Aurinkoakkupankin mitoittamiseksi oikein laske energia, jonka valitsemiesi kuormien on saatava, määritä, kuinka kauan niiden on toimittava, ja säädä sitten energia akun käyttökelpoisen purkaussyvyyden, toimitushäviöiden ja ilmoitetun suunnittelumarginaalin mukaan. Kun olet laskenut kapasiteetin kilowatti{1}}tunteina, tarkista jatkuva teho, moottorin-käynnistysjännite, akunhallintajärjestelmän rajat, latauskyky ja laitteiden yhteensopivuus.
Varmuuskopiolatausten peruskaava:Vaadittu nimellinen akun kapasiteetti (kWh)=keskimääräinen kriittinen kuormitus (kW) × varmistusaika (tuntia) × suunnittelumarginaali ÷ käyttökelpoinen akun osuus ÷ toimitusteho.
Jos tiedät jo tarvittavan kuormitusenergian kWh:na, älä kerro uudelleen varaajalla. Käyttää:
Vaadittu nimellinen akun kapasiteetti (kWh)=vaadittu kuormitusenergia (kWh) × suunnittelumarginaali ÷ käyttökelpoinen akun osuus ÷ toimitusteho.
Laskettu kWh-arvo on suunnittelutulos, ei täydellinen laitespesifikaatio. Toimivan järjestelmän on myös täytettävä invertterin tehoa, BMS-virtaa, ylijännitekestoa, jännitettä, latausta, johdotusta, suojausta, viestintää, ympäristöä ja paikallisia asennusvaatimuksia koskevat vaatimukset.

Mitä aurinkopariston kokokaavaa sinun tulisi käyttää?
Oikea aloituspiste riippuu siitä, mitä akun odotetaan tekevän. Ennen kuin valitset tuotteen, selvitä, koskeeko projekti katkosvarmuuskopiointia, koko-aikapoistoa-verkkokäyttöä vai päivittäistä aurinkoenergian-kulutusta. Tarkistaaksesi laajemman järjestelmätason{5}}vertailunon-grid, off-grid ja hybridiaurinkojärjestelmän kokoonpanot.
| Sovellus | Paras aloitussyöte | Ensisijainen kaava | Suunnittelun pääriski |
|---|---|---|---|
| Varmuuskopio kotiin | Keskimääräinen kriittinen kuormitus ja tarvittavat varatunnit | Keskimääräinen kuorma × tuntia, säädä sitten DoD, tehokkuus ja marginaali | Samanaikaisen tehon tai moottorin jännitteen aliarviointi |
| Pois{0}}verkon kodista, mökistä tai matkailuautosta | Päivittäiset kuormitusenergia- ja autonomiapäivät | Päivittäinen energia × autonomiapäivät, säädä sitten DoD, tehokkuus ja marginaali | Säilytystilan mitoitus ilman riittävää kausilatausenergiaa |
| Auringon oma{0}}kulutus | Odotettu aurinkoenergian ylijäämä päivällä ja energian tarve iltaisin | Tavoitesiirretty energia, joka on säädetty käyttökapasiteetin ja muunnoshäviöiden mukaan | Asennat enemmän tallennustilaa kuin aurinkopaneeli pystyy säännöllisesti täyttämään |
Kaava kodin vara-akun kokoa varten
Laske ensin suojattujen kuormien vaihtovirta:
Vaadittu kuormitusenergia (kWh)=keskimääräinen kriittinen kuorma (kW) × vara-aika (tuntia)
Laske sitten akun nimellinen kapasiteetti:
Akun nimelliskapasiteetti (kWh)=vaadittu kuormitusenergia × suunnittelumarginaali ÷ käyttökelpoinen akun osuus ÷ toimitustehokkuus
Kaava off{0}}verkon aurinkoparistopankin mitoittamiseen
Jos verkko{0}}järjestelmän on toimittava öisin tai heikon aurinkoenergian aikoina:
Nimellinen akun kapasiteetti (kWh)=päivittäinen suunnittelukuorma (kWh/vrk) × autonomiapäivät × suunnittelumarginaali ÷ akun käyttöosuus ÷ toimitustehokkuus
Kaava aurinkoenergian omalle-kulutukselle
Arvioi, kuinka paljon aurinkoenergiaa päivällä voidaan varastoida ja kuinka paljon ilta- tai yökuormaa voi käyttää. Käytännön energian{1}}siirtotavoite on yleensä pienempi näistä kahdesta arvosta:
Tavoite siirtynyt energia=sitä pienempi odotettua auringon ylijäämää tai suunniteltua-auringonlaskun jälkeen
Säädä sitten käytettävän akun kapasiteetin tavoite ja soveltuvat muunnoshäviöt. Järjestelmäarkkitehtuurilla on merkitystä, koskaAC-kytketty ja tasavirta-kytketyn akun tallennustilasijoittaa muunnoshäviöt energiapolun eri kohtiin.
Solar Battery Bank -kaavamuuttujat ja -yksiköt
Käytä yhtä termiä jokaiselle fyysiselle suurelle. Kuormavoiman sekoittaminen kuormitusenergiaan on yksi yleisimmistä syistä virheelliseen tulokseen.
| Symboli | Merkitys | Yksikkö | Kuinka saada se |
|---|---|---|---|
| P | Keskimääräinen kuormitusteho varmuuskopioinnin aikana | kW | Mitatut intervallitiedot tai samanaikainen kokonaiskuorma jaettuna ajalla |
| t | Vaadittu varmuuskopioinnin kesto | tuntia | Katkostavoite tai käyttötarve |
| E | Kuormien vaatima energia | kWh | P × t tai laitteen energian summa |
| D | Autonomian aika | päivää | Aurinko-olosuhteisiin ja varalataukseen perustuva luotettavuustavoite |
| f | Käyttökelpoinen akun osuus | desimaali | Valmistajan toiminta-alue tai käyttökelpoisen{0}}energian tiedot |
| η | Toimitustehokkuus akusta suunniteltuihin kuormiin | desimaali | Akun ja invertterin dokumentaatio soveltuvasta energiapolusta |
| M | Suunnittelumarginaalikerroin | desimaali | Esimerkiksi 1,10 läpinäkyvälle 10 %:lle |
| C | Vaadittu akun nimellinen kapasiteetti | kWh | Mitoituskaavan tulos |
Teho kilowatteina määrittää, kuinka paljon kuormaa järjestelmä kestää yhdellä hetkellä. Energia kWh:na määrittää, kuinka kauan se kestää kyseisen kuorman. Eroa selitetään tarkemmin tässä oppaassakW vs. kWh akkuenergian varastoinnissa.
Määritä, mitä akun on tehtävä
Kotisivun hätävarmuuskopiointi
Kodin varajärjestelmän tulisi alkaa suojatulla-kuormaluettelolla, ei kotitalouden vuosittaisella tai päivittäisellä sähkön kokonaiskulutuksella. Tunnista piirit, joiden on oltava käytettävissä, odotettavissa oleva katkon kesto ja laitteet, jotka voivat olla käynnissä samaan aikaan.
Aurinkopaneelit eivät tarjoa automaattisesti varavirtaa verkkokatkon aikana. Järjestelmä tarvitsee laitteita, jotka on suunniteltu turvallisesti irrottamaan verkosta ja muodostamaan eristetyn sähköjärjestelmän. Yhdysvaltain energiaministeriö selittää tämän toimintavaatimuksenaurinko- ja kimmoisuusohjausta.
Täysi-pois-verkkovirta
Pois{0}}verkon akun on kestettävä ajanjaksot, jolloin aurinkoenergian tuotanto on alle kuormituksen. Suunnittelussa huomioidaan yleensä yön ylittävä kysyntä, kausittaiset auringonsäästöt, peräkkäiset pilviset jaksot, invertterin valmiustilan kulutus, ajoittaiset pumput, generaattorin saatavuus ja kuormituksen{2}}poistovaihtoehdot.
Varastointi ja aurinkoenergian tuotanto on mitoitettava yhdessä. Isompi akku ei paranna kimmoisuutta, jos aurinkopaneeli tai generaattori ei pysty korvaamaan siitä poistettua energiaa. Katso lisäkonteksti, miten aaurinkoenergian varastointijärjestelmä koordinoi tuotantoa, varastointia ja kuormia.
Päivittäinen aurinkoenergian oma{0}}kulutus
Itse{0}}kuluttava akku varastoi ylimääräisen päiväsähkön myöhempää käyttöä varten. Hyödyllistä kapasiteettia rajoittaa sekä lataukseen käytettävissä olevan aurinkoylijäämän määrä että purkamiseen käytettävissä oleva ilta- tai yötarve. Useiden päivien varastointi voi jäädä vajaakäytöksi järjestelmässä, joka tuottaa vain vaatimattoman päivittäisen ylijäämän.
Laske tarvitsemasi kuormat
Luo kuormitustaulukko ennen akun valitsemista. Käytä mitattua energiaa aina kun se on mahdollista, erityisesti laitteissa, jotka kytkeytyvät päälle ja pois päältä.
| Ladata | Määrä | Syöttöä käytetään koon määrittämiseen | Toiminta-aika | Päivittäinen energia |
|---|---|---|---|---|
| Jääkaappi | 1 | Mitattu energia | 24 tuntia pyöräilyä | 1,35 kWh |
| LED valaistus | 8 | 10 W kukin | 5 tuntia | 0,40 kWh |
| Reititin ja verkkolaitteet | 1 setti | 25W keskimäärin | 24 tuntia | 0,60 kWh |
| Kannettavat tietokoneet | 2 | 60 W kukin | 4 tuntia | 0,48 kWh |
| Vesipumppu | 1 | 800W käynnissä | 0,5 tuntia | 0,40 kWh |
| Invertterin tyhjäkäyntikuorma | 1 | 20 W | 24 tuntia | 0,48 kWh |
| Kokonais | - | - | - | 3,71 kWh/vrk |
Tämä taulukko on havainnollistava mittaukseen{0}} perustuva työnkulku, ei yleinen kotitalousprofiili. Korvaa jokainen arvo projektitiedoilla.
Käytä käytännön mittausprotokollaa
- Mittaa laitteiden pistoke{0}} vähintään 24–72 tunnin ajan, jos mahdollista.
- Tunnista 24 tunnin peruskuorma ja suurin jatkuva kysyntä käyttämällä invertterin valvonta- tai käyttövälitietoja.
- Kirjaa kausiluonteiset kuormitukset erikseen, mukaan lukien lämmitys, jäähdytys, kosteudenpoisto ja veden pumppaus.
- Tarkista moottorin-käynnistysvirta laitteen asiakirjoista tai anna pätevän ammattilaisen mitata se.
- Käytä edustavaa korkeaa-kuormitusjaksoa mieluummin kuin sopivan alhaisen-kulutuksen päivää.
DOE:tAkkuenergian varastointijärjestelmän arviointimenetelmäkorostaa mitatun aikasarjan datan arvoa{0}}energian varastoinnin todellisen suorituskyvyn arvioimiseksi. Sama periaate parantaa alustavaa kuormitusarviointia: mitatut profiilit ovat yleensä hyödyllisempiä kuin yksi kuukausittainen kokonaismäärä.
Erottele kriittiset, joustavat ja poissuljetut kuormat
- Kriittiset kuormat:laitteet, joiden on toimittava koko suunnittelujakson ajan.
- Joustavat kuormat:laitteet, jotka voivat toimia vähemmän tunteja tai vain silloin, kun aurinkoenergiaa on saatavilla.
- Poissuljetut kuormat:laitteet, jotka pysyvät pois päältä käyttökatkon tai{0}}vähenemisen aikana.
Sähkövastuslämmitys, keskusilmastointi, suuret vedenlämmittimet, sähköliesi, vaatteiden kuivausrummut ja sähköautojen lataus voivat hallita säilytysvaatimuksia. Yhden suuren{1}}energiakuorman poistaminen tai ajoittaminen voi vähentää akun kokoa enemmän kuin monien pienten elektronisten laitteiden poistaminen.

Valitse Varatunnit tai Autonomian päivät
Varmuustunnit verkkoon{0}}yhdistetylle kodille
Valitse kohde paikallisten käyttökatkojen ja akun tarjoaman palvelun perusteella: lyhyt keskeytys, yksi ilta, yön yli, yksi kokonainen päivä tai pidempi hätä. Päätä, onko aurinkolataus saatavilla, kun verkko on poissa käytöstä ja palveleeko järjestelmä suojattua-kuormituspaneelia vai koko rakennusta.
Autonomiapäivät off{0}}verkkojärjestelmälle
Autonomia on ajanjakso, jonka akku kestää suunniteltua kuormaa ilman riittävää latausta. Valitse se kausiluonteisten aurinkoolosuhteiden, odotettavissa olevien pilvisten kausien, generaattorin luotettavuuden, polttoaineen saatavuuden, kuormituksen-poistovaihtoehtojen, sivuston pääsyn ja energian loppumisen seurausten perusteella.
Etäsivusto, jossa ei ole luotettavaa varmuuskopiolähdettä, saattaa tarvita enemmän tallennustilaa kuin omaisuus, jossa on automaattinen generaattori. Oikea autonomiapäivien lukumäärä on siis projektipäätös, ei kiinteä toimialaprosentti.
Käytä intervallilatausprofiilia, kun se on saatavilla
Kaksi kotia voi kuluttaa kukin 10 kWh päivässä, mutta vaativat erilaiset akut ja invertterit. Energiaa voidaan käyttää vähitellen; toinen voi käyttää pumppua, mikroaaltouunia ja ilmastointilaitetta samanaikaisesti. Päivittäinen kWh voi olla samanlainen, kun taas huippukW ja ylijännitevirta ovat hyvin erilaisia.
Laske käyttökelpoinen akun kapasiteetti DoD:n, tehokkuuden ja varauksen avulla
Käytä valmistajan käytettävissä olevaa kapasiteettia
Purkamissyvyys kuvaa, kuinka suuri osa nimelliskapasiteetista poistetaan jakson aikana. Käytä alustavassa mitoituksessa akun valmistajan sallimaa toiminta-aluetta tai ilmoitettua käyttöenergiaa yhden yleisprosentin sijaan.
Jos 10 kWh:n akkua käytetään 90 %:n käyttöalueella, se tuottaa 9 kWh käyttökelpoista DC-akkuenergiaa ennen kuin muut alavirran häviöt huomioidaan:
10 kWh × 0.90=9 kWh
Takuuehdot, -latausrajojen tila-, purkautumisnopeus, akun ikä, lämpötila, laiteohjelmiston asetukset ja haluttu käyttöikä voivat kaikki muuttaa käytännöllistä käyttöikkunaa.
Käytä oikeaa tehokkuusmittaria
Käyttökatkoksen aikana relevantti arvo on yleensä yksisuuntainen{0}}tehokkuus varastoidusta akkuenergiasta suojattuihin kuormiin. Meno-paluu-tehokkuus sisältää sekä latauksen että purkamisen, eikä sitä tule automaattisesti korvata yksisuuntaisella-käyttöaikalaskelmalla.
Tarkista myös, mitataanko tuotteen julkaistu käyttöenergia DC-puolella vai toimitetaanko AC-puolella. Jos valmistaja ilmoittaa jo käyttökelpoisen vaihtovirtaenergian, invertterin häviöiden vähentäminen uudelleen voi kaksinkertaistaa-sama häviön.
Sandia National LaboratoriesDOE/EPRI Sähkövaraston käsikirjatarjoaa laajemman teknisen kontekstin tallennussuorituskyvystä, tehosta, energiasta, tehokkuudesta ja sovelluskohtaisesta{0}}suunnittelusta.
Käytä läpinäkyvää suunnittelumarginaalia
Suunnittelumarginaali voi kattaa vaatimattoman epävarmuuden, pienet tulevaisuuden kuormitukset, kapasiteetin pienenemisen ajan myötä ja pienet virheet suoritusaika-arvioissa. Ilmoita se nimenomaisesti kertoimena, kuten 1,10 10 %:n lisäyksellä.
Marginaali ei saa peittää huonoja kuormitustietoja. Paranna ensin kuormitusarviota ja lisää sitten tarkoituksellinen varaus.
Tarkista lämpötila ja asennusolosuhteet
Lämpötila voi vaikuttaa käyttökapasiteettiin, latauksen hyväksyntään, purkaustehoon, BMS-käyttäytymiseen ja käyttöikään. Tarkista tuotteen vähimmäislatauslämpötila, vähimmäispurkauslämpötila, vähennyskäyrät, sisäänrakennettu-lämmitys, kotelointiluokitus, jäähdytys- tai ilmanvaihtovaatimukset sekä sisä- tai ulkoasennuksen rajat.
Älä käytä yhtä kylmää{0}}säätekijää jokaiselle litiumakulle. Kemia, kennosuunnittelu, lämmönhallinta ja BMS-asetukset vaihtelevat. Tämä yleiskatsauslitiumakun käyttölämpötila-alueetvoi auttaa tunnistamaan tarkastettavat tuotetiedot.
Muunna kWh Ah:ksi ja valitse 12V, 24V tai 48V
Akun energia voidaan määrittää kilowatti{0}}tunteina, kun taas jotkin järjestelmät on kuvattu amp-tunteina. Suhde on:
Energia (Wh)=jännite (V) × kapasiteetti (Ah)
Siksi:
Kapasiteetti (Ah)=energia (kWh) × 1 000 ÷ nimellisjärjestelmän jännite
| Nimellinen varastoitu energia | 12V ekvivalentti | 24V ekvivalentti | 48V ekvivalentti |
|---|---|---|---|
| 10 kWh | Noin 833 Ah | Noin 417 Ah | Noin 208 Ah |
Nämä amp{0}}tuntiarvot edustavat suunnilleen samaa nimellisenergiaa. Korkeampi jännite vähentää saman tehon tuottamiseen tarvittavaa virtaa, mikä voi pienentää johtimen kokoa ja jännitteen pudotusta, kun järjestelmä on suunniteltu oikein.
Kuinka valita järjestelmäjännite
- 12V:yleinen pienissä tasavirtajärjestelmissä ja vaatimattomissa mobiilisovelluksissa.
- 24V:käytetään usein keskikokoisissa liikkuvissa järjestelmissä, hytissä, laivajärjestelmissä ja pienemmissä invertteriasennuksissa.
- 48V:yleistä suuremmissa kiinteissä järjestelmissä, koska sama teho voidaan toimittaa pienemmällä virralla kuin 12V tai 24V.
Jännite on arkkitehtuuripäätös. Akun, invertterin, latausohjaimen, suojalaitteiden, johtimien, tietoliikenteen ja kaikkien tasavirtakuormien on oltava yhteensopivia. Suuremmat järjestelmät voivat myös käyttää tarkoitukseen suunniteltua-korkeajännitteiset{0}}paristot energian varastointiin, joita ei pidä käsitellä yksinkertaisina 48 V:n DIY-pankin laajennuksina.

Tarkista invertterin teho, käynnistysjännite ja BMS-rajat
Akkupankissa voi olla tarpeeksi kWh, mutta se ei silti pysty käynnistämään tai käyttämään vaadittuja laitteita. Kapasiteetti määrää käyttöajan. Teho- ja virtarajat määräävät, pystyykö järjestelmä ylipäätään palvelemaan kuormaa.
Tarkista jatkuva virta
Lisää kuormat, jotka voivat toimia samanaikaisesti. Invertterin jatkuvan AC-tehon on ylitettävä odotettu tarve soveltuvissa lämpötila- ja käyttöolosuhteissa.
Arvioi akun{0}sivuvirta seuraavasti:
Tasavirta (A) ≈ AC-kuormitusteho (W) ÷ akun jännite (V) ÷ invertterin hyötysuhde
Esimerkiksi 4 000 W:n vaihtovirtakuorma, joka syötetään 48 V:n akusta 92 % tehokkaan invertterin kautta, vaatii noin:
4,000 ÷ 48 ÷ 0.92 ≈ 90.6 A
Akkupankki, BMS, virtakiskot, kaapelit, sulakkeet, katkaisimet ja liittimet on suunniteltava kulloinkin käytettävää virtaa varten.
Tarkista moottorin ja kompressorin käynnistysjännite
Kaivopumput, jääkaapit, pakastimet, ilmastointilaitteet, korjaamotyökalut ja ilmakompressorit voivat kuluttaa huomattavasti enemmän tehoa käynnistyksen aikana kuin normaalikäytössä. Tarkista:
- Invertterin ylijännite
- Sallittu jännitteen kesto
- Akun BMS:n huippu-nykyinen raja ja kesto
- Jännitteen pudotus käynnistyksen aikana
- Johdin- ja suoja{0}}laitteiden luokitukset
- Voiko useita kuormia käynnistyä samanaikaisesti
Huippuluku ilman kestoa ei riitä. Järjestelmä, joka voi tuottaa erittäin suuren tehon sekunnin murto-osan ajan, ei ehkä silti pysty käynnistämään moottoria, joka tarvitsee lisävirtaa useiden sekuntien ajan.
Tarkista akun BMS ja rinnakkaisrajoitukset
Tarkista kunkin ehdotetun moduulin suurin jatkuva purkausvirta, huippupurkausvirta, sallittu huipun kesto, enimmäislatausvirta, suositeltu invertterialue, suurin rinnakkaisluku, hyväksytty johdotusasettelu ja tietoliikenteen yhteensopivuus.
Rinnakkaismoduulit eivät aina jaa virtaa täydellisesti. Kaapelin pituus, liittimen vastus, lämpötila, lataustila ja moduulin kunto voivat vaikuttaa virran jakamiseen. Käytä valmistajan hyväksymää virtakiskoa tai samanpituista-johdotusjärjestelyä.
Laske akkumoduulien määrä ja latauskyky
Laske akkumoduulien lukumäärä
Kun vaadittu nimelliskapasiteetti on tiedossa:
Moduulien lukumäärä=vaadittu nimelliskapasiteetti ÷ nimelliskapasiteetti yhteensopivaa moduulia kohti
Pyöristä ylös hyväksyttyyn koko{0}}moduulikokoonpanoon.
Jos suunnittelu vaatii 14,2 kWh:n ja yhden yhteensopivan moduulin teho on 5,12 kWh:
14.2 ÷ 5.12 = 2.77
Teholaskenta vaatii siis vähintään kolme moduulia, jotka tuottavat 15,36 kWh nimellisenergiaa. Lopullisen valinnan on silti läpäistävä teho-, BMS-, rinnakkais-, invertteri-, jännite-, tietoliikenne- ja asennustarkastukset.
Tarkista, kuinka nopeasti akku voidaan ladata
Arvioi ensin akkuun palautettava energia:
Lataa energiaa akkuun ≈ akusta otettu energia ÷ latausteho
Arvioi sitten paras{0}}latausaika:
Latausaika (tuntia) ≈ latausenergia (kWh) ÷ akun keskimääräinen latausteho (kW)
Älä käytä aurinko{0}}ladatussa järjestelmässä nimikilven tehoa ikään kuin se olisi jatkuvasti saatavilla. Tarkista odotettu kuukausittainen tai kausituotanto, päiväkuormitukset, leikkaus, varjostus, lämpötila ja lataus{2}}ohjaimen rajat. TheNREL PVWatts -laskinvoi tarjota sijaintiin perustuvan{0}}arvion aurinkosähkön tuotannosta tätä seulontavaihetta varten.
Verkkoyhteyden ulkopuolisessa suunnittelussa odotetun aurinkoenergiantuotannon on katettava sekä päiväkuormitus että akun palauttamiseen tarvittava energia purkauksen jälkeen. Jos akku ei palaudu ennen seuraavaa huonoa-aurinkojaksoa, tallennustilan lisääminen ei yksin ratkaise luotettavuusongelmaa.

Aurinkoenergiapankin kokotaulukko
Seuraava kaavio käyttää yhden päivän autonomiaa, 90 %:n käyttökelpoista akkuosuutta, 92 %:n toimitustehokkuutta ja 10 %:n suunnittelumarginaalia. Se on vain esimerkki.
| Päivittäinen suunnittelukuormitus | Vaadittu nimelliskapasiteetti | Käytännön tulkinta |
|---|---|---|
| 2 kWh/päivä | 2,66 kWh | Pieni välttämätön-kuorma tai kompakti off-verkkosovellus |
| 5 kWh/päivä | 6,64 kWh | Kohtalainen matkustamon, matkailuauton tai rajoitettu kotikuorma |
| 10 kWh/päivä | 13,29 kWh | Huomattava suojattu-kuormitus tai tehokas off-verkkoprofiili |
| 15 kWh/päivä | 19,93 kWh | Suurempi asuinkuorma ohjatuilla{0}}tehokkailla laitteilla |
| 20 kWh/päivä | 26,57 kWh | Suuri asuinkuorma, joka vaatii huolellisia virran ja lataustarkistuksia |
Minkä tahansa oletuksen muuttaminen muuttaa tulosta. Pienempi käyttöosuus, pienempi hyötysuhde, pidempi autonomiajakso tai suurempi marginaali lisää vaadittua nimelliskapasiteettia.
Toimivia aurinkoparistojen mitoitusesimerkkejä
Esimerkki 1: Small Off-Grid Cabin
Olettaa:
- Päivittäinen suunnittelukuorma: 2,8 kWh
- Itsenäisyys: 1,5 päivää
- Käytettävä akun osuus: 90 %
- Toimituksen tehokkuus: 92 %
- Suunnittelumarginaali: 10 %
Vaadittu nimelliskapasiteetti=2.8 × 1,5 × 1,10 ÷ 0,90 ÷ 0,92 ≈ 5,58 kWh
Nimellisjännitteellä 24 V:
5,58 × 1 000 ÷ 24 ≈ 233 Ah
Seuraava vaihe on valita hyväksytty moduulikokoonpano yli 5,58 kWh ja varmistaa, että invertteri, akun virtarajat ja kausilatauslähde kestävät ohjaamon kuormitusta.
Esimerkki 2: Essential Home Backup
Oletetaan, että suojatut kuormat ovat keskimäärin 1,2 kW ja niiden on toimittava kahdeksan tuntia.
Vaadittu kuormitusenergia=1.2 kW × 8 tuntia=9.6 kWh
Käyttämällä 90 % käyttökelpoista osaa, 92 % toimitustehokkuutta ja 10 % marginaalia:
Vaadittu nimelliskapasiteetti=9.6 × 1,10 ÷ 0,90 ÷ 0,92 ≈ 12,75 kWh
Tämä tulos käsittelee energian käyttöaikaa. Se ei todista, että akku ja invertteri voivat käynnistää suurimman moottorin tai tukea maksimaalista samanaikaista kuormitusta.
Esimerkki 3: Mitatusta kuormitustaulukosta moduulien määrään
Käyttämällä yllä olevaa kuvaavaa mitattu kuormitustaulukkoa:
- Päivittäinen kriittinen{0}}kuormitusenergia: 3,71 kWh
- Itsenäisyys: 1,5 päivää
- Käytettävä akun osuus: 90 %
- Toimituksen tehokkuus: 92 %
- Suunnittelumarginaali: 10 %
Vaadittu nimelliskapasiteetti=3.71 × 1,5 × 1,10 ÷ 0,90 ÷ 0,92 ≈ 7,39 kWh
Jos hyväksytyn akkumoduulin teho on 5,12 kWh:
7,39 ÷ 5.12=1.44 moduulia
Suunnittelu vaatii vähintään kaksi moduulia kapasiteetin mukaan 10,24 kWh nimellisteholle. Ennen kuin hyväksyt tämän kokoonpanon, tarkista kahden-moduulin jatkuva virta, käynnistysjännite, latausvirta, rinnakkaishyväksyntä ja invertterin tiedonsiirto.
Kuinka kauan 10 kWh:n akku kestää?
Käyttöaika riippuu kuormiin toimitetusta käyttöenergiasta, ei vain nimellisarvosta. 10 kWh:n nimellisakulla, 90 % käyttökelpoisella osuudella ja 92 %:n toimitusteholla:
Käytettävä vaihtovirtaenergia ≈ 10 × 0,90 × 0.92=8.28 kWh
| Keskimääräinen kuormitus | Arvioitu käyttöaika |
|---|---|
| 0,3 kW | Noin 27,6 tuntia |
| 0,5 kW | Noin 16,6 tuntia |
| 1,0 kW | Noin 8,3 tuntia |
| 2,0 kW | Noin 4,1 tuntia |
| 3,0 kW | Noin 2,8 tuntia |
Nämä arvot olettavat tasaisen keskimääräisen kuormituksen, eivätkä ne sisällä ylimääräisiä lämpötilan alenemista, ikääntymistä, BMS-varaa tai laitteistokohtaisia{0}}rajoituksia.
LiFePO4 vs. lyijy-happoakkupankin mitoitus
Akun kemia vaikuttaa siihen, miten nimelliskapasiteetti, purkausnopeus, latausvaatimukset, huolto ja asennusolosuhteet vaikuttavat käyttökelpoiseen järjestelmän suorituskykyyn. Tarkastele näitä laajempaa vertailua vartenerilaisia akkutyyppejä energian varastointiin.
| Suunnittelutekijä | LiFePO4 | Lyijy-happo |
|---|---|---|
| Käyttökelpoinen purkausalue | Suunniteltu usein laajempaan käyttöalueeseen tuoteasetusten ja takuun alaisina | Usein suunniteltu konservatiivisemmalla purkausrajalla |
| Korkean{0}}nopeuden purku | Yleensä vähemmän herkkä kuin lyijy-happo, solu- ja BMS-rajojen sisällä | Käytettävissä oleva kapasiteetti voi pudota huomattavasti, kun purkausnopeus kasvaa |
| Latauksen ohjaus | Vaatii yhteensopivan BMS- ja latausprofiilin | Edellyttää oikean{0}}monivaiheisen latausprofiilin |
| Lataus alhaisessa-lämpötilassa | BMS saattaa rajoittaa sitä tai vaatia lämmitystä | Suorituskyky ja latauksen hyväksyntä vaihtelevat myös lämpötilan mukaan |
| Huolto | Yleensä alhainen käyttäjätasolla | Vuotaneet akut vaativat tarkastusta ja huoltoa |
| Asennus | Noudata kotelointi-, väli-, lämpö-, BMS- ja sertifiointivaatimuksia | Vuotaneet tuotteet saattavat vaatia ilmanvaihtoa ja lisähuoltoa |
| Koon painotus | Käytettävissä oleva kWh, BMS-virta, lämpötila, tietoliikenne ja sykliolosuhteet | Purkausraja, nimellinen-tuntikapasiteetti, korkea-nopeustehosteet, lataustehokkuus ja ilmanvaihto |
Käytä lyijy-happoakkuille valmistajan purkautumiskäyriä ja nimellistä-tuntikapasiteettia. Yksinkertainen Ah-muunnos nimellisjännitteellä voi yliarvioida käytettävissä olevan energian, kun purkausvirta on korkea.
Yleisiä aurinkopariston mitoitusvirheitä
- Kertomalla ajalla kahdesti:jos kuormitusenergia on jo kWh, älä kerro sitä uudelleen varatunteilla.
- kWh ja kWh sekaisin:varastoitu energia ja toimitettava teho ovat erillisiä määritelmiä.
- Kotitalouden kokonaiskulutuksen käyttäminen välttämättömään varmuuskopioon:kokoa suojatuilta kuormituksilta, kun suunnittelu ei ole koko-kotivarmuuskopio.
- Nimikilven wattien käyttäminen keskikulutuksena:Pyöräilyvarusteet kuluttavat usein vähemmän energiaa kuin sen suurin syöttö antaa olettaa.
- Valmiustilan kulutuksen huomioiminen:40 W:n jatkuva kuorma kuluttaa 0,96 kWh päivässä.
- Edestakaisen-matkan tehokkuuden käyttäminen yksisuuntaisessa-laskelmassa tarkistamatta:sovita hyötysuhde laskettavaan energiapolkuun.
- Ohitetaan moottorin{0}}aloitusjännite:riittävä kWh ei takaa onnistunutta pumpun tai kompressorin käynnistystä.
- Suunnittelu vuotuisiin-keskimääräisiin aurinkoolosuhteisiin:off{0}}verkon luotettavuus määräytyy yleensä epäsuotuisimman vuodenajan mukaan.
- Olettaen, että paristot voidaan aina lisätä myöhemmin:Laajentamista voivat rajoittaa ikä, lataustila, laiteohjelmisto, tietoliikenne, invertterirajat tai valmistajan käytäntö.
- Latausajan huomioimatta jättäminen:akku, joka ei voi palautua ennen seuraavaa purkausjaksoa, ei ole joustava malli.
Turvallisuus, laajuus ja toimitukselliset menetelmät
Tämä artikkeli tarjoaa alustavan laskentakehyksen akun kapasiteettivaatimusten vertailua varten. Se ei ole sähkösuunnittelupiirros, asennusopas, koodin-yhteensopivuuden tarkistus tai tuotekohtaisen suunnittelun korvike.
Laskentamenetelmässä erotetaan kuormitusteho, kuormitusenergia, nimelliskapasiteetti, käyttökapasiteetti, toimitustehokkuus ja suunnittelumarginaali, jotta jokainen oletus voidaan tarkistaa. Työstetyt esimerkit paljastavat heidän oletuksensa, eikä niitä tule käsitellä yleismaailmallisina tuotesuosituksina.
Pätevän ammattilaisen, joka tuntee sovellettavat paikalliset sähkö-, rakennus- ja palovaatimukset, tulee tarkistaa lopullinen laitteiden valinta ja asennus. Yhdysvalloissa UL selittää tämänUL 9540 arvioi energian varastointijärjestelmät ja -laitteet integroituina järjestelminä, mukaan lukien akut, virranmuunnos, säätimet, suojaus ja tiedonsiirto.
FAQ
K: Kuinka lasken aurinkoparistopankin koon?
V: Laske energia, jonka valittujen kuormien on vastaanotettava, säädä akun käyttöosuus ja toimitustehokkuus, lisää ilmoitettu suunnittelumarginaali ja pyöristä ylöspäin hyväksyttyyn moduulikokoonpanoon. Tarkista sitten invertterin teho, moottorin ylijännite, BMS-virta, latauskyky, jännite ja yhteensopivuus.
K: Kuinka monta paristoa tarvitsen aurinkoenergiaan?
V: Jaa vaadittu akun nimelliskapasiteetti yhden yhteensopivan moduulin nimelliskapasiteetilla ja pyöristä ylöspäin. Pelkkä kapasiteetti ei riitä; Varmista, että moduulien määrä täyttää myös jatkuvan virran, huippuvirran, rinnakkaisrajat, invertteriyhteensopivuus ja latausvaatimukset.
K: Riittääkö 10 kWh:n akku talon pyörittämiseen?
V: Se voi kestää välttämättömiä kuormia useita tunteja, mutta käyttöaika riippuu keskimääräisestä kuormituksesta, käyttökapasiteetista, tehokkuudesta, lämpötilasta ja akun tilasta. Lämmitys, jäähdytys, veden lämmitys, ruoanlaitto, pumput ja sähköautojen lataus voivat lyhentää käyttöaikaa nopeasti.
K: Kuinka kauan 10 kWh aurinkoparisto kestää?
V: Käyttöaika on likimäärin käytettävissä oleva toimitettu energia jaettuna keskimääräisellä kuormituksella. Tämän artikkelin esimerkkioletusten mukaan 10 kWh:n nimellisakku tuottaa noin 8,28 kWh vaihtovirtakuormitukselle, mikä on noin 8,3 tuntia 1 kW:n keskimääräisellä kuormituksella.
K: Pitäisikö minun mitoittaa kodin akku sähkölaskustani?
V: Lasku on hyödyllinen keskikulutuksen arvioinnissa, mutta se ei osoita, mitkä kuormat on toimittava katkon aikana tai milloin ne toimivat. Aikavälitiedot ja laite-suojattu-kuormaluettelo ovat hyödyllisempiä varmuuskopioiden koon määrittämisessä.
K: Pienentääkö suurempi aurinkopaneeli akun kokoa?
V: Se voi vähentää purkauksen tiheyttä ja syvyyttä, kun auringonvaloa on saatavilla, mutta se ei poista tavoitejakson aikana tarvittavaa energiaa ilman riittävää aurinkotuotantoa. Ryhmä ja akun koko on arvioitava yhdessä.
K: Pitäisikö minun valita 12V, 24V vai 48V?
V: Valitse jännite koko järjestelmäarkkitehtuurista, älä pelkästään Ah-luvusta. Suuremmat invertterijärjestelmät hyötyvät yleensä korkeammasta jännitteestä, koska sama teho voidaan toimittaa pienemmällä virralla, mutta kaikkien komponenttien on oltava yhteensopivia.
K: Pitäisikö minun lisätä ylimääräistä akkukapasiteettia tulevaa laajentamista varten?
V: Vaatimaton marginaali voi kattaa rajoitetun tulevan kasvun. Ennen kuin luotat myöhempään laajennukseen, varmista valmistajan säännöt moduulin iästä, laiteohjelmistosta, lataustilasta, tiedonsiirrosta ja enimmäismäärästä.
Johtopäätös
Luotettava aurinkoparistopankin mitoitus alkaa mitatusta kuormitusenergiasta ja selkeästi määritellystä käyttötavoitteesta. Käytä keskimääräistä kuormitustehoa kerrottuna varatunteilla, kun syöttö on kWh, tai käytä kuormitusenergiaa suoraan, kun se on jo kWh. Säädä kerran käytettävissä olevaa akun kapasiteettia, oikeaa tehokkuusmittaria ja läpinäkyvää marginaalia varten.
Tarkista sitten tulos todellisen akun, invertterin, BMS:n, latauslähteen, järjestelmän jännitteen, moduulikokoonpanon, ympäristörajojen ja asennusvaatimusten perusteella. Hyödyllisin aurinkoakun kapasiteettilaskin ei ole se, joka tuottaa eniten; se tekee jokaisen oletuksen näkyväksi ja tarkistaa, pystyykö koko järjestelmä toimittamaan ja palauttamaan vaaditun energian turvallisesti.
