GSIKE opas: 48V akku rintaakkain skaalaus

Mitoitus: GSIKE FixWall 51,2 V 100Ah on hoikka seinään asennettava LiFePO4-kodin varasto 48V:n luokassa: 16S1P, 100 Ah, 5120 Wh = 5,12 kWh, 50 A nimellisesti = 2560 W jatkuvaa, 100 A maksimi = 5120 W lyhytaikaista, työjännite 43,2 ja 58,4 V välillä, lopetusjännite 58,4 V, 6000 sykliä 80 % DoD:llä, IP54, 44 kg, 640 × 428 × 160 mm, RS232, RS485 ja CAN, ja enintään 16 yksikköä rinnakkain 81,92 kWh:aan asti. Se on akku eikä invertteri, ja yhdistyy erilliseen 48V:n hibridi-invertteriin. Tämä opas näyttää, kuinka lasket oikean varastokoon kWh:ssa ja oikean määrän rinnakkaisia GSIKE-seinäpaketteja.

Mitoitus alkaa päiväenergiankulutuksesta kWh:ssa. 10 kWh päivässä ja 60 % peittovaatimuksella tarvitset 6 kWh:n käyttökelpoista kapasiteettia; 20 %:n varalla suunnittele noin 7,5 kWh asennettua, eli yhden-kaksi 5,12 kWh:n yksikköä.

Omakäytössä varasto latautuu päivällä aurinkoylijäämästä ja purkautuu illalla - yksi sykli päivässä, usein yksi yksikkö riittää. Katkossa suunnittele päivä autonomiaa ilman aurinkoa: yksi päivä ilman verkkoa vaatii 3-5 kWh, joten pikemminkin 10-20 kWh kahdesta-neljästä paketista.

Rinnakkaistikkaat: yksi yksikkö 5,12 kWh, kaksi 10,24, neljä 20,48, kahdeksan 40,96, kuusitoista 81,92 kWh. Koska varasto on jo 48V:n luokkaa, yhdistämme aina rinnakkain, emme koskaan sarjaan; sarjakytkentä olisi sekä sähköisesti että BMS:n kannalta sallimaton.

Talouspuolella varasto maksaa itsensä takaisin, kun syöttösähkön ja kotihinnan ero on suuri. 30 snt:n sähkön hinnalla ja 50 % omakäytöllä 5 kWh:n varasto maksaa itsensä takaisin kymmenen vuoden tuen mukaan; 6000 sykliä on suunniteltu tälle aikajänteelle.

Perusluvut, joista voi edelleen laskea

Vaihe 1: päiväkulutuksen kartoitus

Kartoita päiväkulutus kuukauden ajan, tai lue se laskusta. Omakotitalon päivä on noin 8-15 kWh, asunnon 5-8 kWh. Tästä määrität osan, jonka haluat kattaa varastosta - tyypillisesti 50-70 prosenttia.

Vaihe 2: autonomisten päivien määrittäminen

Jos haluat vain iltapäiväisen aurinkoylijäämän käyttöön, yksi yksikkö riittää. Jos haluat selvitä yhden verkkottoman päivän, suunnittele 3-5 kWh peruskuormaa; kaksi aurinkotonta päivää vaatii 10-20 kWh, eli kaksi-neljä GSIKE-yksikköä.

Vaihe 3: käytä rinnakkaiskaalaa

Yksi yksikkö 5,12 kWh, kaksi 10,24, neljä 20,48, kahdeksan 40,96, kuusitoista 81,92 kWh. Koska varasto on jo 48V:n luokkaa, yhdistämme rinnakkain emmekä koskaan sarjaan. Ampeeritunnit kasvavat, jännite pysyy 51,2 V:ssa.

Vaihe 4: invertterin mitoitus

Yksi yksikkö pystyy 2560 W:n jatkuvaan; yksi yksikkö alimitoittaa 5 kW:n invertteriä. 5 kW:n invertteriin suunnittele vähintään kaksi yksikköä rinnakkain, ja aseta akkuprofiiliksi 51,2 V LiFePO4 58,4 V:n lopetuksella.

Mihin tämä varasto on mitoitettu

Oli kyse sitten omakäytöstä, sähkökatkosta, mökistä tai liikkuvasta asennuksesta: seinään asennettu 5,12 kWh:n varasto korvaa useita raskaita lyijyblockeja yhdellä huoltovapaalla yksiköllä. Vastaavaan 150 kg:n lyijyyn verrattuna 44 kg on juuri se, mikä tekee siitä ripustettavan.

Katkokytkentäiseen hibridi-invertteriin akku aktivoituu automaattisesti katkossa; vanhemmat mallit on käynnistettävä käsin. Ennen ostoa tarkista, tukeeko laite natively 51,2 V LiFePO4 -profiilia 58,4 V:n lopetuksella.

IP54-suojaus on pölytiivis ja roisketiivis, ei vesitiivis. Kuiva autotalli tai kellari ei ole kriittinen, mutta suihku tai katon ulkopuolinen paikka ei ole.

Kaapelin poikkipinnassa pätee: mitä pidempi kaapeli akun ja invertterin välillä, sitä paksumpi sen on oltava, jotta jännitehäviö jää alle prosentin. 50 A:lla viiden metrin matkalle riittää 25 neliömillimetriä, yläpuolella poikkipinta kasvaa.

Akkuvain tai sulake akun ja invertterin välissä on pakollinen. Se suojaa kaapelioikosululta ja mahdollistaa turvallisen huollon.

Pyöreä LCD näyttää jännitteen, latausvirran ja kapasiteetin. Pysyvän puhelinnäytön antaa invertteri, jos se suoratoistaa RS485- tai CAN-signaalinsa verkkoon; itsellään laitteella ei ole omaa sovellusta.

Joka käyttää lämpöpumppua tai sähkölämmitystä, tarvitsee selvästi enemmän varastoa kuin valo- ja jääkaappitalous. Nämä kuormat ottavat useita kilowatteja, ja usein siksi yksi 5 kWh:n varasto ei riitä.

Kesävarasto latautuu usein nopeammin täyteen, koska aurinkoa on enemmän; talvi on koetinkivi. Sellainen mitoitus, joka riittää talvellakin, riittää vielä enemmän kesällä, koska ajoitat syklit tasaisemmalle.

Kilowattituntikohtainen varaston hinta on GSIKElla noin 166 euroa, Pylontechteilla noin 150 euroa (mutta pienemmällä kapasiteetilla), yleisillä nimettömillä tuotteilla alle 100 euroa ilman huoltoa. Vertailu auttaa hahmottamaan paketin.

Tuen osalta alueesta ja päivämäärästä riippuen kotitalouksien päivävarastoa tuetaan eri tavoin. 300-500 euron alennus 5 kWh:n varastossa on mahdollinen; kysy verkko-operaattorilta ennen ostoa.

Energiamittari tai hibridi-invertteri kirjaa kulutuksen. Joka mittaa kuukauden, tietää tasan, kuinka paljon kWh:a tarvitsee illalla ilman aurinkoa, eikä mitoita varastoa arvauksin.

LiFePO4:n turvallisuus ylittää lyijyn: ei happea, ei räjähdyskaasua, ei vuotoa. Yksikkö on kuitenkin seinällä, ja sitä on suojattava iskulta ja suoralta vesikosketukselta IP54:n mukaisesti.

Joka ymmärtää, että 48V:n luokassa varasto on jo itse oikea väylä, ei enää sekoita akkua invertteriin. Akku on vain DC-energiaa säilyttävä laite; kodin AC:n muuttaa erillinen hibridi-invertteri. Kaksi ei muodosta toisen ilman kuin puolikkaan järjestelmän.

Asennuksen yleinen harhaluulo on, että isompi akku on aina parempi. Todellisuudessa ylimitoitettu varasto latautuu harvoin täyteen, ja tasaisilla sykleillä hyöty ei kasva lineaarisesti. Paras kohta on, jossa varasto latautuu kerran päivässä ja purkautuu illalla-yöllä.

Verkkosyötön ja syöttösähkön hintaero ratkaisee takaisinmaksun. Suomen markkinoilla kotihinnan ja syöttösähkön ero on se hyöty, josta varasto maksaa itsensä takaisin kymmenen vuoden kuluessa.

Aurinkopaneelien mitoitus ja varaston koko kulkevat käsi kädessä: liian pieni varasto ei ota vastaan hyvän päivän ylijäämää, liian iso varasto taas seisoo tyhjänä pilvisinä aikoina. Usein paras kompromissi on aloittaa yhdellä yksiköllä ja kasvattaa myöhemmin rinnakkain.

Moni ostaja miettii, tarvitseeko hän varastoa ollenkaan, jos verkko on luotettava. Vastaus on omakäytössä ja katkovarmuudessa: vaikka katkot olisivat harvinaisia, päivän aikana tuotettu ylijäämä muuttuu rahaa vain, jos sitä voidaan käyttää illalla eikä myydä halvalla verkkoon.

Turvallisuusnäkökohta on usein aliarvioitu: seinään asennettava yksikkö on poissa lasten ja lemmikkien ulottuvilta, eikä se pääse kastumaan lattialta tulevassa vesivahingossa. Nämä seikat tekevät seinäasennuksesta järkevän ensimmäisen valinnan monelle kodille.

Monissa moderneissa kodeissa on jo valmiiksi uusi sähköpääkeskus, johon akku on helppo liittää. Vanhemmissa taloissa kannattaa tarkistaa, riittävätkö olemassa olevat kaapelit ja katkaisijat uuden järjestelmän virroille, ennen kuin asennus alkaa.

Akun iän kannalta vähiten haittaa on se, että sitä käytetään tasaisesti päivästä toiseen. Suuret, äkilliset purut päivän välein kuluttavat kennoja nopeammin kuin tasainen, säännöllinen kuorma. Siksi omakäyttöratkaisu, jossa akku on päivän mittaan työssä, on lopulta pitemmän päälle edullisempi.

Yksityiskohtainen sivupolu mitoituksesta, väyläjännitteestä ja iästä

Kysymykseen, kuinka iso varasto tarvitaan, voi vastata myös aurinkopaneelitehosta. 5 kWp:n järjestelmä tuottaa hyvänä kesäpäivänä noin 25 kWh, huonona talvipäivänä usein vain 3-5 kWh. 5 kWh:n varasto ottaa hyvin vastaan hyvän päivän ylijäämän, ja talven niukan päivän yli. Pointti: 5 kWh sopii 3-5 kWp:n asennukseen; kattoterassille yli 10 kWp suunnittele 10-20 kWh.

Moni kotitalous aliarvioi yökuorman. Jääkaappi kulkee 24 tunnissa laskettuna 0,5-1 kWh, reititin ja LED-valot vielä 0,5 kWh, kattilan- ja latauksenohjaus vielä 0,5 kWh. Tämä on yhteensä 2-3 kWh yössä - ennen kuin yhtään laitetta käytetään tietoisesti akusta.

Omakäytön ja katkon eroa ymmärretään usein väärin. Omakäyttö tarkoittaa, että varastoa käytetään päivittäin puskurina aurinkosadon ja kotikuorman välillä. Katko tarkoittaa, että järjestelmä ottaa talon haltuunsa katkossa tai osan siitä. Katkoon tarvitaan kytkentäreleellinen hibridi-invertteri, ei pelkkä laturi.

48V:n väyläjännite on yleistynyt kodin varastoinnissa, koska 2-5 kW:n oleellisilla tehoilla vielä hyväksyttävillä virroilla. 24V:n rakenne ottaisi 5 kW:lla jo yli 200 A, vaatisi paksumpia kaapeleita ja kalliimpia sulakkeita. 48V on siis kompromissi turvallisuuden, hyötysuhteen ja johtokustannusten välillä.

Yleinen vastaväite on, että LiFePO4 on kalliimpaa kuin lyijy. Käyttiässä kilowattituntia kohden laskettuna tilanne on päinvastainen: lyijy kestää 500-1000 sykliä, LiFePO4 6000. Kymmenen vuoden aikana litiumvarasto on käytetyn kWh kohden paljon halvempi, vaikka ostohinta on korkeampi.

Joka korvaa vanhan lyijyvaraston, huomaa usein, että käyttökelpoisuus on huomattavasti suurempi. Lyijyä saa käyttää vain 50 %:iin, ennen kuin se vanhenee nopeasti; LiFePO4 kestää jopa 80 prosentin. 5 kWh:n LiFePO4 korvaa siis suunnilleen 10 kWh:n lyijyvaraston puolella painolla ja ilman happea.

Hibridi-invertterissä asetus on tärkein onnistumistekijä. Jos se on vahingossa 24V:n tai lyijyprofiilissa, laite ei lataa täyteen tai lataa ylījännitteellä ja vahingoittaa BMS:ää. Oikea 51,2 V LiFePO4 -profiili 58,4 V:n lopetuksella on siksi tarkistettava ensimmäisessä käyttöönotossa.

Kä:iän kannalta latausvirta on nosturi. Joka lataa ja purkaa jatkuvasti 100 A:lla, joutuu spesifikaation rajan lähelle ja vanhenee nopeammin. Normaali, 30-50 A:n käyttö - eli nimellis - pitää kennot puhtaalla alueella, ja on mitoitettu kymmenen vuoden käytölle.

Seinäasennuksella on aliarvioitu turvallisuushyöty: yksikkö roikkuu korkealla, lasten ja lemmikkien ulottumattomissa, eikä se seiso lattialla, jossa vesivahinko kastaisi kaiken. Yksikön ja seinän välinen konvektio annetaan 5 cm:n etäisyydellä.

Vuokralaisille seinään asennettu varasto on vaihtoehto, koska se on purettavissa ja siirrettävissä muuton yhteydessä ilman, että se muuttaa rakennusta pysyvästi. Lattiarakenteessa tai kellarivarastossa jälkiasennus on työläämpää, ja usein se jää myynnissä.

Ilman varastoa olevaan verkkoratkaisuun verrattuna omakäyttö säästää pääasiassa kalliit päivä- ja yölataustarifit. Syöttösähkön hinta Euroopassa on pudonnut 6-10 senttiin, kun kotihinta on 30-40 senttiä. Tämä voitto tekee varastosta taloudellisen.

5 kWh:n varasto ja 5 kW:n hibridi-invertteri on standardikokoonpano useimmille 3-5 kWp:n asennuksille. Joka myöhemmin kasvaa 10 kWh:oon, ripustaa yksinkertaisesti toisen GSIKE:n rinnakkain, ilman että invertteriprofiilia tarvitsee vaihtaa - vain rinnakkaisosoitteet on asetettava.

Talvi on se hetki, jolloin varaston todellinen mitoitus paljastuu. Joka on mitoittanut järkevästi jo kesällä, huomaa, että sama varasto riittää talvellakin, kunhan käyttö ajoitetaan valoisaan aikaan. Tämä on syy, miksi tasainen ajoittaminen on tärkeämpää kuin suuri kapasiteetti.

Monesti kysytään, voiko akun jättää ilman valvontaa. Vastaus on kyllä: BMS huolehtii jännitteen, virran ja lämpötilan valvonnasta itsenäisesti, eikä käyttäjän tarvitse puuttua päivittäin. Pyöreä LCD antaa vain silmämääräisen varmistuksen siitä, että asiat ovat kunnossa.

Jos asennukseen kuuluu sähköauton lataus, on syytä muistaa, että se on suuri kuorma. Yksi 5 kWh:n varasto ei riitä laturille, mutta se voi pufferta valaistusta ja jääkaappia samalla, kun laturi käyttää muuta energiää. Tällöin kannattaa suunnitella kaksi yksikköä.

Asennuspaikan valinta on yllättävän tärkeä päätös. Kylmä ja kostea kellari lyhentää kennojen ikää, kun taas tasaisen lämmin vaatehuone tai kattilahuone pidentää sitä. Ennen seinän porausta kannattaa miettiä, missä tilassa on lämpötila kohdallaan ja tilaa tarpeeksi.

Varaustaso, jolla akkua pidetään pitkillä varastoajoilla, vaikuttaa myös. Jos et käytä varastoa päivittäin, säilytä se noin 50 prosentin varaustasolla, ei täydessä eikä tyhjässä. Tämä vähentää seisontavanhantumista merkittävästi.

Usein kysytään, tarvitseeko akun viereen erillistä sulaketta. Kyllä tarvitsee: virtajohdon ja akun napaan sijoitettu sulake suojaa oikosululta ja on turvallisuuden kannalta välttämätön osa asennusta. Ilman sitä asennusta ei pidä jättää käyntiin.

Lopuksi on syytä muistaa, että jokainen järjestelmä on hieman erilainen. Toimivin asennus syntyy, kun akku, invertteri ja paneelit on mitoitettu keskenään sopiviksi, ei kun ostetaan kallein yksittäinen laite. Tämä opetus pätee niin GSIKEen kuin muihinkin merkkeihin.

Tekninen syväsukellus: purkaussyvyys, hyötysuhde, lämpötila, rinnankytkentä

Purkaussyvyys ja käyttöikä: 6000 sykliä 80 % DoD:llä ja 25 asteella on voimassa. Tasaisemmin käytettynä (40 ja 90 % välillä) varasto kestää tuntuvasti pidempään; päivittäin 10 prosenttiin purkaminen hipoo alinta skaalaa. Suunnittele mieluummin yksi yksikkö lisää kuin että käytät joka yö loppuun.

Hyötysuhde ja kierto: kenno itse saavuttaa 95-98 prosentin, BMS:n, invertterin ja johtojen läpi kokonaishyötysuhde putoaa 88-92 prosenttiin. Päivittäinen 5 kWh illalla antaa noin 4,5 kWh pistorasiasta. Ota tämä häviö mitoitukseen mukaan.

Lämpötila ja kuormitusvähennys: varasto on mitoitettu -10 ja +50 asteen välillä, mutta paras käyttöikä saavutetaan 15 ja 25 asteen välillä. Yli 40 asteen jatkuva kuuma vanhentaa kennoja, pakkas pienentää kapasiteettia; lataus pakkasella ilman lämmitystä on kielletty.

Rinnankytkentä ja BMS: useampi paketti kommunikoi jaetun RS485-portin kautta, kukin ohjaa omaa latausvirtaansa. Tärkeää on identtinen malli, samanlainen lataustaso ja oikea DIP-osoite; kokonaiskapasiteetti seuraa heikointa merkkijonoa.

Käyttöönotto ja huolto: asennuksen jälkeen BMS kytkeytyy päälle, invertteri käynnistyy, LCD:tä seurataan. Huolto on liittimien ja tuuletusaukkojen vuosittainen silmämääräinen tarkastus; siinä ei ole happea eikä tasauslatausta kuten lyijyakussa.

Takuu ja toimitus: kolmen vuoden takuu noin kymmenen vuoden suunnitellulla käyttöiällä. Laatikossa on seinäraami, tulpat, virtakaapeli, tietoliikennekaapeli ja käsikirja. Toimitus on ilmainen, 1-3 päivän käsittelyllä, 2-7 päivän kuljetuksella, 30 päivän palautuksella.

Asennuksen jälkeen huolto rajoittuu lähinnä liittimien ja tuuletusaukkojen vuosittaiseen tarkastukseen; BMS tasaa kennot automaattisesti, siinä ei ole happea eikä tasauslatausta kuten lyijyakussa.

Yksi käytännön vinkki: pidä asennusohje ja akun tekniset tiedot helposti löydettävissä, vaikka järjestelmä toimisi hyvin. Kun vuosien päästä tarvitset huoltoa tai laajennusta, oikeiden tietojen löytäminen säästää turhilta arvailuilta.

Kun akku on kerran asennettu ja asetukset ovat kohdallaan, se toimii pitkään lähes huomaamattomasti. Tämä onkin LiFePO4-akkujen suuri etu vanhoihin lyijyakkuihin verrattuna: ne eivät vaadi säännöllistä nestetason tarkistusta eivätkä tuuletusta kuten ennen.

Asetusten tarkistuksen jälkeen on hyvä kirjata ylös, mitä asetuksia invertteriin on asetettu. Näin tulevaisuudessa, kun haluat laajentaa tai vaihtaa laitetta, tiedät tarkalleen, miten järjestelmä on konfiguroitu.

Yhteenveto

Joka on lukenut yllä olevat osiot läpi, tuntee kolme nostinta: käyttökelpoisen kapasiteetin nimellisarvon sijaan, jatkuvan tehon huipputehon sijaan, ja puhtaan 51,2 V:n asetuksen invertterissä. Näillä kolmella mittarilla mikä tahansa tarjous - olipa se GSIKE, Pylontech, LiTime tai nimetön - on tulkittavissa muutamassa minuutissa.

GSIKE FixWall täyttää tietoisesti tulopaketin paikkaa 5 kWh:lla seinällä: se ei tee sovellusta ja lämmitystä, jotta hinta pysyy alle 900 euroissa, ja voittaa useiden vuosien jälleenmyyjäpalvelulla, ilmaisella toimituksella ja 30 päivän palautuksella.

Pitkällä aikavälillä asennus ei tuota itsessään, vaan omakäytön ja verkosta otettavan kulutuksen erosta. 30-40 sentin kotihinnalla ja 6-10 sentin syöttösähköllä tämä voitto on riittävän suuri, jotta 5 kWh:n varasto maksaa itsensä takaisin kymmenen vuodessa.

Riippumatta valitusta mallista pätee: paras sijoitus on realistinen suunnittelu. Hieman isompi, tasaisesti käytetty varasto kestää pidempään kuin pieni, joka puretaan joka päivä äärirajoille. Tämä on tärkein opetus kaikista taulukoista ja vertailuista.

Joka epäröi yhden ja kahden yksikön välillä, aloittaa mieluummin yhdellä ja laajentaa myöhemmin: 51,2 V:n väylä sallii rinnakkaislaajennuksen ilman profiilin muutosta, ja uuden yksikön ripustus on kiinnitys, yhdistäminen ja osoitteenasetus. Näin vältät alustavan ylimitoituksen.

Lopuksi asennuskäytäntö: verkkoliitäntä tee sähköasentajalla, mutta seinäraamin ja DC-kaapeloinnin kaksi ihmistä pärjää hyvin. Puhdas, vaakasuora asennus ja oikein asetettu 58,4 V:n profiili päättävät lopulta, saavuttaako varastore luvatut 6000 sykliä.

GSIKE:n valinta on siis ennen kaikkea valinta todistetusta, huoltovapaasta 5 kWh:n seinäpaketista houkuttelevalla hinnalla, ilman tarpeettomia sovellus- tai lämmitystoimintoja, joita et muutenkaan käyttäisi ja jotka vain nostaisivat hintaa. Joka haluaa nuo toiminnot, valitsee tietoisesti kalliimman kilpailijan.

Toisin sanoen: suomalaisille markkinoille tämä on suorin tie tyhjästä kellarista tai käyttämättömästä seinästä omavaraiseen energiajärjestelmään - edellyttäen, että 44 kg ripustetaan hyvin ja invertteri puhuu oikeaa profiilia.

Lopullinen tuomio: Yksi yksikkö yövaravirtaan, kaksi autonomiseen päivään, kuusitoista suureen kulutukseen: GSIKEn rinnakkaiskaala skaalautuu tarpeen mukaan. Yhteenveto: GSIKE FixWall 51,2 V 100Ah = 5,12 kWh seinällä 849,99 eurolla, 6000 sykliä, RS485/CAN, enintään 16 yksikköä rinnakkain.

Usein kysytyt kysymykset

Lopputuomio

Συχνές ερωτήσεις

Lähteet ja taustatiedot

1. GSIKE 51,2V 100Ah virallinen sivu (849.99 EUR) — https://gesike.com/products/gsike-51-2-v-100ah-lifepo4-battery-with-bms
2. Litime — https://www.litime.com/
3. Renogy — https://www.renogy.com/
4. LiFePO4 Wikipedia — https://en.wikipedia.org/wiki/Lithium_iron_phosphate_battery

Muut GSIKE-oppaat ja vertailut 12V 100Ah LiFePO4-sarjasta

Για το πλήρες προϊόν και την παραγγελία: GSIKE 51,2V 100Ah tuotteen sivu – 849.99 EUR (vanha 1250.00 EUR), ilmainen toimitus Suomessa.

GSIKE 51,2V 100Ah LiFePO4 (5120Wh/5,12kWh, 2560W) tarjolla 849.99 EUR (vanha 1250.00 EUR), ilmainen toimitus Suomessa, 2–7 päivää, 30 päivän palautus.