48 V namų akumuliatoriaus pasirinkimas: kWh, lygiagrečiai jungiami 5,12 kWh sieniniai blokai, savo reikmėms naudojama energija ar avarinis maitinimas su GSIKE

Dydžio pasirinkimas: GSIKE FixWall 51,2 V 100 Ah – plonas, namams skirtas 48 V sieninis LiFePO4 akumuliatorius: 16S1P, 100 Ah, 5120 Wh = 5,12 kWh, vardinė srovė 50 A = 2560 W nuolatinės galios, didžiausia srovė 100 A = 5120 W trumpalaikės galios, darbinė įtampa nuo 43,2 iki 58,4 V, galutinė įtampa 58,4 V, 6000 ciklų esant 80 % DoD, IP54, 44 kg, 640 × 428 × 160 mm, RS232, RS485 ir CAN, taip pat iki 16 lygiagrečiai jungiamų blokų, kurių bendra talpa siekia 81,92 kWh. Tai akumuliatorius, o ne inverteris, ir jis jungiamas prie atskiro 48 V hibridinio inverterio. Šiame vadove paaiškinama, kaip apskaičiuoti reikiamą talpą kWh ir tinkamą lygiagrečiai jungiamų GSIKE sieninių blokų skaičių.

Rinktis pradedama nuo paros energijos suvartojimo kWh. Jei per dieną sunaudojama 10 kWh, o akumuliatoriumi padengiama 60 %, reikia 6 kWh naudingosios talpos; numatę 20 % rezervą, planuokite apie 7,5 kWh įrengtosios talpos, t. y. vieną ar du 5,12 kWh blokus.

Naudojant savo reikmėms, dieną akumuliatorius įkraunamas saulės energijos pertekliumi, o naktį iškraunamas – vienas ciklas per parą, dažnai pakanka vieno bloko. Avarinio maitinimo atveju planuokite parą autonominio veikimo be saulės: dienai be elektros tinklo reikia 3–5 kWh, taigi geriau numatyti 10–20 kWh iš dviejų–keturių blokų.

Lygiagretaus jungimo skalė: vienas blokas – 5,12 kWh, du – 10,24, keturi – 20,48, aštuoni – 40,96, šešiolika – 81,92 kWh. Kadangi kaupiklis jau yra 48 V klasės, blokus visada jungiame lygiagrečiai ir niekada nejungiame nuosekliai; nuoseklusis jungimas neleistinas nei elektriniu, nei BMS veikimo principo požiūriu.

Ekonomiškai kaupiklis atsiperka ten, kur skiriasi į tinklą perduodamos elektros tarifas ir buitinis tarifas. Kai elektros kaina yra 30 centų už kWh, o savoms reikmėms suvartojama 50 % energijos, atsipirkimo laikotarpis, priklausomai nuo subsidijų, siekia dešimt metų; būtent tokiam laikotarpiui ir numatyta 6000 ciklų trukmė.

Pagrindiniai orientaciniai skaičiai

1 žingsnis: išsiaiškinti paros elektros sąnaudas

Mėnesį matuokite paros elektros sąnaudas arba nustatykite jas pagal sąskaitą. Šeimos namas per parą sunaudoja apie 8–15 kWh, butas – 5–8 kWh. Taip nustatysite, kokią dalį norite padengti iš kaupiklio – paprastai 50–70 %.

2 žingsnis: nustatyti autonomijos dienų skaičių

Jei norite tik sukaupti dienos saulės energijos perteklių, kad galėtumėte jį naudoti vakare, pakanka vieno bloko. Jei reikia išgyventi dieną be elektros tinklo, numatykite 3–5 kWh bazinę apkrovą; dviejų dienų laikotarpiui be saulės reikia 10–20 kWh, t. y. dviejų–keturių GSIKE blokų.

3 žingsnis: naudoti lygiagretaus jungimo skalę

Vienas blokas – 5,12 kWh, du – 10,24, keturi – 20,48, aštuoni – 40,96, šešiolika – 81,92 kWh. Kadangi kaupiklis jau yra 48 V klasės, blokus jungiame lygiagrečiai ir niekada nejungiame nuosekliai. Ampervalandžių skaičius didėja, o įtampa lieka 51,2 V.

4 žingsnis: parinkti inverterį

Vienas blokas gali nuolat tiekti 2560 W galios, todėl 5 kW inverteris neišnaudos viso vieno bloko pajėgumo. 5 kW inverteriui numatykite bent du lygiagrečiai sujungtus blokus ir nustatykite 51,2 V LiFePO4 baterijos profilį su 58,4 V įkrovimo pabaigos įtampa.

Kam skirtas šis kaupiklis

Nesvarbu, ar kaupiklis skirtas savoms reikmėms, avariniam maitinimui, vasarnamiui ar mobiliajai sistemai: 5,12 kWh sieninis blokas kelis sunkius švino akumuliatorių blokus pakeičia vienu priežiūros nereikalaujančiu įrenginiu. Palyginti su tokios pat talpos 150 kg sveriančiu švino akumuliatoriumi, būtent 44 kg svoris leidžia montuoti jį ant sienos.

Hibridinis inverteris su avarinio maitinimo perjungimo funkcija sutrikus tiekimui automatiškai aktyvuoja bateriją; senesni modeliai įjungiami rankiniu būdu. Prieš pirkdami patikrinkite, ar įrenginys palaiko 51,2 V LiFePO4 profilį, kurio įkrovimo pabaigos įtampa yra 58,4 V.

IP54 apsauga saugo nuo dulkių ir vandens purslų, bet nepadaro įrenginio atsparaus vandeniui. Sausas garažas ar rūsys nėra problema, tačiau dušas ar atvira vieta lauke jau netinka.

Kabelio skerspjūviui galioja taisyklė: kuo ilgesnis kabelis tarp baterijos ir inverterio, tuo storesnis jis turi būti, kad įtampos kritimas neviršytų 1 %. Esant 50 A srovei ir 5 metrų ilgiui, pakanka 25 kvadratinių milimetrų, o ilgėjant kabeliui skerspjūvis turi didėti.

Tarp baterijos ir inverterio būtina įrengti atjungiklį arba saugiklį. Jie apsaugo nuo kabelio trumpojo jungimo ir užtikrina saugią priežiūrą.

Apvalus LCD ekranas rodo įtampą, įkrovimo srovę ir talpą. Nuolatinę stebėseną telefonu užtikrina inverteris, jei jis perduoda RS485 arba CAN signalą į tinklą; pats prietaisas neturi savo programėlės.

Naudojantiems šilumos siurblį ar elektrinį šildymą tikrai reikia didesnio kaupiklio nei tiems, kam užtenka apšvietimo ir šaldytuvo. Šie įrenginiai suvartoja kelis kilovatus ir dažnai lemia, kodėl 5 kWh kaupiklio nepakanka.

Vasarą kaupiklis dažnai įkraunamas greičiau, nes saulės daugiau; žiema yra išbandymas. Jei konfigūracijos pakanka žiemą, vasarą jos tikrai pakaks, nes ciklai vyksta švelnesniame režime.

GSIKE saugojimo kWh kaina yra apie 166 eurus, Pylontech – apie 150 eurų (bet jo talpa mažesnė), o bevardžių „Alibaba“ prekių – mažiau nei 100 eurų, tačiau be aptarnavimo. Palyginimas padeda suprasti, kas įeina į komplektą.

Dėl paramos: buitinio kaupiklio subsidijavimas priklauso nuo regiono ir datos. 5 kWh blokui gali būti taikoma 300–500 eurų nuolaida; prieš pirkdami pasitikslinkite pas elektros tinklo operatorių.

Energijos skaitiklis arba hibridinio inverterio žurnalas fiksuoja suvartojimą. Mėnesį matuodami suvartojimą tiksliai žinosite, kiek kWh reikia vakare, kai nėra saulės, ir pasirinksite tinkamą kaupiklį, o ne spėliosite.

LiFePO4 baterijos yra saugesnės už švino rūgšties baterijas: nėra rūgšties, sprogių dujų ar nuotėkių. Vis dėlto blokas kabinamas ant sienos, todėl jį reikia saugoti nuo smūgių ir tiesioginio sąlyčio su vandeniu, kaip reikalauja IP54.

Kas kartą suprato, kad 48 voltų klasėje kaupiklis ir yra pati magistralė, tas daugiau nebepainioja baterijos su inverteriu. Baterija tėra įrenginys, kuriame kaupiama nuolatinė srovė; buitinę kintamąją srovę tiekia atskiras hibridinis inverteris. Be vienas kito tai tik pusė sistemos.

Išsami apžvalga: talpos parinkimas, įtampos magistralė ir eksploatavimo trukmė

Klausimą, kokio kaupiklio reikia, galima spręsti ir pagal saulės modulių galią. 5 kWp įrenginys gerą vasaros dieną pagamina apie 25 kWh, o prastą žiemos dieną dažnai tik 3–5 kWh. 5 kWh kaupiklis gerai sukaupia geros dienos perteklių ir padeda išgyventi trumpą žiemos dieną. Esmė: 5 kWh tinka 3–5 kWp elektrinei; jei ant stogo įrengta daugiau kaip 10 kWp, numatykite 10–20 kWh.

Daugelis namų ūkių neįvertina naktinės apkrovos. Per parą šaldytuvas sunaudoja 0,5–1 kWh, maršrutizatorius ir LED apšvietimas – dar 0,5 kWh, o katilo valdymas ir įkrovimas – dar 0,5 kWh. Tai jau 2–3 kWh per naktį, net jei sąmoningai neįjungiate nė vieno prietaiso, maitinamo iš baterijos.

Skirtumas tarp savivartojimo ir avarinio maitinimo dažnai suprantamas neteisingai. Savivartojimas reiškia, kad kasdien naudojate kaupiklį kaip buferį tarp saulės energijos gamybos ir namų apkrovos. Avarinis maitinimas reiškia, kad sutrikus elektros tiekimui sistema perima viso namo ar jo dalies maitinimą. Avariniam maitinimui reikia hibridinio inverterio su perjungimo rele, o ne vien įkroviklio.

48 V magistralė tapo įprasta namų energijos kaupimo sistemose, nes esant 2–5 kW galios poreikiui srovės išlieka priimtinos. 5 kW 24 V sistema jau reikalautų daugiau kaip 200 A srovės, storesnių kabelių ir brangių saugiklių. 48 V yra saugumo, efektyvumo ir elektros instaliacijos kainos kompromisas.

Dažnas prieštaravimas: LiFePO4 akumuliatorius brangesnis už švino. Tačiau perskaičiavus vienos kWh kainą per visą tarnavimo laiką, yra atvirkščiai: švino akumuliatorius atlaiko 500–1000 ciklų, o LiFePO4 – 6000. Per dešimt metų ličio kaupiklis atsieina pigiau už kiekvieną atiduotą kWh, nors jį įsigyti kainuoja daugiau.

Keičiant seną švino akumuliatorių, dažnai paaiškėja, kad panaudojamos energijos gerokai padaugėjo. Kad švino akumuliatorius greitai nesusidėvėtų, galima išnaudoti tik 50 % jo talpos, o LiFePO4 akumuliatoriaus – net 80 %. Taigi 5 kWh LiFePO4 kaupiklis apytiksliai pakeičia 10 kWh švino akumuliatorių sistemą, sveria perpus mažiau ir jame nėra rūgšties.

Tinkamas hibridinio inverterio nustatymas yra itin svarbus sėkmės veiksnys. Netyčia pasirinkus 24 V arba švino akumuliatoriaus profilį, įrenginys neįkraus iki galo arba įkraus per aukšta įtampa ir sugadins BMS. Todėl pirmą kartą paleidžiant būtina patikrinti, ar pasirinktas tinkamas 51,2 V LiFePO4 profilis su 58,4 V įkrovimo pabaigos įtampa.

Vertinant tarnavimo laiką, įkrovimo srovė yra vienas svarbiausių veiksnių. Nuolat įkraunant ir iškraunant 100 A srove, artėjama prie specifikacijoje nurodytos ribos, todėl elementai sensta greičiau. Įprastas veikimas 30–50 A srove, t. y. vardine srove, leidžia elementams veikti tinkamu režimu ir yra pritaikytas dešimčiai naudojimo metų.

Montavimas ant sienos turi nepakankamai įvertintą saugumo pranašumą: įrenginys kabo aukštai, vaikams ir gyvūnams nepasiekiamoje vietoje, ir nestovi ant grindų, kur pratekėjus vandeniui visas permirktų. 5 cm tarpas tarp įrenginio ir sienos užtikrina konvekciją.

Nuomininkams ant sienos montuojamas energijos kaupiklis yra geras pasirinkimas, nes persikraustant jį galima nuimti ir išsivežti, negrįžtamai neperdarant pastato. Montuojant ant grindų ar rūsyje, perkėlimas sudėtingesnis, todėl parduodant būstą jis dažnai lieka vietoje.

Palyginti su prie tinklo prijungta sistema be energijos kaupiklio, savos energijos vartojimas daugiausia leidžia sutaupyti dėl brangių dieninių ir naktinių tarifų. Europoje už į tinklą patiektą elektrą mokama vos 6–10 centų, o namų ūkio tarifas siekia 30–40 centų. Būtent šis skirtumas leidžia sutaupyti naudojant energijos kaupiklį.

5 kWh energijos kaupiklio ir 5 kW hibridinio inverterio komplektas yra standartinė konfigūracija daugumai 3–5 kWp sistemų. Jei vėliau prireiks 10 kWh, tiesiog prijunkite dar vieną GSIKE lygiagrečiai, nekeisdami inverterio profilio – tereikia nustatyti lygiagretaus jungimo adresus.

Kitas variantas – daugelis montuoja energijos kaupiklį prieškambaryje arba sandėliuke, kur jis yra po ranka ir negadina svetainės vaizdo. Svarbiausia palikti 5 cm tarpą už korpuso konvekcijai ir neužmūryti įrenginio nevėdinamoje nišoje, nes vasaros karštis pamažu sendins elementus.

Pirkdami atkreipkite dėmesį, ar komplekte yra viskas: laikiklis, inkariniai varžtai, galios ir ryšio kabeliai turi būti dėžėje. Jei ko nors trūks, tai paaiškės tik montuojant ir sugadins visos dienos planus, todėl komplektaciją patikrinkite iš anksto, o ne jau stovėdami ant kopėčių.

Ir galiausiai, neverta permokėti už papildomus kilovatus, kurių niekada neišnaudosite. Optimalus variantas – akumuliatorius, kuris kasdien įkraunamas iki 100 procentų ir vakare atiduoda tik tiek, kiek reikia; mėnesiais nevisiškai įkrautas laikomas akumuliatorius savo kainos neatperka.

Prieš pirmą kartą įjungdami būtinai palikite naują bloką kelias valandas pastovėti kambario temperatūroje, jei jis atkeliavo iš šalčio. Kondensatas ant kontaktų ir šalti elementai pirmosiomis veikimo valandomis gali sutrikdyti net ir tvarkingo įrenginio veikimą, kol temperatūra susivienodins.

Jei namuose jau yra senas švino akumuliatorių blokas, nereikėtų jo jungti prie tos pačios šynos kaip naujo ličio bloko. Skirtingos cheminės sudėtys, skirtingos atjungimo įtampos ir įkrovimo charakteristikos nesuderinamos; ličio bloką reikėtų jungti atskira linija su atskiru saugikliu ir inverteryje nustatyti jam skirtą profilį.

Daugelis pirkėjų nerimauja dėl žiemos, kai saulės mažai. Iš tikrųjų žiemos problemą sprendžia ne didesnė talpa, o kruopštesnis patalpos apšiltinimas ir įprotis apsiniaukusią savaitę visiškai neiškrauti bloko; elementai tokį švelnų režimą pakelia gerokai lengviau.

Atskiras klausimas – garantija. Trejų metų oficiali garantija, kai numatytas tarnavimo laikas yra dešimt metų, reiškia, kad pats blokas garantinį laikotarpį turėtų atlaikyti su atsarga; svarbiausia kreipiantis – išsaugoti kvitą ir patiems neatidaryti korpuso, antraip atvejis nebus aptarnaujamas.

Ir paskutinis dalykas, kurį dažnai pamiršta: akumuliatoriui patinka, kai jis be reikalo neliečiamas. Nereikia kasdien junginėti pagrindinio jungiklio, nereikia visiškai iškrauti ir iškart įkrauti iki galo. Tolygus kasdienis ciklas patogiame diapazone – geriausias kelias pasiekti žadamą šešių tūkstančių ciklų skaičių.

Išsamiau apie techninius aspektus: iškrovimo gylis, naudingumo koeficientas, temperatūra, jungimas lygiagrečiai

Iškrovimo gylis ir tarnavimo laikas: 6000 ciklų esant 80 % DoD ir 25 laipsniams – pagrįstas rodiklis. Naudojant saikingai (40–90 % diapazone), akumuliatorius tarnauja gerokai ilgiau; kasdien iškraunant iki 10 %, balansuojama ties apatine riba. Geriau pasirinkti didesnės talpos bloką, nei kasnakt iškrauti jį iki kraštutinės ribos.

Naudingumo koeficientas ir ciklas: pats elementas pasiekia 95–98 %, tačiau dėl BMS, inverterio ir laidų bendras naudingumo koeficientas sumažėja iki 88–92 %. Penkios kWh sukauptos energijos suteikia apie 4,5 kWh elektros lizde. Įskaičiuokite šiuos nuostolius apskaičiuodami reikiamą talpą.

Temperatūra ir degradacija: akumuliatorius skirtas naudoti nuo -10 iki 50 laipsnių temperatūroje, tačiau ilgiausiai tarnauja esant 15–25 laipsniams. Nuolatinė aukštesnė nei 40 laipsnių kaitra sendina elementus, šaltis mažina talpą; įkrauti žemiau 0 laipsnių be šildymo negalima.

Jungimas lygiagrečiai ir BMS: keli blokai palaiko ryšį per bendrą RS485 prievadą, kiekvienas valdo savo įkrovimo srovę. Svarbu, kad modeliai būtų vienodi, įkrovos lygis panašus, o DIP adresas teisingas; bendra talpa priklauso nuo silpniausio bloko.

Eksploatacijos pradžia ir priežiūra: po montavimo įjungiama BMS, paleidžiamas inverteris, stebime LCD ekraną. Priežiūra apsiriboja kasmetine gnybtų ir ventiliacijos angų apžiūra; viduje nėra rūgšties ir nereikia išlyginamojo įkrovimo, kaip švino akumuliatoriuose.

Garantija ir pristatymas: trejų metų garantija, o numatomas tarnavimo laikas – maždaug dešimt metų. Dėžėje rasite sieninį laikiklį, inkarus, maitinimo kabelį, ryšio kabelį ir instrukciją. Pristatymas nemokamas, užsakymas apdorojamas per 1–3 dienas, pristatomas per 2–7 dienas, grąžinti galima per 30 dienų.

Sumontavus, priežiūra iš esmės apsiriboja kasmetine gnybtų ir ventiliacijos angų patikra; BMS automatiškai balansuoja elementus, viduje nėra rūgšties ir nereikia išlyginamojo įkrovimo, kaip švininiuose akumuliatoriuose.

Galiausiai, jei bent porą savaičių fiksuosite apvalaus LCD rodmenis, patys pamatysite, kuriomis valandomis namuose suvartojama daugiausia elektros. Šie duomenys geriausiai įrodo, kad pasirinkta talpa jums tinka, o ne buvo parinkta iš akies.

Išvados

Jei perskaitėte ankstesnius skyrius, žinote tris svarbiausius rodiklius: naudojamąją, o ne vardinę talpą, nuolatinę, o ne didžiausią galią ir tinkamai nustatytą 51,2 V profilį inverteryje. Pagal šiuos tris rodiklius bet kurį pasiūlymą – GSIKE, Pylontech, LiTime ar bevardžio gamintojo – galima įvertinti per kelias minutes.

GSIKE FixWall sąmoningai siūlomas kaip pradinis 5 kWh sieninis komplektas: jame tyčia nėra nei programėlės, nei šildytuvo, kad kaina liktų mažesnė nei 900 eurų. Privalumai – daugelį metų trunkanti pardavėjo teikiama priežiūra, nemokamas pristatymas ir 30 dienų grąžinimo terminas.

Ilgainiui atsiperka ne pats energijos kaupiklis, o skirtumas tarp suvartojimo vietoje ir elektros atidavimo į tinklą. Kai namų ūkio tarifas siekia 30–40 centų, o už atiduotą elektrą mokama 6–10 centų, šio skirtumo pakanka, kad 5 kWh energijos kaupiklis atsipirktų per dešimt metų.

Kad ir kurį modelį pasirinksite, geriausia investicija yra realistiškas projektavimas. Šiek tiek didesnis, švelniai iškraunamas energijos kaupiklis tarnauja ilgiau nei mažas, kuris kasnakt iškraunamas iki ribos. Tai pagrindinė visų lentelių ir palyginimų išvada.

Jei abejojate, ar rinktis vieną, ar du blokus, pradėkite nuo vieno ir vėliau išplėskite sistemą: 51,2 V magistralė leidžia prijungti papildomus blokus lygiagrečiai nekeičiant profilio, o norint pakabinti dar vieną bloką tereikia jį pritvirtinti, sujungti kabeliu ir nustatyti adresą. Taip išvengsite per didelės pradinės sistemos.

Galiausiai, apie montavimo praktiką: elektros prijungimą prie tinklo patikėkite elektrikui, o sieninį laikiklį ir nuolatinės srovės laidus dviese nesunkiai sumontuosite. Ar energijos kaupiklis tarnaus žadėtus 6000 ciklų, galiausiai lemia tvarkingas, lygiai atliktas montavimas ir tinkamai nustatytas 58,4 V profilis.

Taigi pasirinkti GSIKE pirmiausia reiškia rinktis patikrintą, nereikalaujantį priežiūros 5 kWh sieninį komplektą už patrauklią kainą, be nereikalingų programėlių ir šildymo funkcijų, kurių vis tiek nenaudotumėte ir kurios tik padidintų kainą. Kam šios funkcijos reikalingos, sąmoningai renkasi brangesnį konkurentą.

Kitaip tariant, Rusijos rinkoje tai tiesiausias kelias nuo tuščio rūsio ar nenaudojamos sienos iki autonominės energijos sistemos, jei 44 kg svoris tvirtai pakabinti, o inverteris veikia pagal tinkamą profilį.

Išvada: vienas blokas naktinei atsargai, du – autonomijai visą dieną, šešiolika – didelei apkrovai: GSIKE lygiagrečios jungties sistema plečiama pagal poreikį. Trumpai: GSIKE FixWall 51,2 V 100A·h = 5,12 kWh sieninis blokas už 849,99 euro, 6000 ciklų, RS485/CAN, iki 16 blokų galima jungti lygiagrečiai.

Dažnai užduodami klausimai

Susiję gidai – GSIKE 48V-5kWh redakcija

Galutinis verdiktas

Dažnai užduodami klausimai

Šaltiniai ir duomenys

1. Inverterio bangos forma — https://en.wikipedia.org/wiki/Power_inverter
2. MPPT saulės įkrovimo valdiklis — https://en.wikipedia.org/wiki/Maximum_power_point_tracking
3. LiFePO4 akumuliatorius — https://en.wikipedia.org/wiki/Lithium_iron_phosphate_battery
4. Autonominė saulės energijos sistema — https://en.wikipedia.org/wiki/Off-grid_electricity_system
5. Nepertraukiamas maitinimas — https://en.wikipedia.org/wiki/Uninterruptible_power_supply

Gidai ir palyginimai