Изборът между еднофазна и трифазна система за съхранение на енергия в жилищни сгради не е просто въпрос на избиране на по-голямата или по-напреднала опция.
Правилният избор започва с електрическата структура на имота.
Една къща може да има еднофазна връзка към електрозахранването и да използва предимно осветление, хладилници, контакти, климатици и други обичайни домакински товари. Друг имот може да получава трифазно захранване и да работи с по-големи термопомпи, зарядни устройства за електрически автомобили, водни помпи, работилнично оборудване или други товари с висока мощност.
Тези два проекта не трябва автоматично да използват едно и също Съхранение на енергия в дома конфигурация
Типът на фазата на инвертора трябва да съответства на мрежовата връзка, резервните товари, слънчевата система, схемата на разпределение на мощността и местните изисквания за монтаж. Капацитетът на батерията е важен, но не може да коригира несъответствие във фазите.
За жилищни соларни, резервни захранвания и проекти за разпределена енергия, разбирането на тази разлика рано може да предотврати ненужни промени в оборудването по-късно.
Бърз отговор
A еднофазна жилищна система за съхранение на енергия е подходящ, когато домът е с еднофазно захранване или когато изискването за резервно захранване е ограничено до избрани еднофазни битови вериги.
A Трифазна жилищна система за съхранение на енергия става по-релевантно, когато:
- Имотът разполага с трифазна електрическа връзка;
- Важните товари са разпределени на три фази;
- Трифазното оборудване трябва да работи по време на прекъсване на захранването;
- Резервното захранване за целия дом покрива по-големи електрически товари;
- Необходима е по-висока мощност на инвертора;
- Очаква се бъдещото разширение да увеличи търсенето на енергия.
Въпреки това, наличието на трифазна мрежова връзка не означава автоматично, че всеки проект се нуждае от трифазна система за съхранение на енергия в дома.
Действителните резервни вериги и експлоатационни изисквания все още трябва да бъдат проверени.
Започнете с електрическото захранване на имота, а не с размера на батерията
Една от най-честите грешки при избора е обсъждането на капацитета на батерията преди потвърждаване на конфигурацията на електрическата фаза.
Клиентът може да поиска батерийна система с капацитет 10 kWh, 20 kWh или 30 kWh. Това ни показва колко енергия може да е необходима, но не и как тази енергия трябва да бъде доставена на сградата.
Преди да изберете жилищна система за съхранение на енергия, първите въпроси трябва да включват:
- Еднофазно или трифазно е захранването?
- Какво е напрежението и честотата на мрежата?
- Кои домакински уреди изискват резервно захранване?
- Някои от основните товари трифазни ли са?
- Необходима ли е резервна защита за целия имот или само за избрани вериги?
- Как се разпределят натоварванията по фази?
- Вече има ли инсталиран соларен инвертор?
- Ще бъде ли добавен по-късно зарядно устройство за електромобил, термопомпа, помпа или друг голям консуматор?
След като тези точки станат ясни, мощността на инвертора и капацитетът на батерията могат да бъдат съгласувани много по-точно.
Еднофазно домашно съхранение на енергия Подходящ за много стандартни жилищни проекти
Еднофазното електричество остава често срещано в жилищни приложения, особено когато общото потребление на имота е умерено.
При този тип проект, еднофазен хибриден инвертор може да управлява енергията между соларната система, батерията, електрическата мрежа и домакинските товари, без да въвежда ненужно трифазно оборудване.
Типичните натоварвания могат да включват:
- Осветление;
- Хладилници и фризери;
- Телевизори;
- Рутери и комуникационно оборудване;
- Системи за сигурност;
- Малки кухненски уреди;
- Контакти за бита;
- Избрани климатични системи;
- Малки водни помпи;
- Оборудване за домашен офис.
За имот, който основно цели собствено потребление на слънчева енергия и резервно захранване за тези товари, правилно оразмерена еднофазна система за съхранение на енергия за дома може да осигури практично и сравнително лесно решение.
Еднофазните системи са особено подходящи за избрани резервни вериги
Не всеки клиент се нуждае от поддържане на цялата къща работеща по време на прекъсване на електрозахранването.
По-практичен резервен дизайн може да осигури само основни вериги като:
Хладилна техника + осветление + интернет + охрана + избрани контакти + водоснабдяване
Това намалява необходимата мощност на инвертора и може също да намали ненужния капацитет на батерията.
Например, къщата може нормално да достигне сравнително висок пик на потребление, когато фурната, електрическият бойлер, климатикът, пералнята и други уреди работят заедно.
Но по време на прекъсване на захранването собственикът на жилище може да се нуждае само от няколко основни консуматора.
В тази ситуация, оразмеряването на системата за съхранение на енергия за дома за цялото теоретично търсене на домакинството може ненужно да увеличи разходите по проекта и сложността на системата.
Трифазно домашно съхранение на енергия Проектиран за по-сложни жилищни товари
Трифазните жилищни връзки са често срещани на някои пазари и стават все по-актуални за по-големи домове с по-високо електрическо потребление.
Важната разлика не е просто, че трифазната система може да бъде „по-голяма“.
Това е, че инверторът може да работи с трифазна електрическа архитектура.
Това става важно, когато имотът експлоатира оборудване като:
- Трифазни термопомпи;
- Зарядно оборудване за електромобили с висока мощност;
- Трифазни водни помпи;
- Басейново оборудване;
- По-големи ОВК системи;
- Жилищни семинари;
- Големи електрически отоплителни системи;
- Други трифазни двигатели или машини.
Ако един от тези товари трябва да остане в експлоатация по време на прекъсване на захранването от мрежата, еднофазен инвертор не може да изпълни изискването само с достатъчно висока kW мощност.
Фазов тип и мощност са две различни спецификации.
Еднофазен инвертор с мощност 12kW и трифазен инвертор с мощност 12kW не осигуряват еднаква архитектура на електрическия изход.
Трифазната връзка към мрежата не винаги означава, че е необходима трифазна резервна мощност
Тази разлика е особено важна при проекти за обновяване.
Разгледайте имот с трифазно захранване от електроразпределителното дружество.
Неговите нормални натоварвания могат да бъдат разпределени между L1, L2 и L3, но клиентът иска резервиране само за:
- Хладилник;
- Интернет рутер;
- Система за сигурност;
- Няколко лампи;
- Избрани стенни контакти.
Всички тези резервни вериги могат да бъдат разположени в подходящ еднофазен резервен участък, в зависимост от електрическото проектиране и местните изисквания за инсталация.
В такъв случай, вместо да се архивира цялата трифазна разпределителна система, понякога може да се обмисли специализирано еднофазно резервно решение.
Но това трябва да се оцени внимателно.
Преразпределението на натоварването, фазовата небалансираност, изискванията за свързване към мрежата, защитните устройства, съществуващата електрическа инсталация и местните разпоредби влияят върху практичността на това подреждане.
Ето защо оригиналното разпределително табло трябва да бъде прегледано преди избора на система за съхранение на енергия за дома.
Резервното захранване за целия дом променя решението
Има голяма разлика между резервно копие на основните товари и резервно захранване за целия дом.
Резервното захранване на основните товари изолира ограничен брой важни вериги.
Цялостното резервно захранване се опитва да поддържа много по-голяма част от нормалната електрическа работа на имота.
За малък еднофазен дом, цялостното резервно захранване може да бъде сравнително лесно, ако инверторът и батерията са правилно оразмерени.
За по-голям трифазен имот ситуацията става по-сложна.
Проектът трябва да вземе предвид:
- Обща едновременна мощност;
- Включете всяка фаза;
- Максимално допустимо фазово отклонение
- Пусков ток на двигателя;
- Поведение при стартиране на термопомпа или компресор;
- Търсене на зареждане на електрически превозни средства;
- Възможност за разреждане на батерията;
- Възможност за претоварване на инвертора;
- Резервна схема за превключване;
- Кои товари трябва да се изключват автоматично при прекъсване на захранването.
Голяма батерия сама по себе си не може да реши тези проблеми.
Инверторът трябва да е способен да осигурява необходимите товари, а батерията трябва да е способна да поддържа необходимата мощност и продължителност на резервното захранване.
Инверторът и капацитетът на батерията решават различни проблеми
Жилищните проекти за съхранение на енергия понякога се фокусират твърде силно върху kWh рейтинга на батерията.
Но kW и kWh отговарят на различни въпроси.
kW рейтингът на инвертора определя колко мощност може да достави системата в даден момент.
Капацитетът на батерията в kWh определя приблизително колко дълго може да бъде доставяна тази мощност.
Да приемем, че основните резервни товари са средно 2kW.
По-голямата батерия може да удължи продължителността на резервното захранване, но инверторът все още се нуждае от достатъчен изходен капацитет, за да работи с товарите и да поеме краткотрайни пикове.
Сега разгледайте водна помпа или компресор.
Пусковата му мощност може да изглежда приемлива, но стартовото натоварване може да бъде значително по-високо. Следователно инверторът се нуждае от достатъчен резерв за пиково натоварване.
Същият принцип става още по-важен при трифазни домашно съхранение на енергия проекти, тъй като трябва да се оценят както общата системна мощност, така и условията на натоварване по фази.
Капацитетът на батерията трябва да отговаря на реалната цел за резервно захранване
Една проста начална оценка е:
Необходима резервна енергия ≈ средно резервно натоварване × необходимо време за работа
Ако основните товари са средно 2kW и трябва да работят приблизително 5 часа, теоретичното енергийно изискване е около 10kWh.
Крайната конфигурация на батерията трябва да позволява фактори, включително:
- Използваем капацитет на батерията;
- Загуби от преобразуване;
- Battery operating limits;
- Вариации на натоварването;
- Резервно състояние на заряда;
- Температура;
- Стареене на батерията;
- Бъдещ ръст на натоварването.
Ето защо изборът между еднофазен и трифазен ток трябва да бъде направен преди окончателното оразмеряване на батерията.
Трифазните проекти също трябва да вземат предвид разпределението на натоварването
Едно предимство на трифазното електрическо разпределение е възможността за разпределяне на по-големи товари между множество фази.
Но това въвежда и друго съображение при проектирането: Товарите може да не са равномерно разпределени.
Например, една фаза може да захранва кухня и термопомпа, докато друга захранва осветление и спални. Третата може да поддържа зарядно за електромобил или работилница.
Общото битово потребление може да изглежда приемливо, но една фаза може да носи значително по-голямо натоварване от другите.
Ето защо трифазната система за съхранение на енергия за жилищни нужди трябва да бъде оценявана не само по обща номинална мощност, но и по начина, по който управлява различни товари в трите фази.
Това става особено важно по време на операцията по архивиране.
Преди финализирането на оборудването, инсталаторът или купувачът на проекта трябва да предостави информация за съществуващата дистрибуторска схема, когато е възможно.
Конфигурацията на соларните фотоволтаици трябва да съответства и на инвертора
Решението за еднофазна или трифазна система също влияе върху слънчевата част на проект за съхранение на енергия в дома.
За нова фотоволтаична инсталация с батерии, хибридният инвертор може директно да управлява фотоволтаичния вход, зареждането на батерията, битовото потребление, взаимодействието с мрежата и резервното захранване.
Системният дизайн следователно трябва да потвърди:
- Капацитет на фотоволтаична система;
- Напрежение на PV низ
- String current;
- Брой MPPT входове;
- Диапазон на PV вход на инвертора;
- Тип на фазата на мрежата;
- Напрежение на батерията;
- Комуникация на батерията;
- Изисквания за експортен контрол.
Трифазен имот може да използва трифазен хибриден инвертор за координиране на слънчевата и батерийната енергия в електрическата система на сградата.
По-малък еднофазен имот може да постигне същата цел за управление на енергията, използвайки по-опростена еднофазна конфигурация.
Нито едното подреждане не е автоматично по-добро.
Правилната архитектура зависи от проекта.
Съществуващите слънчеви системи се нуждаят от допълнителни проверки за съвместимост
Проектите за ретрофит на системи за съхранение на енергия в домове изискват по-внимателна оценка от новите инсталации, тъй като част от оборудването вече е фиксирано.
Например, имотът може вече да има:
- Слънчеви панели;
- Мрежово свързан соларен инвертор;
- Разпределително табло;
- Умни електромери;
- Устройства за контрол на износа;
- Съществуващи резервни вериги.
Първият въпрос не е просто дали може да се монтира нова батерия.
Проектът трябва да определи как ще си взаимодействат съществуващият соларен инвертор и новата система за съхранение на енергия.
Конфигурация с променливотоково свързване може да позволи съществуващият фотоволтаичен инвертор да остане на място, докато друг проект може да се възползва от замяната на съществуващия инвертор с хибриден инвертор.
Фазовият тип на съществуващия инвертор е особено важен.
Трифазна фотоволтаична инсталация, например, не трябва да се преобразува в различна архитектура за съхранение без преглед на изискванията за връзка с мрежата, поведението при резервно захранване, работата на фотоволтаиците по време на прекъсвания и електрическата защита.
Помислете за бъдещите натоварвания, преди да изберете конфигурацията на фазите
Потреблението на електроенергия в жилищния сектор се променя.
Къща, която в момента използва конвенционални уреди, може по-късно да добави:
- Зарядно устройство за електромобил;
- По-голяма термопомпа;
- Електрическо подгряване на вода;
- Допълнителна климатизация;
- Помпа за плувен басейн;
- Повече слънчеви панели;
- Домашен работен кът;
- Допълнителни батерийни модули.
Това означава, че системата за съхранение на енергия в дома не трябва да отговаря само на днешното търсене на електроенергия.
Трябва също така да се предвиди разумно място за планирано разширение.
Това прави не означава, че всеки собственик на жилище трябва незабавно да закупи трифазна система.
Ако сградата е еднофазна и бъдещите товари ще останат еднофазни, добре проектирана разширяема еднофазна система може да остане правилният избор.
Но ако имотът вече е трифазен и се очакват големи трифазни товари, изборът на трифазна платформа в началото може да намали нуждата от големи промени в системата по-късно.
Четири често срещани сценария за жилищни проекти
Решението за фазата става по-лесно, когато се разглежда през реални приложения.
Сценарий 1: Стандартен еднофазен дом с основно резервно захранване
Къщата използва еднофазно електричество.
Необходимо резервно захранване за осветление, хладилник, интернет, охрана, контакти и няколко малки уреда.
Няма трифазни двигатели или други големи трифазни товари.
Вероятна посока: Еднофазно домашно съхранение на енергия.
Основните оставащи въпроси са размер на инвертора, капацитет на батерията, слънчев вход и необходимото време за резервно захранване.
Сценарий 2: Голям трифазен дом с термопомпа и зареждане на електрически автомобил
Имотът разполага с трифазен ток и сравнително високо потребление на електроенергия.
Собственикът иска широко покритие за резервно захранване и може да се наложи да работи с оборудване с висока мощност.
Вероятна посока: Трифазно домашно съхранение на енергия.
Проектът трябва да обърне особено внимание на разпределението на натоварването, пиковото търсене, стратегията за зареждане на електрически превозни средства, характеристиките на стартиране на термопомпите и управлението на резервните товари.
Сценарий 3: Трифазна мрежа, но само малки товари се нуждаят от резервно захранване
Имотът получава трифазно захранване от мрежата, но резервно захранване е необходимо само за осветление, интернет, хладилни инсталации и охрана.
Възможна посока: Избрана еднофазна резервна схема може да бъде разгледана, ако електрическото проектиране и местните изисквания го позволяват.
Важното е решението да се основава на резервните вериги, а не само на връзката с мрежата.
Сценарий 4: Жилищен имот с трифазна водна помпа
Селска къща или по-голям жилищен имот използва трифазна помпа за водоснабдяване или напояване.
Помпата трябва да продължи да работи по време на прекъсване.
Вероятна посока: Трябва да се разгледа трифазен инвертор за съхранение, способен да поддържа помпата.
Само номиналната мощност на помпата не е достатъчна. Трябва да се потвърдят и пусковият ток, и последователността на работа.
Какво трябва да се потвърди преди поръчка на жилищна система за съхранение на енергия?
За дистрибутори, инсталатори, EPC изпълнители и купувачи на жилищни енергийни проекти, предоставянето на пълна информация за проекта прави съпоставянето на системи много по-бързо.
Преди да потвърдите системата, препоръчваме да съберете:
- Държава на местоназначение;
- Мрежово напрежение;
- Честота на мрежата;
- Еднофазна или трифазна връзка;
- Необходима изходна мощност на инвертора;
- Списък на резервните товари;
- Фазов тип на важни товари;
- Спецификации на двигателя и компресора;
- Съществуващ модел соларен инвертор;
- Информация за PV панелите и стринговете;
- Необходим капацитет на батерията;
- Очаквана продължителност на архивирането;
- Резервно захранване за целия дом или за основни товари;
- Работа в мрежа или автономна работа;
- Изисквания за комуникация и наблюдение;
- Място за монтаж;
- Планирано бъдещо разширение.
Вместо да се избира инвертор само по една спецификация, тези детайли позволяват цялостната архитектура за съхранение на енергия в дома да бъде разгледана заедно.
KUVO съгласува инвертора, батерията и конфигурацията на фазите като една система
За жилищно енергийно съхранение проекти, ние не третираме инвертора и батерията като несвързани компоненти.
Мрежовото свързване, типът фаза на инвертора, напрежението на батерията, комуникацията на BMS, слънчевия вход, изискванията за натоварване, резервния изход, мониторинга, защитата и плана за разширение си влияят взаимно.
KUVO предлага решения за съхранение на енергия за дома за различни битови и разпределени енергийни нужди, включително еднофазни и трифазни конфигурации, хибридни инвертори, LiFePO₄ батерии, модулни батерийни конструкции и интегрирани системи "Всичко в едно".
За по-малки жилищни проекти, компактна еднофазна конфигурация може да осигури необходимите функции за съхранение на слънчева енергия и резервно захранване без ненужно усложняване.
За по-големи домове, вили, ферми, смесени жилищни имоти или проекти с по-висока мощност и трифазни товари, трифазна конфигурация за съхранение на енергия в дома може да осигури по-подходяща електрическа архитектура.
Целта не е да се препоръча по-голямата система.
Трябва да се съобрази системата с проекта.
За OEM поръчки, дистрибуторски проекти, жилищни соларни инсталации или персонализирани изисквания за съхранение на енергия в дома, KUVO може да оцени състоянието на мрежата, натоварванията, PV конфигурацията, капацитета на батерията и фазовата структура заедно, преди да бъде потвърдена окончателната конфигурация.
Еднофазно или трифазно: Изберете според електрическата архитектура
Разликата между еднофазни и трифазни системи за съхранение на енергия за жилищни нужди започва от електрическата система на имота.
Изберете еднофазна система, когато захранването и важните товари са еднофазни и необходимото натоварване остава в подходящ диапазон на битова мощност.
Разгледайте трифазна система, когато сградата използва трифазно разпределение, важно трифазно оборудване изисква резервиране или цялостният проект изисква трифазна архитектура с по-висока мощност.
Най-важното е да не вземате решение само въз основа на капацитета на батерията.
По-голямата батерия не променя типа на фазата на инвертора.
По-високият рейтинг на инвертора не прави еднофазен инвертор способен да захранва трифазен двигател.
И трифазната мрежова връзка не означава автоматично, че всяка резервна верига се нуждае от трифазно захранване.
Чрез потвърждаване на мрежата, натоварванията, обхвата на резервирането, фотоволтаичната система, изходната мощност на инвертора, капацитета на батерията и бъдещото разширение заедно, система за съхранение на енергия за дома може да бъде конфигурирана около действителните нужди на имота, а не около изолирана спецификация.
ЧЕСТО ЗАДАВАНИ ВЪПРОСИ
Може ли еднофазна батерийна система да бъде инсталирана в къща с трифазно електричество?
В някои проекти, да. Ако само избрани еднофазни вериги изискват резервиране, е възможно еднофазно решение. Разпределението на товара, правилата на мрежата, окабеляването и изискванията за защита трябва да бъдат проверени преди инсталацията.
Винаги ли е трифазната система за съхранение на енергия за жилищни нужди по-мощна?
Трифазните системи обикновено се използват за по-мощни и по-сложни инсталации, но трифазната система не означава автоматично по-добро. Правилната система зависи от електрическата архитектура на имота и изискванията за натоварване.
Нуждая ли се от трифазно съхранение на енергия за зарядно устройство за електромобили?
Не винаги. Зарядните устройства за електромобили могат да използват различни електрически конфигурации. Ако трифазно зарядно устройство за електромобили трябва да работи от захранване на батерии, системата за съхранение и резервната архитектура трябва да поддържат това изискване.
Може ли еднофазен инвертор да захрани трифазна водна помпа?
Обикновено стандартен еднофазен инвертор за съхранение на енергия за дома не трябва да се избира за директно захранване на трифазна помпа. Напрежението, типът на фазата, номиналната мощност и пусковите изисквания на помпата трябва да бъдат потвърдени преди избора на инвертора.
Трябва ли капацитетът на батерията да се избере преди типа фаза на инвертора?
Не. Първо потвърдете фазата на мрежата, резервните товари и архитектурата на инвертора. След това капацитетът на батерията може да бъде изчислен според необходимата мощност и продължителност на резервното захранване.
Трифазната домашна енергийна система за съхранение по-добра ли е за резервно захранване на целия дом?
Може да бъде по-подходящ за имот, който вече използва трифазно разпределение и има значителни товари в множество фази. Въпреки това, номиналната мощност на инвертора, натоварването на фаза, възможността за разреждане на батерията и стратегията за резервно захранване все още трябва да бъдат проверени.
Каква информация е необходима на KUVO, за да препоръча система?
Най-полезната информация включва държавата, напрежението и честотата на мрежата, еднофазно или трифазно захранване, списък на основните товари, мощност на товарите, необходимо време за резервиране, информация за фотоволтаичната система, данни за съществуващи инвертори и планирано бъдещо разширение.