиях, а также информирует пользователя о работе сигнализации.

В зависимости от цели установка системы хранения энергии для жилых домов может обеспечивать подключение к сети, резервное копирование, нулевое экспортирование, вне сети или даже полностью вне сети.

Шаг 1: Определить фактический спрос на электроэнергию

Дизайн должен основываться на данных о потреблении, а не на размере дома. Суточное потребление можно оценить по коммунальным счетам, где можно указать используемые киловатт-часы.

• Обычно приоритетные резервные нагрузки: холодильники, освещение, фрезеры, насосы и некоторые розетки.

• Пиковое энергопотребление: выход инвертора определяется параллельной работой различных приборов.

• Стартовый импульс: кондиционеры, насосы и другие подобные устройства испытывают скачок напряжения при включении.

• Требуемое время резервного копирования: ожидание о длительном использовании резервной копии определяет размер полезной ёмкости батареи.

В доме с общим энергопотреблением 20 кВт·ч в день обычно требуется ежедневная необходимая энергия 5-8 кВт·ч. Чтобы избежать чрезмерного размера системы, важно различать общее энергопотребление от критического энергопотребления.

Шаг 2: Выравнивание аккумулятора, инвертора и солнечной мощности

Установка системы хранения энергии в жилых помещениях зависит от совместимости основных компонентов системы с электроснабжением и связью.

Фактор проектирования	Главный вопрос	Практическое рассмотрение
Ёмкость аккумулятора	Каково требуемое хранение энергии?	Определить необходимые нагрузки и желаемую продолжительность работы
Вывод инвертора	Каково требуемое энергопотребление?	Рассмотрим обычный спрос на мощность и стартовый ток двигателей
Напряжение батареи	Какой дизайн системы предпочтителен?	Определите, рассчитана ли система на низковольтные или высоковольтные режимы
Вход PV	Какова солнечная энергия необходима для зарядки системы?	Оставайтесь в пределах MPPT напряжения и тока инвертора
Резервный вывод	Какова необходимая мощность для выбранных цепей?	Зависит от требований к распределению нагрузки в системе
Расширение	Какова необходимая ёмкость для дополнительного хранения энергии?	Определите необходимую совместимость модуля, прошивки и BMS

Ёмкость батареи измеряется в киловатт-часах, а выходная мощность инвертора — в киловаттах. Эти значения выполняют разные функции и не должны выбираться как взаимозаменяемые.

Шаг 3: Выберите подходящее место для установки

Выбор места для установки влияет на контроль температуры оборудования, на ожидаемый срок службы оборудования и на то, насколько оно будет обслуживаемым.

• Контроль температуры: оборудование должно находиться в пределах установленных производителем температурных пределов, чтобы не повредить оборудование.

• Поток воздуха: необходимо обеспечить достаточный поток воздуха к инвертору, так как он будет генерировать тепло в нормальных условиях работы.

• Вода: Оборудование, такое как аккумуляторы и другие электрические компоненты, должно быть защищено от контакта с водой, включая затопление, конденсацию и прямой контакт.

•Поддержка: стены и полы на площадке должны быть спроектированы с учетом веса всей аккумуляторной системы и способа её крепления к стене и полу.

•Доступ: Техники должны иметь доступ ко всем кабелям, клеммам, портам и устройствам в системе.

• Воздействие: Всё оборудование должно находиться вне досягаемости детей и подальше от мест, где транспортные средства могут случайно столкнуться.

Если они соответствуют спецификациям продукции и местным электротехническим нормам, гаражи, хозяйственные помещения, помещения для оборудования и сертифицированные наружные вольеры потенциально подходят для установки.

Шаг 4: Установите электрические и коммуникационные соединения

Для профессионально завершённой установки системы хранения энергии в жилых помещениях приведены следующие методы:

• Кабели аккумулятора: Кабели постоянного тока должны соответствовать току, напряжению, длине кабеля и характеристикам защитного устройства.

•PV соединение: Солнечные струны должны находиться в диапазоне MPPT инвертора.

• Переменное соединение: инвертор может быть подключён к основной распределительной плате, панели резервной нагрузки или выделенной цепи.

• Установка КТ или счетчика: датчики тока измеряют двусторонний поток тока в сеть и обратно, а также потребляемый ток в доме.

• Коммуникация BMS: Данные, относящиеся к батарее, могут передаваться на инвертор через протоколы связи CAN и RS485.

• Заземление и защита: защита от перенапряжения и перенапряжения, а также заземление могут ограничить риски, связанные с установкой.

Ослабленные клеммы, неправильная полярность, КТ-датчики, расположенные в обратном порядке, и несовпадающие настройки связи могут привести к нестабильной работе и сигнализации тревог.

Шаг 5: Задайте желаемый режим работы

Выборы, определённые в этом разделе, должны помочь достичь энергетических целей домовладельца.

• Режим самопотребления: Нагрузки сначала питаются солнечной энергией, после чего происходит зарядка аккумулятора.

• Режим времени использования: Активность батарей планируется в соответствии с установленными тарифами на время использования.

•Режим резервного копирования: резерв батареи остаётся доступным на определённое время использования.

• Режим нулевой экспорт: выход инвертора ограничен, чтобы предотвратить экспорт в сеть.

• Режим вне сети: нагрузки подаются от солнечной энергии и аккумуляторов, а также от генератора без постоянной поддержки от сети.

Правильные режимы работы позволяют владельцу дома управлять хранением энергии без постоянной смены настроек.

Ввод в строй и техническое обслуживание

Установщик должен выполнить следующие задачи перед передачей: тестирование всех процедур зарядки и разрядки, передача резервного аккумулятора, все интерфейсы и порталы, заземление, все защитные устройства и связь с BMS.

Регулярное обслуживание может включать:

• Визуальный осмотр: проверьте все внутренние и внешние компоненты на наличие признаков повреждений или предупреждающих индикаторов.

• Оценка производительности: проверьте схемы зарядки и состояние заряда. Ищите необычный выход.

• Резервное тестирование: убедитесь, что все критические нагрузки поступают в течение определённого периода испытаний.

• Управление прошивкой: используйте одобренные обновления, когда они улучшают совместимость или управление системой.

SANDISOLAR's Поддержка установки

Основанная в 2008 году, SANDISOLAR разрабатывает фотоэлектрические модули, инверторы, аккумуляторы, системы хранения энергии, продукты для зарядки электромобилей и связанные с ними решения на основе новой энергии.

Наши знания, полученные в проектах в Мьянме, Таиланде и других регионах, побуждают нас применять согласованный подход к установке систем хранения энергии в жилых помещениях. Мы не рассматриваем отдельные компоненты изолированно — к ним относятся солнечная генерация и/или аккумуляторы, инверторы, нагрузка и/или элементы мониторинга. Скорее, мы рассматриваем их как часть целостной и взаимосвязанной системы.

SANDISOLAR помогает в проектировании и реализации интеграции управления энергией путем обеспечивая поддержку конфигурации системы, координацию оборудования, OEM/ODM и техническую документацию.

Повышенная готовность к резервированию, улучшенное самопотребление солнечной энергии и улучшенная энергетическая гибкость в доме могут быть достигнуты с помощью продуманной установки системы хранения энергии в жилых помещениях. Система, разработанная с учётом конкретных нагрузок, условий и практических задач, является наиболее подходящим решением.

Часто задаваемые вопросы

Вопрос 1: Можно ли расширить в будущем объем обслуживания и хранения ресурсов?

Возможности расширения системы зависят от совместимости батарейных модулей, BMS, инвертора и прошивки.

Вопрос 2: Каково предполагаемое время установки?

Размер системы, способ её подключения и состояние электрической инфраструктуры влияют на время, необходимое для установки.

Вопрос 3: Может ли домашний аккумулятор работать без солнечных панелей?

Да. Домашние аккумуляторы могут заряжаться от сети и выпускать накопленную энергию в периоды непикового и отключения.

Вопрос 4: Какие факторы используются для определения ёмкости аккумулятора?

Мощность определяется потреблением домохозяйства, необходимой нагрузкой и продолжительностью необходимой резервной поддержки.

Вопрос 5: Можно ли поддерживать отключение электроэнергии во всём доме?

Это определяется выходной мощностью инвертора и ёмкостью аккумулятора, а также общим потреблением всех подключённых нагрузок.