Nagyfeszültségű vs. alacsony feszültségű napelemes akkumulátor: Hogyan válasszunk?

Ha kompatibilis 48 V-os invertert szeretne megtartani, vagy kisebb akkumulátorral szeretne kezdeni, válasszon alacsony feszültséget; ha egy új telepítésnek nagyobb akkumulátoros teljesítményre van szüksége alacsonyabb áramerősség mellett, válasszon magas feszültséget, és ennek megfelelően méretezze a kábelköteget. A LuxpowerTeknél azt javasoljuk, hogy az akkumulátoroldali teljesítmény és a teljes telepítési költség alapján válasszon feszültségplatformot, majd az invertert a terhelésekhez és az akkumulátorkapacitáshoz méretezze a célzott áthidalási időhöz.

Főbb tanulságok

Mit jelent a nagyfeszültség és az alacsony feszültség?

A nagyfeszültségű napelemes rendszerek általában körülbelül 100 V és több száz volt közötti egyenfeszültséggel működnek, sorba kapcsolt akkumulátormodulokat használva a szükséges feszültség előállításához. Az alacsony feszültségű rendszerek általában 48 V-os osztályú akkumulátorokat használnak, beleértve az 51,2 V névleges feszültségű modelleket is.

Az akkumulátor névleges feszültsége a referenciafeszültsége. A tényleges feszültsége töltés és kisütés közben emelkedik és csökken, ezért az inverternek támogatnia kell az akkumulátor teljes működési tartományát.

Az akkumulátorok összehasonlításakor három besorolás segít elmagyarázni, hogy mire képesek az egyes rendszerek:

  • Feszültség (V): az akkumulátor feszültsége, amelynek meg kell egyeznie az inverter akkumulátor bemenetével.
  • Kilowatt (kW): hogy a rendszer mennyi energiát képes egyszerre szolgáltatni, ezáltal meghatározva, hogy mely készülékek működhetnek együtt.
  • Kilowattóra (kWh): mennyi energiát tárol az akkumulátor, ami segít meghatározni, hogy a készülékek meddig működhetnek.

Az inverter napelem bemenetének és akkumulátor bemenetének eltérő feszültségkövetelményei vannak. Még ha nagyfeszültségű napelemeket is fogad, akkor is szüksége van egy olyan akkumulátorra, amely megfelel az akkumulátor bemeneti specifikációinak.

Az akkumulátor kémiája külön szempont. Mind az alacsony, mind a nagyfeszültségű rendszerek használhatnak lítium-vas-foszfát (LFP) akkumulátorokat.

Nagyfeszültségű vs. alacsony feszültségű akkumulátor: Mi változtatja meg a választását?

A hasznos összehasonlítás az, hogy az egyes javasolt rendszerek hogyan felelnek meg a terhelésnek, hogyan indulnak működőképes kapacitással, és hogyan bővülnek később.

Kiválasztási kérdés Alacsony feszültség Nagyfeszültség
Maradhatnak a meglévő berendezések? Igen, ha a meglévő 48 V-os invertere kompatibilis a kiválasztott akkumulátorral. Nem, egy nagyfeszültségű akkumulátor nem csatlakoztatható közvetlenül egy meglévő 48 V-os akkumulátorbemenethez.
Mi az inverter akkumulátoroldali teljesítménykorlátja? TriP2-LB-3P 20K: maximális akkumulátor-töltési/kisütési teljesítmény 12 kW. TriP2-HB-3P 20K: maximális akkumulátor töltési/kisütési teljesítmény 20 kW.
Melyik feszültségtartomány számít? A PSHIELD névleges feszültsége 51,2 V; a TriP2-LB-3P 40–60 V-os akkumulátorfeszültséggel működik. Egy kétmodulos PSTACK-verem névleges feszültsége 140,8 V, a számított üzemi tartománya 123,2–160,6 V.
Mi a minimális akkumulátor vásárlási összeg? Egyetlen PSHIELD akkumulátor 5,12 kWh-t biztosít, ha az elegendő a kiválasztott rendszer energiaigényének kielégítésére. A PSTACK legalább két modult, körülbelül 10,14 kWh-t, plusz egy vezérlőberendezést igényel; egy adott inverterhez vagy terheléshez több modulra is szükség lehet.
Hogyan működik a bővítés? Egy 5,12 kWh-s PSHIELD akkumulátor párhuzamos kapcsolása megtartja a névleges 51,2 V-os platformot. Egy 5,069 kWh-s PSTACK modul sorba kötése 70,4 V-tal növeli a köteg feszültségét; az adatlap kötegenként 2–9 modult ír elő.
Melyik fut tovább? Két PSHIELD akkumulátor, 10,24 kWh: körülbelül 7,4 óra 1 kW-on az alábbi példafeltételezések mellett. Két PSTACK modul, 10,138 kWh: körülbelül 7,3 óra 1 kW-on, azonos feltételezések mellett.
Mekkora áramerősséggel biztosít 5 kW egyenáramot? Körülbelül 104 A 48 V feszültségen. Körülbelül 12,5 A 400 V feszültségen.

A futási idő a felhasználható kWh-tól, a terheléstől, a tartalék beállításoktól és a veszteségektől függ, nem pedig csak a feszültségtől. A futási idő példái a 80% rendelkezésre álló akkumulátorenergiáját és a 90% konverziós hatásfokát használják; a 400 V egy szemléltető nagyfeszültségű munkapont, nem a kétmodulos köteg feszültsége.

A magasabb feszültség azonos egyenáramú teljesítmény mellett csökkenti az áramerősséget. teljesítmény = feszültség × áramerősség, egy szemléltető 5000 W-os kimenet körülbelül 104 A-t igényel 48 V-on, szemben a 400 V-on mért 12,5 A-ral, az átalakítási veszteségek előtt.

Amikor egy alacsony feszültségű napelemes akkumulátornak van értelme

Alacsony feszültséget javaslunk, ha már van egy kompatibilis 48 V-os invertere, és háztartási használatra szeretne tárolót hozzáadni. Az inverter megtartása csökkentheti a szükséges berendezéscseréket, feltéve, hogy az akkumulátor bemenete és a tartalék kimenete megfelel az Ön igényeinek.

A miénk PSHIELD Az LFP kémiát 51,2 V-os, 100 Ah-s feszültséggel ötvözi, így akkumulátoronként 5,12 kWh névleges tárolókapacitást biztosít. A párhuzamos csatlakozások lehetővé teszik kompatibilis akkumulátorok hozzáadását az energiaigény növekedésével. Az akkumulátorok mennyiségének kiválasztásakor javasoljuk mind az üzemidő, mind a folyamatos teljesítmény figyelembevételét, mivel a kisülési áram, az épületfelügyeleti korlátok és az inverter képessége határozza meg, hogy mely készülékek működhetnek együtt.

Háromfázisú otthonok és könnyű kereskedelmi ingatlanok esetében a mi TriP2-LB-3P sorozat, 5–20 kW névleges teljesítmény, háromfázisú hibrid működést kínál egy alacsony feszültségű akkumulátoros rendszerben, 40–60 V-os akkumulátor-üzemi tartománnyal. Ez alacsony feszültségű lehetőséget kínál a háromfázisú tárolásra, lehetővé téve a választást, hogy kövesse a terheléseket, a meglévő berendezéseket és a bővítési terveket.

Nagyfeszültségű napelemes akkumulátor kiválasztása: Teljesítmény és halmozási méret

LuxpowerTek PSTACK nagyfeszültségű akkumulátor és TriP2-HB inverter egy európai háztartási helyiségben.

Ha egy új rendszert tervezel, amely több nagyméretű készüléket fog egyszerre működtetni, javasoljuk a nagyfeszültségű tárolás megfontolását. Ugyanazon teljesítmény mellett a magasabb feszültség csökkenti az akkumulátoroldali vezetékeken átfolyó áramot, ami csökkentheti a kábelveszteséget, ha az ellenállás egyenlő.

A miénk TriP2-HB-3P sorozat, 6–30 kW névleges teljesítmény, háromfázisú, nagyfeszültségű hibrid inverteres opciókat kínál lakossági és könnyűkereskedelmi alkalmazásokhoz. Moduláris tároláshoz a mi PSTACK Az LFP akkumulátorrendszer 5,069 kWh-s modulokat használ a kapacitás konfigurálásához és bővítéséhez további modulokkal vagy párhuzamos kötegekkel.

Egy kétmodulos PSTACK konfiguráció körülbelül 10 kWh-t biztosít 140,8 V névleges feszültségen. A számított üzemi feszültségtartománya 123,2–160,6 V, modulonként 61,6–80,3 V-ot alapul véve. A kiválasztott inverternek támogatnia kell ezt a teljes feszültségtartományt, a modulkonfigurációt és a szükséges akkumulátoros kommunikációt.

Nagyobb áthidalási terhelések esetén azt javasoljuk, hogy a folyamatos teljesítmény és a kapacitás alapján válassza meg az akkumulátorcella méretét. Az 50,4 A maximális folyamatos akkumulátoráramnál a kétmodulos oszlop névleges feszültségen körülbelül 7,1 kW egyenáramnak, az alsó feszültséghatáron pedig 6,2 kW egyenáramnak felel meg. A rendelkezésre álló váltakozó áramú teljesítmény az inverter korlátaitól és az átalakítási veszteségektől is függ, így egy folyamatos 7 kW-os háztartási terheléshez nagyobb akkumulátorkonfigurációra lenne szükség.

Az inverter mérete már nem határozza meg a feszültséget

LuxpowerTek PSTACK nagyfeszültségű akkumulátor és falra szerelt TriP2-HB hibrid inverter egy otthoni mosókonyhában.

Az alacsony feszültségű TriP2-LB-3P tartomány 5–20 kW teljesítményt fed le, míg a nagyfeszültségű TriP2-HB-3P tartomány 6–30 kW teljesítményt. Jelentős átfedésük miatt az inverter mérete önmagában nem határozza meg az akkumulátor feszültségét. A hasznosabb kérdések az, hogy mennyi akkumulátoroldali energiát biztosít a rendszer, és mennyibe kerül a teljes telepítés.

Éjszakai tartalék üzemmódhoz használja a napelemes bemenet nélkül rendelkezésre álló energiát. Az inverter modellteljesítménye meghaladhatja az akkumulátorcsatlakozó által szolgáltatott teljesítményt.

Egy 20K-s modell nem biztosít automatikusan 20 kW-ot akkumulátorokról. A TriP2-LB-3P 20K adatlap 250 A maximális akkumulátor töltési/kisütési áramot és 12 kW teljesítményt tüntet fel. A számítás 48 V × 250 A ≈ 12 kW ezt az akkumulátoroldali korlátot szemlélteti. A 20 kW-os tartalék teljesítménye napelemeket és akkumulátort együttesen használ.

Összehasonlításképpen, a TriP2-HB-3P 20K adatlap A maximális akkumulátor-töltési/kisütési teljesítmény 20 kW. Ehhez az inverter oldali képességhez továbbra is megfelelő feszültségű és kisütési teljesítményű akkumulátorköteg szükséges: a körülbelül 10 kWh-s, kétmodulos PSTACK példa névleges feszültségen körülbelül 7,1 kW egyenáramot szolgáltat.

Ezek akkumulátoroldali egyenáramú korlátok, nem garantált folyamatos váltakozó áramú tartalék kimenetek; méretezze a kiesési terheléseket az akkumulátorról működő váltakozó áramú kimenethez képest, figyelembe véve az akkumulátorkorlátokat, az átalakítási veszteségeket, az indítási túlfeszültségeket és az egyes fázisok korlátozásait.

Méretezési példa: Öt óra otthoni biztonsági mentés

Egy állandó 1 kW-os terhelés öt órán át 5 kWh energiát fogyaszt. Az akkumulátornak nagyobb névleges kapacitásra van szüksége az átalakítási veszteségek és a tartalékban lévő energia elszámolásához.

Vegyünk egy háromfázisú házat egy meglévő 48 V-os hibrid inverterrel, amely kompatibilis a PSHIELD 5,12 kWh-s akkumulátorokkal. A nélkülözhetetlen készülékek folyamatosan 1 kW-ot fogyasztanak, és az inverter képes kezelni az indítási igényüket. A háztulajdonos öt órányi szünetmentes áramellátást szeretne napelemes bemenet nélkül.

A 80% rendelkezésre álló akkumulátorenergiájának és a 90% konverziós hatásfokának szemléltető feltételezéseit felhasználva a szükséges kapacitás:

Szükséges névleges kapacitás ≈ terhelés × futásidő ÷ rendelkezésre álló energiahányad ÷ konverziós hatásfok
1 kW × 5 óra ÷ 0,80 ÷ 0,90 ≈ 6,9 kWh.

Ezek a százalékos értékek a számítás feltételezései. A telepítésnek a kiválasztott rendszer üzemi korlátait, tartalék beállításait és hatásfokát kell használnia.

Így hasonlítható össze a két lehetőség:

  • Alacsony feszültség: Két párhuzamosan kapcsolt PSHIELD 5,12 kWh-s akkumulátor 10,24 kWh névleges kapacitást biztosít. A feltételezett feltételek mellett körülbelül 7,4 kWh jut el a készülékekhez – ami elegendő az ötórás cél eléréséhez. Egyetlen 5,12 kWh-s akkumulátor körülbelül 3,7 órán át működne.
  • Nagyfeszültség: Egy körülbelül 10 kWh-s, kétmodulos PSTACK-csomag is kielégíti a becsült energiaigényt, de ehhez egy kompatibilis nagyfeszültségű inverterre lenne szükség a meglévő 48 V-os egység lecseréléséhez.

Ebben a helyzetben a kompatibilis alacsony feszültségű inverter megtartását részesítenénk előnyben. Mindkét lehetőség megfelel az energiacélnak, míg az alacsony feszültségű megoldás a háztulajdonos által már meglévő berendezéseket használja ki.

A kapacitás csak egy része a döntésnek. Az akkumulátoroknak és az inverternek is támogatniuk kell a készülékek folyamatos teljesítményét és az indítási túlfeszültségeket. Saját becsléshez sorolja fel az egyes alapvető készülékek üzemi teljesítményét és üzemidejét, és vegye figyelembe a rendelkezésre álló töltést is, amikor áramszünet kezdődik.

Hasonlítsa össze az akkumulátor kWh-nkénti költségét és a minimális vásárlási mennyiséget

Az alacsony feszültség kisebb kezdő vásárlást eredményezhet: egy PSHIELD akkumulátor 5,12 kWh-t biztosít, míg a PSTACK két 5,069 kWh-s modullal, körülbelül 10,14 kWh-val, plusz egy vezérlőberendezéssel indul. Egy kompatibilis 48 V-os inverter megtartásával az inverter csere költségei is elkerülhetők. A magas feszültség indokolhatja a nagyobb kezdeti vásárlást, ha az akkumulátoroldali tápellátás és a kábelezési előnyök megfelelnek a projektnek.

Európai idézetekért hasonlítsa össze akkumulátorcsomag költsége névleges kWh-ként = akkumulátorcsomag ára euróban ÷ névleges kapacitás kWh-ban. A csomag árába bele kell számolni a szükséges akkumulátorvezérlőket és alapokat. A fenti, körülbelül 10 kWh-s opciók esetében a két akkumulátoros alacsony feszültségű csomag árát ossza el 10,24 kWh-val, a két modulos nagyfeszültségű csomag árát pedig 10,138 kWh-val.

Ezután hasonlítsa össze a teljes telepített árakat ugyanarra a felhasználható energiára és folyamatos, csak akkumulátoros szünetmentes teljesítményre. Tartalmazza az akkumulátorokat, az invertert, a szükséges vezérlőket, a kábeleket, a védelmet, a telepítést és az üzembe helyezést, a szállítást és az ÁFA-t egységesen kezelve. A hivatkozott termékoldalak nem tesznek közzé összehasonlítható eurós árakat, így egyik architektúra sem jelenthető ki olcsóbbnak kWh-nként tényleges árajánlatok nélkül.

Gyakori kérdések az akkumulátor feszültségével kapcsolatban

Két 10 kWh-s akkumulátorrendszer képes-e eltérő terheléseket elviselni?

Igen. Az azonos energiakapacitás nem jelent azonos folyamatos teljesítményt. A kisütési áram, az épületfelügyeleti rendszer korlátai, az inverter képessége és az akkumulátor konfigurációja határozza meg, hogy mely készülékek működhetnek együtt.

Csatlakoztatható egy nagyfeszültségű akkumulátor egy 48 V-os inverterhez?

Nem közvetlenül. Az inverter akkumulátor bemenetének támogatnia kell az akkumulátor működési tartományát és kommunikációs protokollt. A feszültségváltás általában egy másik invertert és újratervezett akkumulátortelepítést igényel.

Az invertert vagy az akkumulátort válasszam először?

Először a feszültségplatformot válassza ki a meglévő berendezések, a szükséges akkumulátoroldali teljesítmény és a telepítési költségek alapján. Ezután igazítsa az inverter teljesítményét a terheléshez, az akkumulátor kapacitását pedig a biztonsági időhöz, az invertert és az akkumulátort kompatibilis párként választva. Európai projektek esetén a LuxpowerTek letöltőközpont jelenleg felsorolja a EU kompatibilitási lista, LUXBCEU260727 verzió; a párosítás megerősítéséhez használja a modelljét és a kommunikációs követelményeit. Az árajánlatban tüntesse fel a minimális modulszámot és a jövőbeni bővítési korlátokat.

Drágább egy nagyfeszültségű napelemes akkumulátor?

Nagyobb kezdeti vásárlást igényelhet, ha a minimális rendszer több tárolót tartalmaz, mint amennyire szüksége van, vagy ha egy meglévő 48 V-os invertert ki kell cserélni. Hasonlítsa össze a tényleges euróban kifejezett kWh-árakat és a teljes telepítési költséget azonos használható kapacitás és csak akkumulátoros teljesítmény mellett; a feszültség önmagában nem határozza meg, hogy melyik opció kerül kevesebbe.

Hatékonyabb a nagyfeszültségű napelemes akkumulátor?

A magasabb feszültség azonos teljesítmény mellett csökkenti az áramot, és így egyenlő ellenállás esetén csökkenti a kábelveszteséget. Ez nem teszi automatikusan hatékonyabbá a teljes rendszert. Hasonlítsa össze az akkumulátor-terhelés hatékonyságát azonos terhelés és üzemi körülmények között, beleértve az inverter átalakítási veszteségeit is.

Biztonságosabb a nagyfeszültségű napelemes akkumulátor, mint az alacsony feszültségű?

Nem. A magasabb egyenfeszültség megfelelő védelmet igényel, míg egy 48 V-os akkumulátor továbbra is veszélyes zárlati áramokat hozhat létre. A feszültség biztonsági besorolásként való kezelése helyett a teljes akkumulátorrendszert, az épületfelügyeleti rendszert (BMS), a szigetelést és a védőeszközöket kell értékelni.

Válassza ki az Önnek szükséges rendszert

Az alacsony feszültséget akkor érdemes a szűkített listán tartani, ha a kompatibilis berendezések megfelelnek a terhelési és üzemidő-céloknak. A magas feszültséget akkor érdemes választani, ha az akkumulátoroldali teljesítmény, áramerősség és konfigurációs előnyök indokolják a teljes telepítési költséget. Először a feszültségplatformot válassza ki, majd az inverter teljesítményét a terheléshez, az akkumulátor kapacitását pedig a biztonsági áthidalási időtartamhoz igazítsa.

Ha a berendezések elrendezését is összehasonlítja, tekintse meg útmutatónkat a következő témában: többfunkciós energiatároló rendszerek vs. különálló inverteres és akkumulátoros rendszerek.

Ha meg szeretne beszélni velünk egy konfigurációt, vegye fel a kapcsolatot a LuxpowerTekkel az Ön országával vagy régiójával, az új telepítés vagy utólagos felszerelés állapotával, az inverter modelljével, a tápellátás típusával, a nélkülözhetetlen terhelésekkel és a célzott áthidalási idővel.

Mindkét architektúra minősített telepítést, megfelelő védelmet és a helyi elektromos szabályok betartását igényli.