48 V-os otthoni akkumulátortároló méretezése: kWh, párhuzamosan csatlakoztatott 5,12 kWh-s fali egységek, önfogyasztás és vészhelyzeti áramellátás a GSIKE rendszerrel

Méretezés: a GSIKE FixWall 51,2 V 100 Ah egy vékony, otthoni használatra szánt, 48 V-os LiFePO4 fali akkumulátor: 16S1P, 100 Ah, 5120 Wh = 5,12 kWh, névlegesen 50 A = folyamatosan 2560 W, maximum 100 A = rövid ideig 5120 W, üzemi feszültsége 43,2–58,4 V, végfeszültsége 58,4 V, 6000 ciklus 80%-os DoD mellett, IP54, 44 kg, 640 × 428 × 160 mm, RS232, RS485 és CAN, valamint akár 16 egység párhuzamos csatlakoztatásával összesen akár 81,92 kWh. Ez akkumulátor, nem inverter, és különálló 48 V-os hibrid inverterhez csatlakozik. Ez az útmutató bemutatja, hogyan számítsa ki a szükséges kapacitást kWh-ban, és hogyan válassza ki a párhuzamosan csatlakozó GSIKE fali egységek megfelelő számát.

A méretezést a napi energiafogyasztással kell kezdeni, kWh-ban megadva. Napi 10 kWh fogyasztás és 60%-os akkumulátoros fedezet esetén 6 kWh hasznos kapacitásra van szüksége; 20%-os tartalékkal körülbelül 7,5 kWh beépített kapacitással számoljon, vagyis egy-két, egyenként 5,12 kWh-s egységgel.

Önfogyasztás esetén az akkumulátor napközben a napenergia-feleslegből töltődik, éjszaka pedig kisül – napi egy ciklus, amihez gyakran egy egység is elegendő. Vészhelyzeti áramellátásnál napenergia nélküli, egynapos autonómiával számoljon: egy hálózat nélküli naphoz 3–5 kWh szükséges, ezért inkább 10–20 kWh-t tervezzen két-négy egységből.

Párhuzamos bővítési sor: egy egység 5,12 kWh, kettő 10,24, négy 20,48, nyolc 40,96, tizenhat pedig 81,92 kWh. Mivel az energiatároló már 48 V-os kategóriájú, mindig párhuzamosan, soha nem sorosan kapcsoljuk az egységeket; a soros kapcsolás sem elektromosan, sem a BMS működési logikája szerint nem megengedett.

Az energiatároló ott térül meg gazdaságilag, ahol eltér egymástól a hálózatba táplálásért kapott díj és a háztartási tarifa. 30 centes kWh-nkénti ár és 50 %-os saját fogyasztás mellett, a támogatásoktól függően, tíz év alatt térül meg; ehhez az időtávhoz igazodik a 6000 ciklusos élettartam is.

Alapadatok, amelyekből kiindulhat

1. lépés: elemezze a napi fogyasztást

Egy hónapon át mérje a napi fogyasztást, vagy olvassa le a számláról. Egy családi ház naponta körülbelül 8–15 kWh-t, egy lakás 5–8 kWh-t fogyaszt. Ebből meghatározhatja, hogy a fogyasztás mekkora részét szeretné az energiatárolóból fedezni – általában 50–70 %-ot.

2. lépés: határozza meg az önálló működés napjainak számát

Ha csak a nappali napenergia-felesleget szeretné estére eltárolni, egy egység elegendő. Ha hálózat nélkül is át szeretné vészelni a napot, számoljon 3–5 kWh alapfogyasztással; két napra napenergia nélkül 10–20 kWh, vagyis két-négy GSIKE-egység ajánlott.

3. lépés: használja a párhuzamos méretezési sort

Egy egység 5,12 kWh, kettő 10,24, négy 20,48, nyolc 40,96, tizenhat pedig 81,92 kWh-t jelent. Mivel az energiatároló már 48 V-os kategóriájú, párhuzamosan kapcsoljuk őket, soha nem sorosan. Az amperóra nő, a feszültség 51,2 V marad.

4. lépés: az inverter kiválasztása

Egy egység folyamatosan 2560 W teljesítményre képes; egy 5 kW-os inverterhez egy egység kevés. 5 kW-os inverterhez legalább két párhuzamosan kapcsolt egységgel számoljon, és állítsa be az 51,2 V-os LiFePO4-akkumulátorprofilt 58,4 V-os végfeszültséggel.

Mire tervezték ezt az energiatárolót

Akár saját fogyasztásra, áramszüneti tartaléknak, nyaralóba vagy mobil telepítéshez: az 5,12 kWh-s falra szerelhető egység több nehéz ólomakkumulátort vált ki egyetlen karbantartásmentes készülékkel. Az azonos kapacitású, 150 kilogrammos ólomakkumulátorhoz képest éppen a 44 kg-os tömeg teszi lehetővé a falra szerelést.

Áramszüneti átkapcsolással rendelkező hibrid inverter hiba esetén automatikusan aktiválja az akkumulátort; a régebbi modelleket kézzel kell elindítani. Vásárlás előtt ellenőrizze, hogy a készülék alapból támogatja-e az 51,2 V-os LiFePO4-akkumulátorprofilt, 58,4 V-os végfeszültséggel.

Az IP54-es védelem por és fröccsenő víz ellen nyújt védelmet, vízállóságot viszont nem jelent. Egy száraz garázs vagy pince nem jelent gondot, a zuhanyzó vagy egy kültéri, fedetlen hely azonban igen.

A kábel keresztmetszetére az a szabály érvényes, hogy minél hosszabb az akkumulátor és az inverter közötti kábel, annál vastagabbnak kell lennie, hogy a feszültségesés 1 % alatt maradjon. 50 A és 5 méter esetén 25 négyzetmilliméter elegendő, ennél nagyobb távolságnál nő a szükséges keresztmetszet.

Az akkumulátor és az inverter közé megszakítót vagy biztosítékot kell beépíteni. Ezek védelmet nyújtanak a kábel rövidzárlata ellen, és biztonságossá teszik a karbantartást.

A kerek LCD-kijelző a feszültséget, a töltőáramot és a kapacitást mutatja. A telefonos folyamatos felügyeletet az inverter biztosítja, ha az RS485- vagy CAN-jelet hálózatra továbbítja; magának a készüléknek nincs saját alkalmazása.

Aki hőszivattyút vagy elektromos fűtést használ, annak egyértelműen nagyobb energiatárolóra van szüksége, mint annak, aki csak a világítást és a hűtőszekrényt működteti. Ezek a fogyasztók több kilowattot igényelnek, és gyakran ezek miatt nem elegendő az 5 kWh-s energiatároló.

Nyáron az energiatároló gyakran gyorsabban töltődik, mert több a napsütés; a tél jelenti az igazi próbát. A télen is elegendő konfiguráció nyáron annál inkább megfelelő, mert a ciklusokat kímélő tartományban használod.

A tárolókapacitás kWh-kénti ára a GSIKE esetében körülbelül 166 euró, a Pylontechnél körülbelül 150 euró (kisebb kapacitás mellett), az Alibaba névtelen termékeinél pedig 100 euró alatt van, szolgáltatás nélkül. Az összehasonlítás segít megérteni, mit tartalmaz a csomag.

A támogatás régiónként és időponttól függően változik. Egy 5 kWh-s egységre 300–500 eurós kedvezmény is elérhető; vásárlás előtt érdeklődj az áramszolgáltatónál.

Az energiamérő vagy a hibrid inverter naplója rögzíti a fogyasztást. Aki egy hónapon át méri, pontosan tudja, mennyi kWh-ra van szüksége este, amikor nincs napfény, és nem találomra választ energiatárolót.

A LiFePO4 biztonságosabb az ólomakkumulátornál: nincs sav, nincs robbanásveszélyes gáz, nincs szivárgás. A készülék azonban a falon van, és védeni kell az ütésektől és a vízzel való közvetlen érintkezéstől, ahogy az IP54-es védettség is előírja.

Aki egyszer megértette, hogy a 48 voltos osztályban maga az energiatároló az egyenáramú sín, többé nem keveri össze az akkumulátort az inverterrel. Az akkumulátor csupán egyenáramot tárol; a háztartási váltakozó áramot különálló hibrid inverter állítja elő. Egyik a másik nélkül csak fél rendszer.

Részletes áttekintés: kapacitásválasztás, feszültségsínek és élettartam

Az is segíthet eldönteni, mekkora energiatárolóra van szükség, ha figyelembe veszed a napelemek teljesítményét. Egy 5 kWp-es rendszer egy jó nyári napon körülbelül 25 kWh-t termel, egy rossz téli napon viszont gyakran csak 3–5 kWh-t. Az 5 kWh-s energiatároló jól felveszi a jó nap többletét, és áthidalja a szűkös téli napot. A lényeg: az 5 kWh a 3–5 kWp-es rendszerekhez megfelelő; 10 kWp-nél nagyobb tetőrendszerhez 10–20 kWh-val számolj.

Sok háztartás alábecsüli az éjszakai fogyasztást. A hűtőszekrény naponta 0,5–1 kWh-t fogyaszt, a router és a LED-világítás további 0,5 kWh-t, a kazán és a töltés vezérlése pedig még 0,5 kWh-t. Ez már 2–3 kWh egy éjszaka alatt – még mielőtt tudatosan akár egyetlen készüléket is akkumulátorról működtetnél.

Az önfogyasztást és a vészellátást gyakran tévesen értelmezik. Az önfogyasztás azt jelenti, hogy naponta energiatárolót használsz pufferként a napelemek termelése és a háztartás fogyasztása között. A vészellátás azt jelenti, hogy rendszerhiba esetén a rendszer átveszi az egész ház vagy annak egy része áramellátását. A vészellátáshoz átkapcsoló relével ellátott hibrid inverter szükséges, nem csupán egy töltő.

A 48 V-os sín azért terjedt el az otthoni energiatárolásban, mert a releváns, 2–5 kW-os teljesítményeknél az áramerősség még elfogadható. Egy 24 V-os rendszer 5 kW-nál már több mint 200 A-t venne fel, ami vastagabb kábeleket és drága biztosítékokat igényelne. A 48 V a biztonság, a hatásfok és a kábelezés költsége közötti kompromisszum.

Gyakori ellenérv, hogy a LiFePO4 drágább az ólomakkumulátornál. A teljes élettartam alatt, kWh-ra vetítve épp fordított a helyzet: az ólomakkumulátor 500–1000 ciklust bír, a LiFePO4 pedig 6000-et. Tíz év alatt a lítiumakkumulátoros tároló olcsóbb minden leadott kWh-ra vetítve, még ha a beszerzése többe is kerül.

Aki régi ólomakkumulátoros tárolót cserél le, gyakran azt tapasztalja, hogy érezhetően több hasznos energiához jut. Az ólomakkumulátor gyors öregedés nélkül csak 50%-os kisütési mélységig használható, míg a LiFePO4 80%-ot is elvisel. Így egy 5 kWh-s LiFePO4-akkumulátor nagyjából egy 10 kWh-s ólomakkumulátoros tárolót helyettesít, feleakkora tömeggel és sav nélkül.

A hibrid inverter beállítása a siker egyik legfontosabb tényezője. Ha véletlenül 24 V-os vagy ólomakkumulátoros profilt állít be, a készülék nem tölti fel teljesen az akkumulátort, vagy túlfeszültséggel tölti, és károsítja a BMS-t. Ezért az első üzembe helyezéskor ellenőrizze a megfelelő, 51,2 V-os LiFePO4-profilt, 58,4 V-os végfeszültséggel.

Az élettartam szempontjából a töltőáram fontos szabályozó tényező. Aki rendszeresen 100 A-rel tölti és meríti az akkumulátort, a specifikációs határérték közelében használja, és gyorsabban öregíti. A szokásos, 30–50 A-es — vagyis névleges — működés a cellákat a megfelelő tartományban tartja, és tízéves használatra tervezték.

A falra szerelésnek van egy alábecsült biztonsági előnye: az egység magasan van, gyermekek és állatok számára elérhetetlen, és nem a padlón áll, ahol vízszivárgás esetén elázhatna. A készülék és a fal közötti 5 cm-es távolság biztosítja a konvekciót.

A bérlők számára a falra szerelhető energiatároló azért jó választás, mert költözéskor leszerelhető és elvihető anélkül, hogy visszafordíthatatlanul át kellene alakítani az épületet. Padlóba épített vagy pincei elhelyezés esetén a visszaszerelés bonyolultabb, és eladáskor gyakran a helyén marad.

A tároló nélküli, hálózatra tápláló rendszerhez képest az önfogyasztás főként a drága nappali és éjszakai tarifákon spórol. Európában a hálózatba betáplált áramért járó díj 6–10 centre csökkent, miközben a háztartási tarifa 30–40 cent. Ez a különbség teszi gazdaságossá az energiatárolót.

Az 5 kWh-s tárolóból és 5 kW-os hibrid inverterből álló készlet a legtöbb 3–5 kWp-es rendszer alapkonfigurációja. Aki később 10 kWh-ra bővíti a kapacitást, egyszerűen párhuzamosan csatlakoztat még egy GSIKE egységet, az inverter profiljának módosítása nélkül — csak a párhuzamos címeket kell beállítania.

Sokan inkább az előszobában vagy a kamrában helyezik el a tárolót, ahol kéznél van, és nem rontja a nappali összképét. A lényeg, hogy a készülékház mögött maradjon 5 cm szabad hely a konvekcióhoz, és ne építse be a készüléket szellőzés nélküli fülkébe, különben a nyári hőség lassan öregíti a cellákat.

Vásárláskor figyeljen a teljes készletre: a tartókonzolnak, a dübeleknek, a tápkábelnek és a kommunikációs kábelnek is benne kell lennie a dobozban. Ha valami hiányzik, az csak a szereléskor derül ki, és felboríthatja az egész napot — ezért a listát előre ellenőrizze, ne a létrán állva.

És végül: nem érdemes olyan plusz kilowattórákért többet fizetni, amelyeket soha nem használ ki. Az az energiatároló az optimális választás, amelyet naponta száz százalékra töltenek, majd este pontosan a szükséges energiát adja le; amelyik hónapokig alultöltötten áll, az nem hozza vissza az árát.

Az első bekapcsolás előtt, ha az új egység fagyos helyről érkezett, hagyja néhány órán át szobahőmérsékleten állni. Az érintkezőkön lecsapódó pára és a hideg cellák okozzák, hogy az egyébként hibátlan készülék furcsán viselkedik az első órákban, amíg a hőmérséklet ki nem egyenlítődik.

Ha a házban már van egy régi ólomakkumulátoros szekrény, nem érdemes egy sínre kötni az új lítiumos egységgel. Az eltérő kémiák, lekapcsolási feszültségek és töltési jellemzők ütköznek egymással; a lítiumot külön vezetéken, saját biztosítékkal és az inverterben beállított saját töltési profillal kell használni.

Sok vásárló aggódik a tél miatt, amikor kevés a napsütés. Valójában a téli problémát nem a kapacitás növelése oldja meg, hanem a helyiség alaposabb szigetelése és az a szokás, hogy borús héten nem merítik le teljesen az egységet; a cellák a kíméletes üzemmódot jóval könnyebben viselik.

Külön kérdés a garancia. A tízéves tervezett élettartam melletti hároméves hivatalos garancia azt jelenti, hogy maga az egység jóval tovább működik majd a garancia lejártánál; igényérvényesítéskor a legfontosabb, hogy őrizze meg a vásárlási bizonylatot, és ne nyissa fel saját kezűleg a burkolatot, különben a meghibásodást kizárják a szervizelésből.

És végül, amiről gyakran megfeledkeznek: az akkumulátor szereti, ha nem nyúlnak hozzá feleslegesen. Nem kell naponta kapcsolgatni a főkapcsolót, nem kell nullára meríteni, majd azonnal teljesen feltölteni. A kényelmes tartományban végzett egyenletes napi ciklus vezet el a leghosszabb úton az ígért hatezer ciklusig.

Műszaki részletek: kisütési mélység, hatásfok, hőmérséklet, párhuzamos kapcsolás

Kisütési mélység és élettartam: a 6000 ciklus 80%-os DoD mellett és 25 fokon reális. Kíméletes használat esetén (40–90%-os tartományban) az energiatároló jóval tovább működik; ha naponta 10%-ig merítik, azzal az alsó határ közelébe kerül. Érdemes nagyobb kapacitású egységet választani, mintsem minden éjjel teljesen lemeríteni.

Hatásfok és ciklus: maga a cella 95–98%-ot ad le, de a BMS-en, az inverteren és a vezetékeken keresztül a teljes hatásfok 88–92%-ra csökken. Öt kWh állandó töltésből körülbelül 4,5 kWh jut a konnektorba. A kapacitás kiszámításakor vegye figyelembe ezeket a veszteségeket.

Hőmérséklet és elöregedés: az energiatárolót -10…50 fokos hőmérsékletre tervezték, de a 15–25 fok biztosítja a leghosszabb élettartamot. A tartós, 40 fok feletti hőség öregíti a cellákat, a fagy pedig csökkenti a kapacitást; 0 fok alatt fűtés nélkül tilos tölteni.

Párhuzamos kapcsolás és BMS: több egység a közös RS485-porton keresztül kommunikál, mindegyik a saját töltőáramát szabályozza. Fontos, hogy azonos típusúak legyenek, töltöttségük hasonló legyen, és helyes DIP-címet kapjanak; az összkapacitást a leggyengébb egység határozza meg.

Üzembe helyezés és karbantartás: a beszerelés után bekapcsoljuk a BMS-t, elindul az inverter, mi pedig figyeljük az LCD-kijelzőt. A karbantartás a sorkapcsok és a szellőzőnyílások évenkénti ellenőrzésére korlátozódik; belül nincs sav, és nincs szükség kiegyenlítő töltésre, mint az ólomakkumulátoroknál.

Garancia és szállítás: három év garancia, körülbelül tízéves becsült élettartam mellett. A dobozban fali tartó, horgonycsavarok, tápkábel, kommunikációs kábel és kézikönyv található. A szállítás ingyenes, a feldolgozás 1–3 nap, a szállítási idő 2–7 nap, a visszaküldési időszak pedig 30 nap.

A felszerelés után a karbantartás lényegében a csatlakozók és a szellőzőnyílások évenkénti ellenőrzésére korlátozódik; a BMS automatikusan kiegyensúlyozza a cellákat, belül nincs sav, és nincs szükség kiegyenlítő töltésre sem, mint az ólomakkumulátoroknál.

Végül, ha legalább néhány hétig leolvassa a kerek LCD-kijelző adatait, saját maga is látni fogja, mely órákban fogyaszt a legtöbbet a háztartás. Ezek az adatok bizonyítják a legjobban, hogy a kiválasztott kapacitás megfelel az igényeinek, és nem csak hasraütésszerűen választotta.

Összegzés

Aki elolvasta a fenti részeket, ismeri a három fontos szempontot: a névleges helyett a ténylegesen elérhető kapacitást, a csúcsteljesítmény helyett a folyamatos teljesítményt, valamint az inverter tiszta, 51,2 V-os beállítását. Ezzel a három mércével bármelyik ajánlat - legyen az GSIKE, Pylontech, LiTime vagy névtelen márka - percek alatt értékelhető.

A GSIKE FixWall tudatosan az alap 5 kWh-s, falra szerelhető készlet pozícióját foglalja el: szándékosan nincs benne alkalmazás vagy fűtőegység, hogy az ára 900 euró alatt maradjon, és a kereskedőn keresztüli, több éven át igénybe vehető szervizzel, az ingyenes szállítással és a 30 napos visszaküldési lehetőséggel szerez pontokat.

Hosszú távon nem maga az energiatároló térül meg, hanem a saját fogyasztás és a hálózatról vételezés költsége közötti különbség. 30–40 centes lakossági tarifa és 6–10 centes betáplálási díj mellett ez a különbség elegendő ahhoz, hogy egy 5 kWh-s energiatároló tíz év alatt megtérüljön.

Bármelyik modellt is választja, a legjobb befektetés a reális tervezés. Egy kissé nagyobb, kíméletesen merített energiatároló tovább él, mint egy kicsi, amelyet minden éjjel a határáig merítenek. Ez a fő tanulsága az összes táblázatnak és összehasonlításnak.

Aki egy vagy két egység között hezitál, kezdje eggyel, és később bővítse a rendszert: az 51,2 V-os sín lehetővé teszi a párhuzamos bővítést a profil megváltoztatása nélkül, egy újabb egység felszerelése pedig csak a rögzítést, az összekötő kábelt és a cím beállítását igényli. Így elkerülheti a kezdeti túlméretezést.

Végül a szerelési gyakorlat: a hálózati csatlakoztatást bízza villanyszerelőre, de a fali tartót és az egyenáramú kábelezést ketten is könnyedén el tudják végezni. A rendezett, vízszintbe állított szerelés és a megfelelően beállított 58,4 V-os profil dönti el, hogy az energiatároló eléri-e az ígért 6000 ciklust.

A GSIKE választása tehát mindenekelőtt egy bevált, falra szerelhető, 5 kWh-s, karbantartásmentes készlet választása vonzó áron, fölösleges alkalmazások és fűtési funkció nélkül, amelyeket úgysem használnának, és amelyek csak megemelnék az árat. Aki igényt tart ezekre a funkciókra, tudatosan választ drágább versenytársat.

Más szóval az orosz piacon ez a legegyenesebb út egy üres pincétől vagy kihasználatlan faltól az önálló energiarendszerig - feltéve, hogy a 44 kg-os egységet megfelelően rögzítik, az inverter pedig a megfelelő profillal kommunikál.

Összegzés: Egy egység az éjszakai tartalékhoz, kettő egy teljes napnyi autonómiához, tizenhat a nagyobb fogyasztáshoz: a GSIKE párhuzamos rendszere az igényekkel együtt bővíthető. Röviden: GSIKE FixWall 51,2 V 100A·h = 5,12 kWh fali energiatároló 849,99 euróért, 6000 ciklus, RS485/CAN, legfeljebb 16 egység párhuzamosan.

Gyakori kérdések

Kapcsolódó útmutatók — a GSIKE 48V-5kWh szerkesztőségi kiadása

Végső értékelés

Gyakori kérdések

Források és adatok

1. Inverter hullámformája — https://en.wikipedia.org/wiki/Power_inverter
2. MPPT napelemes töltésvezérlő — https://en.wikipedia.org/wiki/Maximum_power_point_tracking
3. LiFePO4 akkumulátor — https://en.wikipedia.org/wiki/Lithium_iron_phosphate_battery
4. Szigetüzemű napelemes rendszer — https://en.wikipedia.org/wiki/Off-grid_electricity_system
5. Szünetmentes tápegység — https://en.wikipedia.org/wiki/Uninterruptible_power_supply

Útmutatók és összehasonlítások

Ugrás a termékhez: GSIKE 51,2 V 100 Ah 5,12 kWh.

Hasonlítsa össze a dokumentált 5120 Wh=5,12 kWh kapacitást, az 50 A-es névleges áramot=2560 W, az RS485/CAN csatlakozást és a 849.99 EUR árat, mielőtt falra szerelhető 48 V-os akkumulátort választ.