Если вы спрашиваете нас, выбрать солнечную батарею 5 кВт·ч или 10 кВт·ч, наш первый вопрос — что именно должно продолжать работать и как долго. Для отдельных вечерних нагрузок меньшей системы может быть вполне достаточно. Ночное электроснабжение с кондиционированием — это уже другая задача.

В DW Solar мы сами собираем гибридные инверторы, батареи LiFePO4 и интегрированные системы хранения. [7] При подборе ёмкости мы учитываем, как батарея будет работать с инвертором и с нагрузками, которые вы действительно планируете питать. Больший запас энергии полезен только тогда, когда остальная часть системы это обеспечивает.

Мы рекомендуем сначала определить режим работы. Затем можно проработать ёмкость, ограничения по мощности и условия заряда, не делая автоматическим ответом батарею большего размера.

Содержание

Расскажите, что должно оставаться включённым

Какую ёмкость мы предложим для вашей системы

Как мы рассчитываем время резервного питания

Где мы применили бы каждую ёмкость

Почему мы смотрим на инвертор до добавления накопителя

Сможет ли ваша солнечная система восполнить заряд батареи

Выбор ёмкости на будущие годы

Часто задаваемые вопросы

С чего мы начнём по вашему проекту

Расскажите, что должно оставаться включённым

«Резервное питание для дома» требует некоторых уточнений, прежде чем мы сможем рекомендовать тот или иной размер. Имеются в виду холодильник, освещение и интернет? Или также приготовление пищи, горячая вода и охлаждение? Это различие может изменить предлагаемую систему сильнее, чем количество комнат в доме.

Для подбора ёмкости солнечной батареи для дома мы запросили бы данные вечернего потребления или интервальные показания счётчика. Месячное общее потребление электроэнергии — полезная отправная точка, хотя оно включает дневную нагрузку, которую солнечная генерация может уже покрывать напрямую. Батарее в основном нужно покрывать разрыв между генерацией и потреблением.

Для резервного питания при отключении сети мы вместе с вами определили бы цепи, подключаемые к резерву. Если вы готовы оставить выключенными нагрев воды и часть кухонного оборудования, меньшая ёмкость может оставаться практичной. Если эти приборы должны работать в обычном режиме, мы должны учесть их с самого начала.

Здесь полезно разделять энергию и мощность. Нагрузка 1 кВт в течение четырёх часов потребляет 4 кВт·ч. Киловатты показывают, что система должна выдать в данный момент; киловатт-часы показывают, сколько энергии требуется за период работы. При подборе накопителя важны оба показателя. [3]

Какую ёмкость мы предложим для вашей системы

В нашей серии KNY модель DW-KNY-E-5 имеет номинальную ёмкость 5,12 кВт·ч, номинальное напряжение 51,2 В и ёмкость 100 А·ч. DW-KNY-E-10 обеспечивает 10,24 кВт·ч при том же номинальном напряжении и 200 А·ч. Это фактические характеристики, стоящие за привычными обозначениями 5 кВт·ч и 10 кВт·ч. [1][2]

В вашем предложении мы отделили бы эту номинальную энергию от энергии, доступной для использования. Полезная ёмкость солнечной батареи зависит от допустимого рабочего диапазона. Глубина разряда (DoD) описывает долю разряженной ёмкости. Резерв, сохраняемый на случай отключения сети, также может уменьшать энергию, доступную для обычного вечернего потребления.

Есть ещё одна деталь, которую мы уточнили бы: измеряется ли значение энергии на батарее или на выходе переменного тока. При преобразовании и работе энергия теряется. Если поставщик уже указывает полезную энергию на выходе переменного тока, повторное вычитание тех же потерь занизило бы её. [3][4]

Монтаж также входит в обсуждение. Наша модель KNY 5,12 кВт·ч допускает настенный или напольный монтаж, а модель KNY 10,24 кВт·ч предназначена для напольного монтажа. [1][2] Мы согласовали бы с вами предполагаемое место установки, прежде чем рассматривать любую из моделей как взаимозаменяемое дополнение к существующей системе.

Как мы рассчитываем время резервного питания

Если вы спрашиваете, сколько проработает солнечная батарея 5 кВт·ч, нам нужна средняя нагрузка за требуемые часы. Суммирование паспортной мощности всех приборов может завысить непрерывную потребляемую мощность оборудования, работающего циклически. Игнорирование продолжительности работы создаёт обратную проблему.

Ниже приведён расчётный пример с использованием номиналов наших двух моделей. Предположим, что батарея начинает работу полностью заряженной, разряжается 80% номинальной ёмкости и 92% этой разряженной энергии доходит до нагрузок переменного тока. Заряда от солнечных панелей во время разряда нет. Эти проценты — допущения для расчёта, а не технические характеристики КПД DW или результаты испытаний.

Исходя из этого, модель 5,12 кВт·ч подаёт на нагрузки приблизительно 3,77 кВт·ч: 5,12 умножить на 0,80 и 0,92. Тот же расчёт даёт приблизительно 7,54 кВт·ч для модели 10,24 кВт·ч. Деление этих значений на среднюю нагрузку даёт следующие оценки времени работы.

Расчётное время резервного питания при разной средней нагрузке

Только расчётные примеры. Фактическое время работы зависит от начального заряда, рабочих ограничений, изменений нагрузки, температуры, состояния батареи и потерь в системе. Нагрузки также должны оставаться в пределах ограничений по мощности батареи и инвертора.

Полезный вывод в том, как быстро меняется время работы с нагрузкой. При средней нагрузке 0,5 кВт меньшая модель при этих допущениях даёт около 7,5 часа. При 2 кВт она даёт около 1,9 часа. Прежде чем обсуждать ночное электроснабжение, мы определили бы, какая из этих нагрузок ближе к вашему применению.

Где мы применили бы каждую ёмкость

Дом, которому нужны основные цепи на ночь

Возьмём гипотетический дом, где холодильник, отдельные светильники, роутер и небольшие устройства в среднем потребляют 0,35 кВт в течение десяти часов. Потребность в энергии — 3,5 кВт·ч. Это предполагаемое применение, а не зафиксированная установка у клиента DW.

Здесь стоит рассмотреть солнечную батарею 5 кВт·ч для резервного питания дома. При номинале 5,12 кВт·ч наш расчётный пример покрывает потребность, но оставляет расчётный запас энергии всего около 0,27 кВт·ч. Мы были бы осторожны с добавлением охлаждения или с обещанием тех же часов после старения батареи.

Наша рекомендация зависела бы от того, насколько гибки эти нагрузки. Если цель — просто поддерживать основные потребители, управление резервными цепями может быть оправданным. Если десять часов — жёсткий минимум без снижения нагрузки, мы предусмотрели бы большую ёмкость, а не проектировали бы под такой узкий запас.

Дом или небольшой офис с более длительным потреблением энергии

Предположим, средняя нагрузка составляет 1 кВт в течение восьми часов. Для этого требуется 8 кВт·ч. При тех же допущениях модель 10,24 кВт·ч подаёт около 7,54 кВт·ч, поэтому мы не назвали бы её комфортно подходящей для такого режима.

Для солнечной батареи 10 кВт·ч для дома мы обсудили бы, можно ли сократить период работы, перенести часть нагрузки или требуется больше накопителя. Более широкий допустимый диапазон разряда мог бы изменить расчёт, но это нужно подтвердить для выбранной системы.

Та же логика применима к небольшому офису, где после закрытия должно работать отдельное оборудование. Производственные нагрузки завода требуют отдельного проектирования. Батарею бытового масштаба не следует предлагать для таких нагрузок только по ёмкости.

Почему мы смотрим на инвертор до добавления накопителя

Если проблема в том, что насос или компрессор не запускается, мы проверили бы ограничения по мощности, прежде чем рекомендовать больше накопленной энергии. В батарее может оставаться заряд, но система может быть неспособна выдать требуемую пусковую мощность.

Для нашей DW-KNY-E-5 указаны рекомендуемый и максимальный токи разряда 50 А и 100 А. Для DW-KNY-E-10 указаны 100 А и 200 А. [1][2] При номинальном напряжении 51,2 В точки рекомендуемого тока соответствуют примерно 2,56 кВт и 5,12 кВт на стороне постоянного тока. Это расчётные электрические значения; они не являются гарантированными номиналами выхода переменного тока.

Для фактической конфигурации нам нужны номинальная выходная мощность инвертора, ограничения системы управления батареей и допустимая длительность перегрузки. Поэтому мы запросили бы точную модель инвертора, особенно если вы добавляете батарею к уже установленному оборудованию.

Совместимость солнечной батареи с инвертором также включает связь. У наших двух моделей указаны интерфейсы CAN, RS485 и RS232. [1][2] Совпадение названия интерфейса не подтверждает совместимость протоколов. Батарея и инвертор должны поддерживать предполагаемое сочетание и настройки.

Если вам нужна солнечная батарея для работы при отключении сети, скажите об этом прямо. Резервный режим требует подходящего инвертора и схем переключения, изолирующих питаемые цепи от сети. PNNL объясняет это требование в своих рекомендациях по резервному питанию от фотоэлектрических батарей. [5] Мы подтвердили бы эту возможность, прежде чем обсуждать часы резервного питания.

Сможет ли ваша солнечная система восполнить заряд батареи

Прежде чем рекомендовать большую ёмкость, мы посмотрели бы, что остаётся от солнечной генерации после дневного потребления. Батарея, которая регулярно заканчивает день частично заряженной, имеет меньше энергии на ночь независимо от её маркировки.

Для иллюстрации предположим, что после питания нагрузок здания на заряд остаётся 2 кВт. Восполнение 4 кВт·ч занимает два часа при расчёте без потерь; восполнение 8 кВт·ч — четыре. Фактический заряд требует дополнительной энергии и может занимать больше времени при изменении солнечного света или снижении мощности заряда.

Поэтому заряд солнечной батареи от солнечных панелей зависит от избыточной генерации в нужное время. Одного количества панелей для этого недостаточно. Для вашего проекта мы хотели бы понимать дневное потребление и менее солнечный сезон, а также лучшие летние дни. [3]

Заряд от сети может дать дополнительную возможность там, где система это поддерживает и местные правила это разрешают. Для автономного объекта мы также обсудили бы дни с плохой генерацией и резервный источник питания. Увеличение накопителя с одного класса ёмкости до следующего само по себе не обеспечивает надёжную автономную работу. [6]

Выбор ёмкости на будущие годы

Мы советуем оставлять запас на случай, если режим работы станет более требовательным. Это может означать более длительное охлаждение, дополнительное оборудование или меньшую доступную ёмкость по мере старения батареи. Подходящий запас зависит от того, насколько гибки ваши возможности при отключении сети.

Обе модели KNY имеют ресурс 6 000 циклов при 25°C и 80% DoD. [1][2] Мы всегда указываем эти условия вместе с показателем. Для решения о покупке срок гарантии, условия сохранения ёмкости и любые ограничения по пропускной способности требуют отдельного подтверждения; один показатель циклов их не устанавливает.

Размещение также имеет значение. Обе модели допускают заряд при 0–55°C и разряд при −20–60°C. [1][2] Если вы рассматриваете неотапливаемое помещение, мы проверили бы условия заряда там. Нижний предел температуры разряда не даёт разрешения заряжать при той же температуре.

Если вы предпочитаете начать с меньшей ёмкости, мы согласовали бы схему расширения до покупки. Сочетания батарей, поддержка инвертора и требования к монтажу должны быть согласованы. Совет «добавить ещё одну позже» полезен только тогда, когда такая будущая конфигурация поддерживается.

Часто задаваемые вопросы

Достаточно ли солнечной батареи 10 кВт·ч для дома

Её может быть достаточно для отдельных нагрузок или определённого вечернего периода. Перед рекомендацией нам нужны ваше потребление и требуемые часы. Непрерывный нагрев или охлаждение могут существенно изменить результат.

Может ли батарея 5 кВт·ч питать кондиционер

Потенциально да, если батарея и инвертор соответствуют рабочим и пусковым требованиям блока. Предоставьте нам данные электрического входа или измеренное потребление. Холодопроизводительность не равна мощности электрического входа.

Могут ли две батареи по 5 кВт·ч заменить одну на 10 кВт·ч

Два совместимых блока по 5,12 кВт·ч обеспечивают 10,24 кВт·ч номинальной энергии в одобренной параллельной схеме. Мы всё равно подтвердили бы инвертор, защиту и монтаж. Равная накопленная энергия не делает любую конфигурацию эквивалентной.

Сэкономит ли батарея большего размера больше денег

Мы посмотрели бы, какую часть дополнительной ёмкости вы сможете полезно заряжать и разряжать. Тарифы, замещённый импорт из сети и стоимость установки определяют финансовый результат. Ёмкость, которая редко используется, не может гарантировать лучшую окупаемость. [4]

С чего мы начнём по вашему проекту

Солнечная батарея 5 кВт·ч — разумная отправная точка для умеренной, чётко определённой потребности в энергии. Солнечная батарея 10 кВт·ч даёт больше возможностей для более длительного использования при условии, что источник заряда и мощность системы соответствуют режиму работы.

Пришлите нам оборудование, которое нужно питать, часы работы и модель инвертора, если он уже установлен. После этого мы сможем обсудить конфигурацию DW с понятным обоснованием ёмкости. Вы должны видеть, почему она подходит для вашего применения, а не просто получать предложение на размер больше.