48V koduse energiasalvestuse arvutamine: kWh, paralleelselt ühendatud seinale paigaldatavad 5,12 kWh akupaketid, omatarbimine versus elektrikatkestus GSIKE-ga

Arvutus: GSIKE FixWall 51,2 V 100Ah on õhuke seinale paigaldatav LiFePO4 kodune salvesti 48 V klassis: 16S1P, 100 Ah, 5120 Wh = 5,12 kWh, nimivool 50 A = pidevalt 2560 W, maksimaalselt 100 A = lühiajaliselt 5120 W, tööpinge 43,2–58,4 V, lõpp-pinge 58,4 V, 6000 tsüklit 80% DoD juures, IP54, 44 kg, 640 × 428 × 160 mm, RS232, RS485 ja CAN ning kuni 16 moodulit paralleelselt, kokku kuni 81,92 kWh. See on aku, mitte muundur, ja ühendatakse eraldi 48 V hübriidmuunduriga. See juhend näitab, kuidas arvutada sobiv salvesti maht kWh-des ja vajalik arv paralleelselt ühendatavaid seinale paigaldatavaid GSIKE akupakke.

Arvutamist alustatakse igapäevasest energiatarbimisest kWh-des. Kui tarbid päevas 10 kWh ja katad salvestiga 60%, vajad 6 kWh kasutatavat mahtu; 20% varuga kavanda paigaldatud mahuks umbes 7,5 kWh ehk üks kuni kaks 5,12 kWh moodulit.

Oma tarbimise katmisel laetakse salvestit päeval päikeseenergia ülejäägiga ja tühjendatakse öösel — üks tsükkel päevas, milleks piisab sageli ühest moodulist. Elektrikatkestuse puhuks kavanda autonoomsuseta päevi ilma päikeseta: üks võrguta päev nõuab 3–5 kWh, seega eelista kahte kuni nelja pakki kogumahuga 10–20 kWh.

Paralleelne suurendamine: üks moodul 5,12 kWh, kaks 10,24, neli 20,48, kaheksa 40,96, kuusteist 81,92 kWh. Kuna salvesti on juba 48 V klassis, ühendame moodulid alati paralleelselt, mitte kunagi järjestikku; jadaühendus oleks lubamatu nii elektritehniliselt kui ka BMS-i tõttu.

Majanduslikult tasub salvesti end ära, kui võrku tagasi müüdava elektri hind erineb kodutarbija hinnast. Kui elektri hind on 30 senti ja oma tarbimine 50%, tasub see end toetustest olenevalt ära kümne aastaga; 6000 tsüklit on selle ajavahemiku jaoks kavandatud.

Põhinäitajad, mille põhjal arvutame

Samm 1: Igapäevase tarbimise kaardistamine

Mõõda oma igapäevast tarbimist kuu aega või vaata seda arvelt. Pereelamu tarbib umbes 8–15 kWh päevas, korter 5–8 kWh. Siin määrad ära osa tarbimisest, mida soovid salvestatud energiaga katta — tavaliselt 50–70%.

Samm 2: Määra autonoomsed päevad

Kui tahad õhtul kasutada ainult päikeseenergia ülejääki, piisab ühest seadmest. Kui tahad ühe päeva võrguta hakkama saada, arvesta põhikoormuseks 3–5 kWh; kaheks päikeseta päevaks kulub 10–20 kWh ehk kaks kuni neli GSIKE seadet.

3. samm: kasuta paralleelühenduse skaleeritavust

Üks seade annab 5,12 kWh, kaks 10,24, neli 20,48, kaheksa 40,96 ja kuusteist 81,92 kWh. Kuna salvesti on juba 48 V klassi seade, ühendatakse need paralleelselt, mitte kunagi jadamisi. Ampertunnid suurenevad, pinge jääb 51,2 V juurde.

4. samm: muunduri arvutamine

Üks seade suudab pidevalt anda 2560 W; üks seade jääb 5 kW muundurile võimsuselt alla. 5 kW muunduri jaoks kavanda vähemalt kaks paralleelset seadet ja seadista aku profiiliks 51,2 V LiFePO4, mille lõpp-pinge on 58,4 V.

Milleks see salvesti on mõeldud

Olgu eesmärgiks omatarbimine, elektrikatkestuse puhuks varu, maakodu või mobiilne paigaldis: 5,12 kWh seinale kinnitatav seade asendab mitu rasket pliiakut ühe hooldusvaba seadmega. Sama mahuga 150 kg kaaluva pliiaku kõrval võimaldab just 44 kg kaal seinale paigaldamist.

Elektrikatkestuse korral automaatse ümberlülitusega hübriidmuundur lülitab aku võrguühenduse kadumisel automaatselt sisse; vanemad mudelid tuleb käsitsi käivitada. Enne ostmist veendu, et seade toetab algupäraselt 51,2 V LiFePO4 profiili lõpp-pingega 58,4 V.

IP54 kaitseklass tähendab tolmu- ja pritsmekindlust, mitte veekindlust. Kuiv garaaž või kelder ei ole probleem, kuid duširuum või kaitsmata välistingimused küll.

Kaabli ristlõike puhul kehtib reegel: mida pikem on aku ja muunduri vaheline kaabel, seda jämedam peab see olema, et pingelang jääks alla 1%. 50 A ja 5 meetri korral piisab 25 ruutmillimeetrist, pikema kaabli puhul tuleb ristlõiget suurendada.

Aku ja muunduri vahele tuleb kindlasti paigaldada aku pealüliti või kaitse. See kaitseb kaabli lühise eest ja võimaldab ohutut hooldust.

Ümmargune LCD-ekraan näitab pinget, laadimisvoolu ja mahtuvust. Pikaajalist jälgimist telefoni kaudu võimaldab muundur, kui see edastab RS485- või CAN-signaali võrku; seadmel endal rakendust pole.

Soojuspumba või elektrilise küttekeha kasutaja vajab märksa suuremat salvestusmahtu kui valgustuse ja külmkapiga majapidamine. Need seadmed tarbivad mitu kilovatti ja sageli ei piisa seepärast 5 kWh salvestist.

Suvel täitub salvesti sageli kiiresti, sest päikeseenergiat on rohkem; talv paneb selle proovile. Talveks piisav lahendus on suvel seda enam piisav, sest laadimistsüklid on siis madalamad.

GSIKE salvestusmahu kWh hind on umbes 166 €, Pylontechil umbes 150 € (kuid väiksema mahuga), samas kui üldiste anonüümsete toodete hind jääb alla 100 €, kuid neil puudub hooldus. Võrdlus aitab komplekti hinnata.

Toetuste kohta: olenevalt piirkonnast ja kuupäevast toetatakse koduseid salvestusseadmeid erinevalt. 5 kWh salvesti kohta võib toetus olla 300–500 €; küsi enne ostmist oma teenusepakkujalt.

Energiaarvesti või hübriidinverteri logi salvestab tarbimisandmed. Kes mõõdab kuu aega, teab täpselt, mitu kWh vajab õhtul, kui päikest pole, ega hinda salvesti suurust oletuste põhjal.

LiFePO4 on ohutum kui pliiaku: pole hapet, plahvatusohtlikku gaasi ega lekkeid. Moodul ripub siiski seinal ja seda tuleb kaitsta löökide ning otsese kokkupuute eest veega, nagu IP54 ette näeb.

Kes mõistab, et 48 V klassis on salvesti juba tegelik siin, ei aja akut enam kunagi inverteriga segamini. Aku on lihtsalt alalisvooluenergiat talletav moodul; koduse vahelduvvoolu teeb sellest eraldi hübriidinverter. Ilma teiseta moodustavad need vaid pool süsteemi.

Levinud paigaldusviga on arvata, et suurem aku on alati parem. Tegelikult saab liiga suure salvesti harva täielikult täis ning madala tsüklite arvu korral ei kasva kasu lineaarselt. Optimaalne on lahendus, mille puhul salvesti täitub kord päevas ning tühjeneb õhtul ja öösel.

Võrgust ostetava elektri ja võrku müüdava elektri hinnaerinevus määrab tasuvusaja. Kreeka turul on kodutarbija hinna ja võrku tagasimüügi hinna vahe tulu, mille arvelt salvesti end kümne aastaga ära tasub.

Üksikasjalikum käsitlus arvutamise, siinipinge ja kasutusea kohta

Salvesti suuruse küsimusele saab vastata ka päikesepaneelide võimsuse põhjal. 5 kWp päikeseelektrijaam toodab heal suvepäeval umbes 25 kWh, halval talvepäeval sageli vaid 3–5 kWh. 5 kWh salvesti mahutab hea päeva ülejäägi hõlpsalt ja aitab talvel ka pilvise päeva üle elada. Rusikareegel: 5 kWh sobib 3–5 kWp süsteemile; üle 10 kWp katusele kavanda pigem 10–20 kWh.

Paljud majapidamised alahindavad öist energiatarbimist. Külmik tarbib 24 tunniga 0,5–1 kWh, ruuter ja LED-valgustus veel 0,5 kWh ning katla ja laadimise juhtseade veel 0,5 kWh. Kokku teeb see öö jooksul 2–3 kWh — enne, kui mõne seadme teadlikult akult tööle paned.

Omatarbimise ja elektrikatkestuse erinevust mõistetakse sageli valesti. Omatarbimine tähendab, et kasutad salvestit puhvrina päikeseenergia tootmise ja koduse koormuse vahel. Elektrikatkestuse korral varustab süsteem elektriga kogu maja või osa sellest. Elektrikatkestuse puhuks on vaja ümberlülitusreleega hübriidinverterit, mitte lihtsalt laadijat.

48 V siinipinge on kodustes salvestussüsteemides levinud, sest tüüpiliste 2–5 kW võimsuste juures on voolutugevus mõistlik. 5 kW 24 V süsteem vajaks üle 200 A voolu, jämedamaid kaableid ja kallimaid kaitsmeid. 48 V on seega kompromiss ohutuse, jõudluse ja kaabelduse maksumuse vahel.

Levinud vastuväide on, et LiFePO4 on pliist kallim. Kui aga arvutada hind kilovatt-tunni kohta kogu kasutusea vältel, kehtib täpselt vastupidine: pliiaku peab vastu 500–1000 tsüklit, LiFePO4 aga 6000. Kümne aasta jooksul on liitiumaku salvestus tarbitud kilovatt-tunni kohta palju odavam, kuigi ostuhind on kõrgem.

Vana pliiaku vahetaja märkab sageli, et kasutatav mahtuvus on palju suurem. Pliiakut saab kiire vananemise vältimiseks kasutada ainult kuni 50% ulatuses, LiFePO4 aku puhul aga kuni 80%. Seega asendab 5 kWh LiFePO4 aku ligikaudu 10 kWh pliiakut poole väiksema kaaluga ja ilma happeta.

Hübriidinverteri puhul on seadistus edu seisukohalt kõige olulisem tegur. Kui kogemata on valitud 24 V või pliiaku profiil, ei lae seade akut täielikult või laadib ülepinge all, kahjustades BMS-i. Seetõttu tuleb esmakordsel kasutuselevõtul kontrollida, et valitud oleks õige 51,2 V LiFePO4 profiil, mille lõpp-pinge on 58,4 V.

Kasutusea seisukohalt on laadimisvool oluline mõjutaja. Kes laeb ja tühjendab pidevalt 100 A vooluga, läheneb spetsifikatsioonis määratud piirile ning aku vananeb kiiremini. Tavapärane kasutus 30–50 A vooluga — nimivooluga — hoiab akuelemendid sobivas vahemikus ja on mõeldud kümneaastaseks kasutuseks.

Seinale kinnitamisel on üks alahinnatud turvaeelis: seade ripub kõrgel, laste ja lemmikloomade käeulatusest väljas, mitte põrandal, kus see veelekke korral märjaks saaks. Seadme ja seina vaheline õhuringlus on tagatud 5 cm vahega.

Üürnikele sobib seinale kinnitatav salvesti, sest selle saab kolimisel lahti võtta ja kaasa viia, ilma et hoonet püsivalt muudetaks. Põrandale või keldrisse paigaldatut on tülikam ümber paigutada ja see jääb sageli müügi korral paigale.

Võrreldes salvestuseta võrgulahendusega aitab omatarbimine säästa peamiselt kallite õhtuste ja öiste elektrihindade pealt. Euroopas on elektri võrku tagasi müümise hind langenud 6–10 sendini, samas kui kodutarbijate hind on 30–40 senti. See muudab salvestuse majanduslikult tasuvaks.

5 kWh salvestusaku ja 5 kW hübriidinverter on tüüpiline konfiguratsioon enamiku 3–5 kWp paigaldiste jaoks. Kui keegi laiendab süsteemi hiljem 10 kWh-ni, tuleb lihtsalt ühendada paralleelselt veel üks GSIKE, ilma et peaks inverteri profiili muutma — piisab paralleelaadresside seadistamisest.

Tehniline süvavaade: tühjendussügavus, tõhusus, temperatuur, paralleelühendus

Tühjendussügavus ja tööiga: 6000 tsüklit 80% DoD juures ja 25 kraadi juures eeldab madalat kasutussügavust (40–90%); sellisel kasutusel kestab aku märgatavalt kauem. Igapäevane tühjendamine 10%-ni viib aku tööea alumise piirini. Eelista kavandada üks moodul rohkem, selle asemel et aku igal õhtul täiesti tühjaks teha.

Tõhusus ja vooluring: elementide tõhusus on 95–98%, kuid BMS-i, muunduri ja kaablite tõttu langeb kogu süsteemi tõhusus 88–92%-ni. Õhtul annab 5 kWh päevas pistikust umbes 4,5 kWh. Arvesta selle kaoga oma arvutustes.

Temperatuur ja kulumine: aku on mõeldud hoidmiseks temperatuuril –10 kuni 50 kraadi, kuid parima tööea tagab 15–25 kraadi. Pikaajaline kuumus üle 40 kraadi vanandab elemente, pakane vähendab mahtuvust; laadimine alla 0 kraadi ilma kütteta on lubamatu.

Paralleelühendus ja BMS: akupakid suhtlevad ühise RS485-pordi kaudu ning igaüks juhib oma laadimisvoolu. Oluline on kasutada sama mudelit, hoida laetuse tase sarnasena ja seadistada DIP-lülitid õigesti; kogumahtuvuse määrab jada nõrgim element.

Kasutuselevõtt ja hooldus: pärast paigaldamist lülitub BMS sisse, muundur käivitub ning jälgime LCD-ekraani. Hooldus piirdub klemmide ja õhuavade iga-aastase visuaalse kontrolliga; aku ei sisalda hapet ega vaja tasanduslaadimist nagu pliiakud.

Garantii ja tarne: kolmeaastane garantii ning ligikaudu kümneaastane projekteeritud kasutusiga. Pakendis on seinakinnitus, tüüblid, toitekaabel, sidekaabel ja kasutusjuhend. Tasuta tarne, töötlemine 1–3 päeva, transport 2–7 päeva ja tagastusõigus 30 päeva.

Pärast paigaldamist piirdub hooldus sisuliselt ühenduste ja õhuavade iga-aastase kontrollimisega; BMS tasakaalustab elemendid automaatselt, akus pole hapet ega ole vaja tasanduslaadimist nagu pliiakus.

Kokkuvõte

Kes luges allpool olevaid jaotisi, teab kolme olulist tegurit: kasulik võimsus nimivõimsuse asemel, pidev võimsus tippvõimsuse asemel ja õige 51,2 V seadistus muunduris. Nende kolme kriteeriumi põhjal saab iga pakkumise — olgu see GSIKE, Pylontech, LiTime või tundmatu tootja oma — mõne minutiga lahti mõtestada.

GSIKE FixWall on teadlikult mõeldud 5 kWh seinale paigaldatava stardikomplektina: see jätab meelega välja rakenduse ja kütteelemendi, et hind jääks alla 900 euro, ning paistab silma müüja kaudu pakutava pikaajalise teeninduse, tasuta tarne ja 30-päevase tagastusõigusega.

Pikas perspektiivis ei tasu paigaldus end ära energiasalvesti enda, vaid omatarbimise ja võrgust ostmise hinna vahe kaudu. Kui koduelektri hind on 30–40 senti ja võrku tagastamise tasu 6–10 senti, on see kasu piisavalt suur, et 5 kWh energiasalvesti tasuks end ära kümne aastaga.

Olenemata mudelist kehtib üks põhimõte: parim investeering on realistlik planeerimine. Veidi suurem, madalal koormusel kasutatav energiasalvesti kestab kauem kui väike, mis tühjeneb iga päev piirini. See on kõigi tabelite ja võrdluste kõige olulisem järeldus.

Kui sa kõhkled ühe ja kahe seadme vahel, alusta ühest ja laienda hiljem: 51,2 V siini kaudu saab paralleelselt laiendada ilma profiili muutmata ning veel ühe seadme lisamiseks tuleb see vaid kinnitada, ühendada ja aadress määrata. Nii väldid alguses liigset üledimensioneerimist.

Lõpetuseks paigaldusest: jäta elektrivõrku ühendamine elektriku hooleks, kuid seinale paigaldatava kinnituse ja alalisvoolukaablite ühendamisega saavad kaks inimest hõlpsalt hakkama. Lõpuks määravad puhas horisontaalne paigaldus ja õigesti seadistatud 58,4 V profiil, kas energiasalvesti peab vastu lubatud 6000 tsüklit.

Seega tähendab GSIKE valimine eelkõige valikut: läbiproovitud, hooldusvaba, seinale paigaldatav 5 kWh akupank soodsa hinnaga, ilma tarbetute rakenduse või kütte funktsioonideta, mida sa niikuinii ei kasutaks ja mis üksnes hinda tõstaksid. Kes neid funktsioone soovib, valib teadlikult kallima konkurendi.

Teisisõnu on see Kreeka turul kõige otsem tee tühjast keldrist või kasutamata seinast autonoomse energiasüsteemini — eeldusel, et 44 kg seade kinnitatakse korralikult ja muundur kasutab õiget profiili.

Kokkuvõte: Üks seade öiseks varutoiteks, kaks iseseisvaks päevaks, kuusteist suure tarbimise jaoks: GSIKE paralleelühenduse võimalused kasvavad koos vajadusega. Kokkuvõtlikult: GSIKE FixWall 51,2 V 100Ah = 5,12 kWh seinale paigaldatavas seadmes hinnaga 849,99 €, 6000 tsüklit, RS485/CAN, kuni 16 seadet paralleelselt.

Korduma kippuvad küsimused

Korduma kippuvad küsimused

Allikad ja saadaolevad andmed

1. GSIKE 51,2V 100Ah seinamudeli ametlik leht (849.99 EUR) — https://gesike.com/products/gsike-51-2-v-100ah-lifepo4-battery-with-bms
2. LiTime'i ametlik 48V koduakude leht — https://www.litime.com/
3. Pylontechi ametlik 48V LiFePO4 leht — https://www.pylontech.com.cn/
4. Liitiumioonide transpordi standard UN38.3 — https://unece.org/transport/dangerous-goods
5. LiFePO4 ja DoD, Vikipeedia — https://en.wikipedia.org/wiki/Lithium_iron_phosphate_battery

Muud GSIKE 51,2V seinamudelite seeria juhendid ja võrdlused

Täieliku tooteinfo ja tellimise kohta: GSIKE 51,2V 100Ah LiFePO4 seinamudeli tooteleht — 849.99 EUR (endine hind 1250.00 EUR), tasuta tarne Kreeka piires.

GSIKE 51,2V 100Ah seinamudel on saadaval hinnaga 849.99 EUR (kataloogihind 1250.00 EUR), tasuta tarnega Kreeka piires, tarneaeg 2–7 päeva ja 30-päevase tagastusõigusega.