Како да ја зголемите големината на банката за соларни батерии за вистински товари

Повеќето водичи за големина ви ја кажуваат формулата и застануваат таму. Формулата е најлесниот дел. Она што ги сопнува луѓето на вистински инсталации е сè околу него - употребливиот капацитет што се менува со хемијата и температурата, инвертер што не може да го испорача напонот што ѝ е потребен на пумпата за бунар или автономниот број што изгледаше добро на хартија додека три-дневно облачно движење не ја испразни банката до ручек на вториот ден.

Овој водич ја разгледува големината на банката на батериите на начинот на кој дизајнерот на системот ѝ пристапува: започнете со реални оптоварувања, применете ја основната формула, а потоа приспособете се за инженерската реалност што равенката на учебникот ја изоставува. До крајот ќе имате опсег на капацитет што всушност ќе можете да го купите за - не само за број на табла.

Колку голема треба да биде банката за соларни батерии?

Основната врска со големината е:

Потребен употреблив капацитет (Wh)=Дневна употреба на енергија (Wh) × Денови на автономија

Потоа поделете со вашата целна длабочина на празнење (DoD) за да го добиете номиналниот капацитет што всушност треба да го купите:

Номинален капацитет (Wh)=Потребен употреблив капацитет ÷ употреблива фракција

Ако вашите батерии се оценети во ампер-часови наместо во ват-часови, конвертирајте со:

Ah=Wh ÷ системски напон

Тоа ви дава одбранбена почетна точка. Она што го претвора во вистински дизајн е сметководството за хемијата на батеријата, ефикасноста на кружни-патувања, ограничувањата на инвертерот, пренапоните, температурата и прозорецот за соларно полнење. Остатокот од оваа статија објаснува како.

Забелешка за формулата: некои водичи пишуваат „дневна употреба × време на резервна копија во часови“, што функционира само ако го поделите назад. Користење наденови на автономијаги одржува единиците конзистентни и ја избегнува најчестата грешка во големината што ја гледаме на форумите DIY.

Капацитет на батеријата наспроти излезна моќност

Пред било кој број да значи нешто, помага да се разделат две работи што луѓето честопати ги мешаат:

• Капацитет (Wh или kWh)- колку енергија складира банката. Ова е она што го пресметуваат формулите за големина.
• Моќност (W или kW)- колку брзо таа енергија може да се испорача во даден момент. Ова е ограничено од стапката C- на батеријата и, почесто, од инверторот.

Банка од 10 kWh со инвертер од 3 kW може да работи со лаптоп со денови, но не може да вклучи пумпа за бунар од 5 коњски сили. Ако таа разлика е непозната, наразлика помеѓу kW и kWhвреди брзо да се прочита пред да продолжите - грешките во големината често започнуваат овде.

Номинален капацитет наспроти употреблив капацитет

Батеријата од 10 kWh речиси никогаш не ви дава 10 kWh дневна, употреблива енергија. Што всушност добивате зависи од:

• Безбедната длабочина на празнење на хемијата - Производителите на LiFePO4 обично одредуваат 80-95% DoD за употреба на велосипед, додека преплавената оловна-киселина обично се задржува на 50% за да се зачува животниот век на циклусот
• Ефикасноста на литиумските системи за повратен-- е генерално 90–95%; оловна-киселина околу 80-85%
• Температурата - капацитетот на литиумот паѓа при ниски температури, а полнењето под нулата обично е забрането без грејач. Ова вреди да се разгледа подетално ако инсталирате на отворено (температурен опсег на литиумска батеријаги покрива праговите)
• Само-потрошувачка на инверторот и горните трошоци на BMS

Сложете ги заедно и „10 kWh номинални“ лесно може да станат 7-8 kWh реална, употреблива дневна енергија на литиумски систем и поблиску до 4 kWh на оловна-киселинска банка. Ова е местото каде што повеќето инсталации со помала големина тргнуваат наопаку: луѓето ги проценуваат бројот на налепницата и го прескокнуваат вреднувањето.

Чекор 1

Пред да ја одредите големината на било што, одлучете што треба да прави батеријата. Реалните случаи на употреба изгледаат вака:

• Суштинска резервна копија- фрижидер, светла, интернет, неколку продажни места, можеби медицински уред
• Делумна-резервна копија на домот- неколку критични кола за време на прекин
• Цела-резервна копија на домот- многу поголема цел, често има потреба од поддршка од генератор
• Исклучена-резиденција на мрежата- секојдневна употреба плус ноќно и лошо-мето
• RV, комбе, брод- компактно складирање за мобилни оптоварувања

Овие сценарија имаат многу различни пликови за големина, и кое важи за вас - повеќе од која било формула - го дава конечниот одговор. Ако не сте одлучиле дали сте-врзани, надвор од-мрежа или хибридни, тоа е местото да започнете (вклучен-мрежа против исклучен-мрежа наспроти хибридни соларни системиги разбива разликите).

Пресметување на дневна употреба на енергија

За секое оптоварување:

Вати × часа дневно=Wh дневно

Две работи што почетниците рутински ги пропуштаат овде:

1. Јачината на табличката со име не е моќност за време на работа.Фрижидерот оценет на 120 W не црпи 120 W постојано - тој циклира. Користењето на табличката со име како континуирано цртање го преценува дневниот Wh за приближно 2–3×. Многу попрецизно е приклучокот-мерач на kWh на вистинскиот апарат за ден или два.
2. Сезонските лулашки се важни.Клима-кондиционирањето, греењето на просторот, пумпите за бунари и електричните бојлери имаат огромни варијации од лето- до{-зима. Големина за најлошиот месец за кој се грижите, а не годишниот просек.

Типичен суштински-список за оптоварување резервни копии може да изгледа вака:

Чекор 2: Одлучете колку денови автономија ви требаат

Автономијата е бројот на денови кога банката треба да ги носи вашите товари со малку или без соларен влез. Типични цели:

• 0,5 ден (само во текот на ноќта)- решетка-поврзан систем со дневна соларна енергија што ги поместува повеќето оптоварувања
• 1 ден- вообичаено за сончеви клими и дизајни фокусирани на резервни-
• 2-3 дена- исклучени-мрежни домови во области со доверлива соларна енергија или региони во кои има повремени облачни делови
• 3–5+ дена- северни географски широчини, тешки зимски оптоварувања или места со долги облачни периоди

НаКалкулатор NREL PVWattsдава локација-конкретни проценки за соларното производство од месец во месец, а читањето на најлошото-месечно производство е обично покорисно од годишниот просек кога одлучувате за колкава автономија да дизајнирате.

Тука има вистинска размена-. Секој дополнителен ден на автономија додава значителни трошоци и тежина, а на поголемите банки им требаат и поголеми соларни низи за да ги надополнат во рамките на достапните сончеви часови. Исклучени-инсталатери на мрежа обично спаруваат 2-3 дена батерија со генератор наместо да ја одредуваат големината за 5+ дена, бидејќи генераторот е поевтин од дополнителниот капацитет на батеријата што го заменува.

Чекор 3: Претворете ги потребите од енергија во капацитет на батеријата

Со секојдневна употреба и решена автономија, приклучете ги формулите:

Потребно складирање за користење=Дневни Wh × денови на автономија

Номинален капацитет=Потребно употребливо складирање ÷ употреблива фракција

Употребливата фракција зависи од хемијата и од тоа колку конзервативно сакате да работите:

• LiFePO4:80–90% е разумна бројка за планирање за повеќето станбени намени; секогаш проверувајте го листот со податоци на производителот
• AGM / запечатена оловна-киселина:обично се планира околу 50%
• Преплавена оловна-киселина:50%, со периодично изедначување

Работен пример: 3000 Wh/ден × 1,5 дена автономија=4,500 Wh употребливи. На LiFePO4 со 85% употребливи, тоа е номинално 4500 ÷ 0,85 ≈ 5300 Wh. На AGM на 50%, истата цел е 9.000 Wh номинална - скоро двојно. Хемијата не е фуснота; тоа е приближно 2× множител за тоа колку треба да купите.

Конвертирање на Wh во Ah

Повеќето станбени литиумски батерии сега се продаваат во kWh, но засилените-часови се сè уште вообичаени за 12V и 24V системи. Конверзијата е:

Ah=Wh ÷ системски напон

• 5.000 Wh на 12V=417 Ah
• 5.000 Wh на 24V=208 Ah
• 5.000 Wh на 48V=104 Ah

Ако единицата Ah е непозната,што значи Ах на батеријатаја опфаќа дефиницијата и како таа се поврзува со времето на работа.

Чекор 4: 12V vs 24V vs 48V - Изберете го вистинскиот системски напон

Системскиот напон не е само спецификации - тој ја одредува големината на кабелот, опциите на инвертерот, ефикасноста и колку добро скалира системот.

• 12V:RV, комбиња, мали кабини, единечни-инвертер системи под ~1,5 kW. Достапни се едноставни, евтини додатоци за DC. Над ~ 2 kW континуирано оптоварување, жиците од 12V стануваат непрактично густи.
• 24V:Кабини со средна големина- и мали без-мрежа домови до приближно 3–4 kW континуирано. Разумна средина кога инвертерите од 48V се претерани, но 12V е премногу ограничен.
• 48V:Стандард за цела-резервна копија на станбен дом, најмодерни хибридни инвертери и секој сериозен исклучен-мрежен систем. Помалата струја значи потенки кабли, поголема ефикасност и компатибилност со најширокиот опсег на опрема.

Вообичаено правило: ако вашето континуирано оптоварување надминува 3 kW, стандардно на 48V. Повеќето модерни станбени хибридни инвертери и високо{3}}LFP батерии се изградени околу 48V номинални илинаредена батерија со повисок-напонтопологии конкретно затоа што 12V и 24V не се размеруваат на цели-домашни оптоварувања.

Чекор 5: Поврзете ја хемијата со апликацијата

Искрената споредба, лишена од маркетинг:

За математика на трошоците на повеќе-годишна основа, LFP ги освои станбените и C&I сегментите во изминатите пет години, а организации какоМинистерството за енергетика на САДго документираа големиот пад на трошоците што го направи литиумот стандарден за нови инсталации. За подлабок поглед на тоа како се споредуваат хемијата за складирање конкретно, видетеразлични типови батерии за складирање енергија.

Димензионирање според случајот за употреба

Ова се почетни опсези за проценка, а не дизајнерски вредности - вашата клима, оптоварувањата и изборот на инвертер ќе ги поместат бројките во двете насоки.

Она што едноставното одредување на големината не го доловува

Формулата претпоставува чист свет. Вистинските инсталации имаат рабови:

• Пренапонски оптоварувања.Моторите (пумпи за бунари, компресори, единици за наизменична струја) можат да ја повлечат својата номинална моќност за 3–7× секунда или две при стартувањето. Батеријата треба да ја напојува таа струја, а инверторот треба да ја помине. Активирање на инвертерите со мала големина; опаѓаат малите банки.
• Ефикасност на повратен-пат.Енергијата во не е енергија надвор. Литиумските системи губат приближно 5–10% кружен-пат; оловната-киселина губи 15-20%. Ако ви требаат 3 kWh, треба да ставите 3,3-3,6 kWh.
• Намалување на температурата.LFP го губи употребливиот капацитет под околу 0 степени и генерално не може да се полни под нула без внатрешен грејач. Жешките средини (35 степени +) го забрзуваат стареењето на календарот. Ако инсталацијата е во гаража, приколка или надворешен кабинет, ова ја менува вашата маргина за големина.
• Прозорец за соларно полнење.Банка од 15 kWh што добива само 3 употребливи сончеви часови во зима има потреба од доволно капацитет на PV и контролер за полнење за да ја замени таа енергија. Преголема банка со мала низа е банка која полека тоне.
• AC vs DC спојка.Архитектурата се менува каде се случуваат загубите и кои компоненти ви се потребни. (AC-споен наспроти DC-споен склад за батерииго опфаќа ова во детали.)

Употребливо правило: откако ќе погодите број со формулата, додадете 15-25% маржа за реални- светски услови освен ако не сте експлицитно моделирани сето горенаведено.

Два обработени примери

Пример 1: Суштинска резервна копија во блага клима

Оптоварување: 2.120 Wh/ден (од табелата погоре). Цел: 1 ден автономија при прекини. Хемија: LFP на 85% употребливи.

Задолжително употребливи=2,120 × 1=2,120 Wh
Номинална=2,120 ÷ 0,85 ≈ 2500 Wh
Со 20% реална-светска маржа: ~3.000 Wh (3 kWh)

На 48V, тоа е околу 62 Ах. Повеќето домашни LFP батерии започнуваат од 5 kWh, така што практичното купување е единица од 5 kWh 48V - што исто така ви дава простор да покриете подолг прекин или да додадете мало оптоварување.

Пример 2: исклучена-мрежна кабина

Товари: 3.600 Wh/ден (светла, фрижидер, лаптоп, пумпа за вода, разно). Цел: 2 дена автономија за покривање на типично облачно протегање. Хемија: LFP на 85%.

Задолжително употребливи=3,600 × 2=7,200 Wh
Номинална=7,200 ÷ 0,85 ≈ 8500 Wh
Со маржа од 20% за зимско намалување и иден раст: ~10.200 Wh

Така, 10 kWh 48V LFP банка е разумна цел - и во пракса, повеќето-инсталатери на мрежа би го споиле ова со мал генератор за повеќе-дневни бури, наместо со големина за 4+ дена автономија, бидејќи генераторот е поевтин за kWh од дополнителните батерии.

Вообичаени грешки во одредувањето на големината

• Користење на моќност на табличката со име наместо измерена потрошувачка на време на работа.Единствениот најголем извор на преголеми списоци со товари.
• Димензионирање од номиналниот капацитет, игнорирајќи го DoD.Вообичаено за инсталирање на оловна-киселина каде што купувачите очекуваат 100 Ah да значи 100 Ah за секојдневна употреба.
• Заборавајќи го инверторот.Огромен брег зад инвертер од 3 kW сè уште не може да работи со оптоварување од 5 kW. Поврзете ги. Надесен инвертер и спарување на батерии за домашна употребаВреди да размислите пред да купите било кој од нив.
• Нема план за соларно полнење.Ако вашиот PV не може да го замени дневното извлекување во рамките на достапните сончеви часови, автономијата трае само додека банката не се спушти надолу.
• Големина само за денешните товари.Полнењето со EV, топлинските пумпи и индукциското готвење се вообичаени три{0}}годишни додатоци. Оставете простор за глава.