Vue d'ensemble du projet
Une maison familiale avec un profil de charge de type ferme avait besoin d'un système d'alimentation hors réseau fiable.Pompes de ravitaillement de 100 W et plusieurs d'entre elles sont des charges moteurs inductives avec des courants d'entrée élevésLe véritable défi de conception n'était pas d'ajouter les plaques d'immatriculation de l'appareil, mais de concevoir autour de trois chiffres de puissance différents: puissance continue, demande simultanée maximale et surtension de démarrage.
TIANON a conçu un système solaire hybride relié au réseau qui combinegénération photovoltaïque, stockage de batterie et sauvegarde automatique, dimensionné pour réduire la facture d'électricité mensuelle tout en gardant la maison en marche en cas de panne de réseau.
Analyse de la consommation d'énergie
La première étape consistait à convertir chaque charge en énergie quotidienne (watts nominaux * heures d'utilisation par jour).
| Charge |
Puissance nominale (W) |
Heures / journée |
Énergie quotidienne (Wh) |
| Réfrigérateur |
250 |
10 |
2,500 |
| Réfrigérateur |
150 |
10 |
1,500 |
| Télévision |
100 |
8 |
800 |
| 12 lampes à LED (9 W chacune) |
108 |
12 |
1,296 |
| Pompes à eau |
750 |
2 |
1,500 |
| Pompes de renforcement |
1,100 |
2 |
2,200 |
| Machines à laver |
800 |
1 |
800 |
| Ferraille électrique |
1,200 |
1 |
1,200 |
| Routeur |
20 |
12 |
240 |
| Ordinateur |
1,000 |
5 |
5,000 |
| Appareils électroménagers / chargeurs de petite taille |
200 |
5 |
1,000 |
| Nombre total |
5,678 (connecté) |
Je ne sais pas. |
18,036 ≈ 18,04 kWh/jour |
Quatre chiffres de puissance distincts doivent être séparés ici, et les confondre est l'erreur de dimensionnement la plus commune:
- Puissance nominaleLe nombre total d'électricités connectées: 5 678 W.
- Puissance de fonctionnement- demande simultanée dans le monde réel: environ 4,0 kW après un facteur de diversité de ~0.7, car tous les appareils ne fonctionnent pas en même temps.
- Puissance de démarrage / surtensionUn moteur à induction en ligne directe peut tirer 3 7* de son courant nominal pendant une fraction de seconde.
- Charge maximale simultanéeLa charge continue que doit supporter l'onduleur: ≈4,0 kW.
Les charges moteurs ̇ la pompe de rappel (1,100 W), la pompe à eau (750 W), la machine à laver (800 W), le congélateur (250 W) et le réfrigérateur (150 W) ̇ ont été traitées séparément pour le comportement des surtensions.La seule pompe de rappel peut nécessiter environ 4La conception pour une surtension simultanée dans le pire des cas indique donc une enveloppe de démarrage d'environ 810 kW, bien supérieure à la simple somme des watts de fonctionnement.
Conception du système et sélection des équipements
Le réseau photovoltaïque.Le réseau minimum = 18,04 kWh/jour ÷ (3,5 heures de pointe de soleil * 0,8 débit du système) ≈ 6,44 kWp.8.4 kWp (14 * 600 W)Modules monocristallins TOPCon de type N)pour couvrir les pertes de conversion, la recharge de la batterie et la dégradation à long terme avec une marge saine.
Une batterie.Avec environ la moitié de l'énergie quotidienne consommée la nuit et un objectif d'autonomie d'un jour, environ 18 kWh de stockage utilisable sont nécessaires.200,48 kWh deLiFePO4(4 * 5,12 kWh unités murales) une chimie sûre, à cycle élevé et thermiquement stable avec un BMS intégré.
Un onduleur hybride.Une6.5 kW raccordés au réseauonduleur hybrideIl couvre la charge continue de ≈4,0 kW avec un grand espace de tête et une capacité de pointe de 13 kW environ pour démarrer les pompes.
Équilibre du système (côté CC/CA).DC: boîte combinatrice à chaîne, isolateur CC, SPD à courant continu de type 2 (1 000 V), fusibles à chaîne 15 A, connecteurs MC4 et rails de montage.Plus un système de mise à la terre complet, gestion des câbles et protection contre la foudre.
Génération solaire et batterie de secours
- Génération quotidienne: 8,4 kWp * 3,5 h * 0,8 ≈230,5 kWh/jour
- Génération mensuelle: ≈706 kWh
- Génération annuelle: ≈8,470 kWh
Pendant la journée, le photovoltaïque alimente directement les charges et charge la batterie; tout excédent est exporté vers le réseau.l'onduleur hybride passe en mode de secours avec un, sous 20 ms de transfert, le congélateur, le réfrigérateur et le routeur restent en marche automatiquement.
Coûts et économies estimés
Les chiffres suivants sont:estimations d'ingénierieLe prix final dépend de la main-d'œuvre locale, du fret et des conditions du site.
| Nom de l'article |
Spécification |
Coût en espèces (USD) |
| Modules photovoltaïques |
14 * 600 W = 8,4 kWp |
2,520 |
| Invertisseur hybride |
6.5 kW, hybride raccordé au réseau |
1,200 |
| Batterie LiFePO4 |
200,48 kWh avec BMS |
7,000 |
| Montage et BOS |
Particules de protection contre les rayons, SPD, isolants, fusibles, mise à la terre |
1,500 |
| Installation et mise en service |
Travail, câblage, essais |
1,000 |
| Nombre total |
Je ne sais pas. |
≈ 13,200 |
En supposant un tarif de 0,30 $/kWh et ~540 kWh/mois d'énergie solaire autoconsommée, les économies mensuelles estimées sont d'environ162 $(plus les crédits à l'exportation pour la production d'excédents).
RSI / Période de récupération
Remboursement estimé = coût du système ÷ économie mensuelle = 13 200 $ ÷ 162 $ ≈ 82 mois ≈6.8 ansAprès remboursement, le système continue à générer de l'électricité gratuitement pendant plus de 20 ans, avec la banque LiFePO4 ratée pour plus de 6000 cycles.La hausse des tarifs des services publics et l'instabilité du réseau raccourcissent cette période dans la pratique.
Pourquoi TIANON
Ce cas montre pourquoi un système de stockage ne peut pas être dimensionné simplement en additionnant toutes les qualités de la plaque d'immatriculation.la charge maximale simultanée et la surtension de démarrage du moteur, de manière à ce que les équipements à forte pression, tels que la pompe de propulsion,, pompe à eau, congélateur, réfrigérateur et machine à laver démarrent de manière fiable sans déplacements gênants de l'onduleur.TIANON livre des factures plus bassesPour les clients qui préfèrent un ensemble pré-intégré, TIANON propose également une solution clé en mainsystème de stockage d'énergie tout-en-un pour la maisonqui combine l'onduleur et la batterie dans une seule armoire.
Résumé du projet
| Consommation quotidienne d'énergie |
180,04 kWh/jour |
| Charge connectée (nominale) |
5,678 W |
| Charge simultanée maximale |
≈4,0 kW |
| Enveloppe de surpression de démarrage du moteur |
≈8 ¥10 kW |
| Réseau photovoltaïque |
8.4 kWp (14 * 600 W) |
| Batterie |
20Le produit doit être présenté sous forme d'une couche d'équipement. |
| Invertisseur hybride |
6.5 kW raccordés au réseau |
| Période d'ensoleillement prévue |
3.5 heures par jour |
| Génération quotidienne / mensuelle |
23.5 kWh / 706 kWh |
| Épargne mensuelle en espèces |
≈ 162 $ |
| Coût du système |
≈ 13 $,200 |
| Récupération de l'activité |
≈ 6,8 ans |
Remarque: toutes les valeurs marquées "estimées" sont des hypothèses d'ingénierie à des fins de conception et ne représentent pas les données réellement installées par le client.