Batteria al litio per l'accumulo energetico residenziale: una guida all'integrazione dei sistemi

Le batterie residenziali devono essere integrate in un sistema energetico olistico. I pannelli solari producono elettricità, l'inverter controlla la conversione di quell'elettricità, la batteria immagazzina energia nel caso in cui i pannelli non ne producano abbastanza e il pannello di riserva determina quali circuiti della casa saranno attivi quando la corrente manca.

Se un componente non funziona bene, la coordinazione può essere compromessa, portando a meno spazio di archiviazione utilizzabile, o a una minore capacità di ricarica o problemi di comunicazione. Quindi è meglio iniziare la selezione della batteria come un'architettura di sistema completa e non solo come specifica della batteria.

Identificare lo scopo operativo della batteria

Le tre funzioni delle batterie residenziali sono: migliorare l'autoconsumo dell'energia solare; cambiare il momento del consumo elettrico lontano dai periodi di alto costo; e fornire elettricità come energia di riserva durante le interruzioni.

La strategia di controllo necessaria varia per ciascuno degli obiettivi. L'autoconsumo solare è un principio che favorisce la ricarica durante il giorno e la scarica la sera. Il funzionamento in tempo di utilizzo è quando il prezzo dell'elettricità determina il funzionamento e i sistemi focalizzati sul backup mantengono uno stato minimo di carica per scopi di backup.

Il Soluzione di accumulo energetico residenziale SANDISOLARè una vetrina dell'interazione tra generazione, stoccaggio e consumo energetico in casa durante il giorno.

Sapere come calcolare l'energia immagazzinata in una batteria secondo le sue specifiche.

Questa batteria LiFePO4 con capacità di 300Ah e SD-51.2V ha un'energia nominaledi 15,36 kWh. Con una profondità di portata dell'80%, sono disponibili circa 12,29 kWh per la scarica pianificata prima delle perdite di conversione/cablaggio.

Il consumo energetico di carichi selezionati può essere confrontato con questo valore. Ad esempio, se la domanda di carico critico è di 1,2 kW, consumerà 12,29 kWh in circa 10,2 ore. Questo tempo di funzionamento effettivo varierà a seconda del ciclo degli apparecchi e delle condizioni operative.

Assicurati che la batteria sia compatibile con l'inverter.

La tensione nominale della batteria è di 51,2V e la gamma di tensione è 44,8-57,6V. L'inverter scelto deve avere la capacità di gestire tutta questa gamma di tensione e la corrente di carica/scarica.

L'installatore dovrebbe anche confrontare la potenza dell'inverter rispetto ai carichi simultanei previsti. Sebbene un pacco batterie da 15,36 kWh possa offrire una lunga durata di funzionamento, non è sufficiente far avviare contemporaneamente un piccolo inverter per un numero di apparecchi ad alta potenza. Il Gamma inverter off-grid SANDISOLARpuò essere consultato per trovare le opzioni di attrezzatura adeguate.

La Comunicazione BMS Affidabile viene utilizzata per stabilire la comunicazione.

Il sistema di gestione della batteria controlla tensione, temperatura, corrente e lo stato delle celle della batteria. Potrebbe far rallentare o fermare la carica dell'inverter quando si avvicina ai limiti.

La SD-51.2V 300Ah è compatibile con la comunicazione CAN, RS232 e RS485. Ma avere lo stesso nome di interfaccia non significa che sia compatibile. Prima della messa in servizio, gli installatori devono controllare il protocollo di comunicazione, il pinout del cavo e il firmware dell'inverter e la selezione del modello della batteria.

Sincronizza l'alimentazione del sole con quella delle batterie.

Il sistema fotovoltaico (array fotovoltaico) dovrebbe produrre energia in eccesso per ricaricare la batteria una volta soddisfatta la domanda di energia della casa durante il giorno. Una batteria grande con un array piccolo raramente raggiunge lo stato di carica desiderato e un array grande può produrre più carica di quanta l'inverter possa gestire.

Il tempo di ricarica varierà in base alla quantità di luce solare, all'inverter, al SoC della batteria e al consumo energetico domestico. Quando si progetta un sistema, è importante stimare le prestazioni del sistema basandosi sulle reali condizioni solari locali e non sulla classificazione nominale dell'array fotovoltaico.

Utilizzare correttamente il bilanciamento attivo e la protezione

La carica/scarica di un pacco batteria deve fermarsi quando la prima cella è al limite e, col tempo, la capacità utilizzabile del pacco batteria diminuisce lentamente a causa dello squilibrio della cella. Il bilanciamento attivo consente di controllare le differenze tra celle e garantisce un funzionamento stabile a lungo termine.

La batteria presentata è inoltre dotata di una protezione integrata per circuiti e di un intelligente Sistema di Gestione della Batteria (BMS). Sebbene questi siano un ottimo aiuto per garantire un funzionamento sicuro, non sostituiscono cavi di dimensioni adeguate, interruttori, fusibili, dispositivi di isolamento o installazioni professionali.

Determina e pianifica i carichi essenziali e non essenziali.

Non tutti i circuiti dovrebbero essere automaticamente coperti da un sistema di stoccaggio residenziale. La priorità è tipicamente data a refrigerazione, illuminazione, apparecchiature Internet, dispositivi di sicurezza e prese di presa. Apparecchiature di grandi dimensioni come scaldabagni elettrici, grandi apparecchiature HVAC e forni possono assorbire rapidamente l'energia immagazzinata.

La separazione critica dei carichi permette al sistema di avere una durata di funzionamento più prevedibile e può ridurre la potenza nominale dell'inverter richiesto. Scegli il backup per tutta la casa solo dopo aver considerato il consumo continuo e il picco di avvio degli elettrodomestici.

Scegli un luogo adatto per l'installazione.

Posiziona la batteria su una superficie pianeggiante e rigida, in un'area asciutta, accessibile e ventilata. Tienila lontana da acqua, luce solare diretta, oggetti combustibili, lesioni fisiche e temperature al di fuori delle raccomandazioni del produttore.

Le linee cavi devono essere mantenute al minimo e protette quanto possibile. Deve essere garantita anche un'adeguata autorizzazione al servizio per ispezioni, isolamento e servizi futuri.

Impostare limiti di monitoraggio e operativi

La batteria può essere monitorata da remoto e collegata al Wi-Fi per controllare lo stato della batteria tramite il proprietario o il team di assistenza. Stato di carica, tendenze di carica/scarica, allarme e temperatura di funzionamento sono informazioni utili.

Verifica i limiti di carica e di scarico, il S.O.C. di riserva e le comunicazioni durante la messa in servizio. Annota la configurazione finale per un possibile servizio futuro da parte dei tecnici. Altre informazioni tecniche sono disponibili in il centro download di SANDISOLAR.

Il Sistema di Stoccaggio Completo è stato messo in servizio.

La messa in servizio dovrebbe avvenire in modo sequenziale. Prima di alimentare la batteria, verifica la polarità e la coppia del cavo, così come la lettura della tensione e la comunicazione con il BMS prima di applicare carichi maggiori.

Testa la ricarica solare e la ricarica della rete (se applicabile) e la scarica della batteria singolarmente. Infine, testa un'interruzione della rete e assicurati che siano attivi solo i circuiti di backup destinati a funzionare durante tale interruzione.

Conclusione

Per le batterie di accumulo energetico residenziale, la capacità, la potenza dell'inverter, la ricarica fotovoltaica e i carichi domestici sono progettati in modo ottimale insieme come batterie al litio. Tuttavia, i kilowattora possono essere l'unica cosa presa in considerazione e non rispondere alle esigenze di comunicazione, protezione e controllo operativo.

La batteria SD-51.2V da 300Ah ha un'energia nominale di 15,36kWh, utilizza la chimica LiFePO4, bilanciamento attivo e interfacce di comunicazione multiple, offrendo una solida piattaforma per un sistema di stoccaggio residenziale integrato professionalmente.

Domande frequenti

D1. Qual è la quantità di energia disponibile nella batteria per lavorare in una batteria da 15,36kWh?

La quantità prevista di energia utilizzabile, all'80% di profondità di porta, è di ~12,29 kWh prima delle perdite. L'energia fornita dipende dalla temperatura, dall'efficienza dell'inverter e dalle condizioni di carico.

D2. Tutti gli inverter 48V funzioneranno con una batteria da 51,2V?

No. L'inverter dovrebbe avere un intervallo di tensione per la batteria, requisiti di corrente della batteria e protocollo di comunicazione.

D3. Questa batteria è in grado di fornire backup per tutta la casa?

Può fornire una potenza immagazzinata significativa, ma richiede potenza di output dell'inverter e carichi di picco domestici per essere compatibili con tutta la casa. Quando il circuito è necessario per un'alta domanda, potrebbe dover essere gestito dal carico.

D4. Cos'è il BILANCIAMENTO ATTIVO DELLE CELLE?

Il bilanciamento attivo è il trasferimento di energia tra celle, che minimizza la differenza nello stato di carica di ciascuna cella. Questo garantisce che la capacità utilizzabile e il funzionamento del pacco siano mantenuti.

D5. Chi è responsabile dell'installazione di una batteria al litio residenziale?

Deve essere installato da un professionista qualificato del solare/elettricismo. Ci sono potenziali rischi quando scorre una corrente continua alta, quando c'è una polarità errata e quando la protezione non è adeguata.