Scelta di un sistema solare completo con inverter e batteria

Un sistema di energia solare con inverter e batteria dovrebbe essere considerato come un unico sistema, non due sistemi separati. Il tempo di backup della batteria sarà breve se la batteria è troppo piccola, e la potenza dell'inverter non supporterà carichi se la corrente BMS della batteria è insufficiente.

Ci sono cinque relazioni cruciali per una scelta efficace del sistema: potenza dell'inverter rispetto al carico, capacità della batteria rispetto al tempo di funzionamento della batteria, tensione della batteria rispetto all'ingresso dell'inverter, corrente BMS contro domanda di scarica della batteria e protocollo di comunicazione contro strategia di controllo.

Quindi non si tratta di un singolo inverter o specifica batteria, ma del servizio energetico necessario.

Cos'è un sistema solare a inverter e batteria?

L'inverter converte l'elettricità DC generata dalla batteria o dall'impianto fotovoltaico in corrente alternata per l'uso da parte degli elettrodomestici. Può anche gestire la ricarica, l'input della utilità, l'ingresso e il trasferimento di riserva del generatore, a seconda del modello.

L'energia viene immagazzinata nella batteria per l'uso dopo il tramonto, durante tempi nuvolosi, con alti tassi di elettricità o durante interruzioni di corrente dalla compagnia elettrica. La quantità di energia che può fornire è determinata dalla sua capacità, e la velocità con cui può essere caricata o scaricata è determinata dal BMS.

I due componenti costituiscono la parte di controllo e stoccaggio di un sistema di energia solare. Accumulo di energia residenziale con Sandisolar fornisce un esempio dell'uso dell'energia solare immagazzinata per l'uso e il backup dell'energia domestica.

Descrivi il compito principale del sistema

Un sistema di riduzione della bolletta elettrica potrebbe essere diverso da un sistema di emergenza di backup o off-grid.

Un modo per realizzare un sistema di autoconsumo è immagazzinare l'energia prodotta durante il giorno e utilizzarla dopo il tramonto. Il sistema a tempi di utilizzo immagazzina o rilascia energia nei momenti in cui l'energia elettrica è economica, e la rilascia quando le tariffe di ricarica sono elevate.

Un sistema di riserva fornisce una parte della riserva della batteria per quando manca la corrente. Un sistema off-grid deve tenere conto di tutti i carichi necessari, oltre al meteo e alla quantità di carica che riceve.

Un unico sistema può svolgere diverse funzioni, ma è importante che l'acquirente decida quale sia la più importante. Questo influenzerà la riserva della batteria, il programma di ricarica, la modalità di funzionamento dell'inverter e la capacità giornaliera.

Determina la dimensione dell'inverter per carichi simultanei

La potenza dell'inverter dovrebbe essere determinata dal set più grande di carichi che sarà acceso in un dato momento. La somma di tutte le capacità nominali degli apparecchi è generalmente irrealistica e l'uso della domanda media può sottovalutare i picchi brevi.

Dividere i carichi in carichi continui, intermittenti e carichi motore. Frigoriferi, impianti di pompaggio e condizionamento d'aria necessitano di una potenza di avviamento aggiuntiva, anche se la potenza che usano durante il funzionamento non è così elevata.

L'inverter dovrebbe fornire la corretta tensione, frequenza e sequenza di fase AC per il mercato di destinazione. Potrebbe essere necessario un monofase 120/240V a fase divisa per il mercato nordamericano, e molti altri mercati saranno monofase a 230V.

Sandisolar's Portafoglio inverter off-gridoffre varie combinazioni di uscita e di tensione di sistema per le abitazioni.

Calcola la capacità della batteria in base al requisito di tempo di operazione.

L'elettricità immagazzinata nelle batterie viene tipicamente misurata in kilowattora:

Ad esempio, se una batteria ha una Tensione Nominale di 12 e una Capacità Ampera-Ora di 200, l'Energia della Batteria è di 12 x 200 o 2400 ampere-ora.

La capacità nominale della batteria è di circa 10,24kWH. Le perdite di energia e le perdite di energia dovute al DoD e agli inverter riducono l'energia disponibile per i carichi AC.

Una stima del tempo di esecuzione può essere fatta da:

Il tempo di funzionamento è il numero di ore in cui la batteria fornisce energia utile, basato sul carico medio.

Una batteria di dimensioni da 10 kWh potrebbe alimentare elettrodomestici critici per molte ore, ma potrebbe esaurirsi rapidamente se riscaldatori elettrici, impianti di raffreddamento o da cucina funzionano 24 ore su 24.

La capacità delle batterie dovrebbe basarsi sulle ore di riserva o sul consumo notturno del progetto e non necessariamente sulla potenza nominale dell'inverter.

Confronta tensione e corrente – non solo capacità

La tensione nominale del banco batterie è la stessa della tensione di ingresso DC dell'inverter. Un inverter di classe 48V viene normalmente utilizzato insieme a una batteria LiFePO4 da 51,2V, ma è importante che le gamme di tensione di funzionamento e di ricarica in tensione si sovrappongano.

Anche la relazione con l'attore esistente è cruciale. Ad esempio, se una batteria produce 51,2V e 5kW, avrà bisogno di circa 98A, prima della perdita di conversione. Con l'aumentare dell'uscita, aumenta anche la corrente.

Tutti i componenti della batteria (BMS, terminali, cavi, fusibile e dispositivo di scollegamento) dovrebbero essere in grado di gestire le correnti continue e di picco. Anche se la capacità in kilowattora della batteria è sufficiente, una batteria può comunque spegnersi se il limite di corrente di scarica viene superato.

Verifica la comunicazione BMS

La piena compatibilità del sistema non sarà garantita a meno che non sia garantita la compatibilità di tensione. Per una batteria al litio e un inverter, può essere necessaria la comunicazione tramite CAN o RS485 per trasferire dati di stato di carica, temperatura, allarme e limite di corrente.

Verifica il protocollo di comunicazione, il tipo di porta, il pinout del cavo e la configurazione della batteria approvata. Anche se il cavo si adatta fisicamente, potrebbe essere che sia stata usata una definizione di pin o un protocollo software diverso per il cavo.

Una volta impostata correttamente la comunicazione, l'inverter può adattare la carica/scarica in base ai limiti effettivi del BMS. Se la comunicazione non viene utilizzata, un installatore potrebbe dover programmare impostazioni di tensione conservative.

Sandisolar's Famiglia di batterie LiFePO4comprende varie versioni a bassa e alta tensione di sistemi di accumulo energetico.

Abbina la potenza di carica della batteria alla corrente di carico.

La velocità con cui la batteria viene caricata dopo l'uso durante la notte o dopo un'interruzione è determinata dalla potenza di ricarica. Ma la corrente di ricarica dell'inverter non può essere utilizzata automaticamente.

La corrente massima è determinata dalla dimensione della batteria, dalle restrizioni BMS, dalla temperatura della cella e dalle raccomandazioni. Una carica troppo lenta potrebbe non permettere un recupero completo prima della sera successiva e una carica troppo veloce potrebbe causare protezione o stress sulla batteria.

L'energia solare può anche essere distribuita sia ai carichi in funzione in casa sia alla ricarica delle batterie. La potenza netta di ricarica delle batterie, se i carichi diurni consumano la maggior parte dell'output dell'impianto fotovoltaico, sarà inferiore alla potenza nominale del fotovoltaico.

Dai priorità all'energia e fissa obiettivi energetici.

Un inverter ibrido di solito può essere programmato per utilizzare prima energia solare, a batteria o a energia utility. Queste impostazioni sono ciò che il sistema farà durante il giorno.

Il funzionamento solar-first consiste nel far funzionare i carichi con l'energia fotovoltaica disponibile prima di caricare la batteria. Il funzionamento con backup mantiene una SOH minima. Funzionamento in base all'uso temporale: imposta i tempi di ricarica e scarica della batteria in base ai costi di elettricità.

La modalità corretta dovrebbe rappresentare l'uso principale del sistema. Priorità scelte in modo errato possono portare la batteria a scaricare prima dell'interruzione o a risparmiare abbastanza energia tra una interruzione e l'altra.

Piano di monitoraggioe Protezione del Prodotto

Il monitoraggio dovrebbe includere l'ingresso solare, il carico domestico, la ricarica, lo scarico e lo stato di carica della batteria, e i registri degli allarmi. L'accesso remoto è importante per gli installatori che servono molti sistemi o siti molto distanti dai punti di servizio.

La protezione può consistere in interruttori elettri, fusibili, disconnettori DC, protezione contro sovratensioni e messa a terra. La protezione della batteria fornita dal BMS non sostituisce la protezione fornita a livello di sistema.

La dimensione del cavo sarà determinata dalla corrente massima, dalla distanza e dalla caduta di tensione accettabile. Tutti i terminali devono essere stretti correttamente poiché connessioni DC ad alta corrente allentate possono causare calore pericoloso.

Usa l'intero sistema per raccogliere dati.

L'inverter e la batteria devono essere messi in funzione in congiunzione. Controllare la polarità DC, la tensione della batteria, lo stato della comunicazione, i limiti di carica, i limiti di scarica e le letture dello stato di carica prima dell'applicazione di carichi elevati.

Testa ciascuno dei seguenti elementi indipendentemente: ricarica solare, ricarica della utility e scarica della batteria. Poi accendi il carico più grande previsto e controlla tensione, corrente e stato BMS.

Il funzionamento del trasferimento e il comportamento dei circuiti di backup dovrebbero essere confermati da un'interruzione simulata della rete. Il recupero dopo il ritorno dell'energia elettrica—assicurati di testare sia questo che al momento del guasto.

Il Centro downloaddi Sandisolar può essere consultato per scaricare la documentazione di prodotto pertinente prima dell'installazione.

Conclusione

L'inverter e la batteria sono abbinati come un sistema di energia solare coordinato, che garantisce l'affidabilità dell'uso energetico. La potenza dell'inverter indica quali carichi potrà sopportare e la capacità della batteria indica per quanto tempo.

Gli altri fattori che devono essere corrispondenti sono tensione, corrente BMS, comunicazione, alimentazione di ricarica e priorità operative. Se queste interfacce vengono verificate prima dell'acquisto, il sistema finale può essere facilmente installato, messo in servizio ed espanso.

FAQ

D1. La capacità della batteria dovrebbe essere uguale a quella dell'inverter?

Non direttamente. La potenza di un inverter si misura in kilowatt, mentre la capacità della batteria è misurata in kilowattora: la prima è legata a quanto carico una batteria può sopportare; la seconda a quanto dura una batteria.

D2. È possibile usare una batteria da 48V con un inverter da 48V?

Non automaticamente. Controlla la gamma di tensione, la corrente BMS, i limiti di ricarica e il protocollo di comunicazione CAN o RS485.

D3. Che dimensione di batteria ti serve per il backup domestico?

Tempi di carico essenziali medi e ore di recupero. Poi considera anche la profondità di scarica e la perdita dell'inverter.

D4. È possibile che il sistema funzioni senza comunicazione BMS?

Alcuni sistemi possono essere azionati a tensione, ma possono applicarsi funzionalità limitate. La comunicazione diretta offre maggiore precisione in termini di informazioni di controllo e guasti.

D5. Ci sono batterie extra che si possono aggiungere in futuro?

Sì, a patto che inverter e batteria siano espandibili. Utilizzare modelli appropriati e rispettare le specifiche di connessione parallela del produttore.