Projektübersicht
Ein Familienhaus mit einem Lastprofil im Bauernhaus-Stil benötigte ein zuverlässiges Stromnetz, das außernetzfähige Leistungen bereitstellen konnte.100 Watt Boosterpumpe und mehrere davon sind induktive Motorbelastungen mit hohen EinströmungenDie eigentliche Herausforderung beim Entwurf bestand nicht darin, die Namensschilder der Geräte zu addieren, sondern in der Konstruktion um drei verschiedene Leistungszahlen herum: kontinuierliche Betriebsleistung, maximale gleichzeitige Nachfrage und Anlaufspurt.
TIANON hat ein netzgebundenes Hybrid-Solarsystem entwickelt, dasPhotovoltaik, Batteriespeicher und automatische Sicherung, die die monatliche Stromrechnung senken und gleichzeitig das Haus bei Netzausfällen am Laufen halten.
Analyse des Energieverbrauchs
Der erste Schritt bestand darin, jede Last in tägliche Energie umzuwandeln (Nennwatt*Tagearbeitsstunden pro Tag).
| Belastung |
Nennleistung (W) |
Stunden / Tag |
Tägliche Energie (Wh) |
| Gefrierschrank |
250 |
10 |
2,500 |
| Kühlschrank |
150 |
10 |
1,500 |
| Fernsehen |
100 |
8 |
800 |
| 12 * LED-Leuchten (jeweils 9 W) |
108 |
12 |
1,296 |
| Wasserpumpe |
750 |
2 |
1,500 |
| Boosterpumpe |
1,100 |
2 |
2,200 |
| Waschmaschine |
800 |
1 |
800 |
| Elektrische Eisen |
1,200 |
1 |
1,200 |
| Router |
20 |
12 |
240 |
| Computer |
1,000 |
5 |
5,000 |
| Kleine Geräte / Ladegeräte |
200 |
5 |
1,000 |
| Gesamtzahl |
5,678 (verknüpft) |
- Ich weiß. |
18,036 ≈ 18,04 kWh/Tag |
Vier verschiedene Leistungszahlen müssen hier getrennt werden, und sie zu verwechseln ist der häufigste Größenfehler:
- Nennleistung (Nameplate)¢ die angeschlossene Gesamtleistung: 5.678 W. Die Summe ist falsch.
- Betriebs- und Betriebsleistung Simultanbedarf in der realen Welt: ca. 4,0 kW nach einem Vielfaltfaktor von ~0.7, weil nicht alle Geräte gleichzeitig laufen.
- Start- / ÜberspannungsleistungEin direkter Induktionsmotor kann seinen Nennstrom für einen Bruchteil einer Sekunde aufnehmen.
- Maximale gleichzeitige Last- die Dauerlast, die der Wechselrichter tragen muss: ≈4,0 kW.
Die Motorenbelastungen die Boosterpumpe (1.100 W), die Wasserpumpe (750 W), die Waschmaschine (800 W), der Gefrierschrank (250 W) und der Kühlschrank (150 W) wurden für das Überspannungsverhalten getrennt untersucht.Die Boosterpumpe allein kann ungefähr 4Die Konstruktion für die gleichzeitige Schlimmste-Fall-Spannung zeigt daher auf eine Einstiegsspannung von ungefähr 810 kW, die weit über der einfachen Summe der laufenden Watt liegt.
Systementwurf und Auswahl der Ausrüstung
Photovoltaik-Anlage.Mindestanlage = 18,04 kWh/Tag ÷ (3,5 Sonnenhöchststunden * 0,8 Systemrate) ≈ 6,44 kWp. TIANON empfiehlt8.4 kWp (14 * 600 Watt)Monocrystalline TOPCon-Module des Typs N)Umwandlungsverluste, Batterieladen und langfristigen Abbau mit einer gesunden Marge abzudecken.
Die Batterie.Bei ungefähr der Hälfte des täglichen Energieverbrauchs in der Nacht und einem Tages-Autonomie-Ziel sind etwa 18 kWh nutzbare Speicher benötigt.20.48 kWhLiFePO4(4 * 5,12 kWh an der Wand befestigte Einheiten) eine sichere, langlebige, thermisch stabile Chemie mit integriertem BMS.
Ein Hybrid-Wechselrichter.Eine6.5 kW netzgebundenHybridumrichterDeckt die ≈4,0 kW Dauerlast ab, bietet starken Kopfraum und eine Spitzenüberspannung von etwa 13 kW, um die Pumpen zu starten.
Gleichgewicht des Systems (Gleichstrom-/Wechselstromseite).Gleichstrom: String-Kombinator, Gleichstrom-Isolator, Typ 2 Gleichstrom-SPD (1000 V), 15 A-Stringverschlüsse, MC4-Anschlüsse und Montagebahnen. AC: Wechselstrom-Isolator, Wechselstrom-SPD, Netzbrecher, RCD und Hauptverteilplatte.Plus ein komplettes Erdungssystem., Kabelmanagement und Blitzschutz.
Solarenergie und Batteriesupport
- Tägliche Erzeugung: 8,4 kWp * 3,5 h * 0,8 ≈23.5 kWh/Tag
- Monatliche Erzeugung: ≈706 kWh
- Jahresproduktion: ≈8,470 kWh
Während des Tages versorgt die PV-Stromversorgung die Ladungen direkt und lädt die Batterie; jeder Überschuss wird in das Netz exportiert. Nachts versorgt die LiFePO4-Bank das Haus.der Hybridumrichter wechselt mit nahtlosem, unter 20 ms Übertragung ️ automatisch den Gefrierschrank, Kühlschrank und den Router online zu halten.
Geschätzte Kosten und Einsparungen
Die folgenden Zahlen sindtechnische SchätzungenDie endgültige Angebotsrate hängt von den lokalen Arbeits-, Fracht- und Standortbedingungen ab.
| Artikel |
Spezifikation |
Kosten in Est. (USD) |
| PV-Module |
14 * 600 W = 8,4 kWp |
2,520 |
| Hybride Wechselrichter |
6.5 kW, netzgebundener Hybrid |
1,200 |
| LiFePO4-Batterie |
200,48 kWh mit BMS |
7,000 |
| Montage und BOS |
Schienen, SPD, Isolatoren, Sicherungen, Erdungen |
1,500 |
| Installation und Inbetriebnahme |
Arbeit, Verkabelung, Prüfung |
1,000 |
| Gesamtzahl |
- Ich weiß. |
≈ 13,200 |
Unter der Annahme eines Tarifs von 0,30 $/kWh und ~540 kWh/Monat selbstverbrauchter Solarenergie sind die geschätzten monatlichen Einsparungen etwa$162(plus Exportkredite für die Erzeugung von Überschüssen).
ROI / Rückzahlungszeit
Geschätzte Rendite = Systemkosten ÷ monatliche Einsparungen = 13 200 ÷ 162 ≈ 82 Monate ≈6.8 JahreNach der Rückzahlung erzeugt das System im Wesentlichen weiterhin kostenlosen Strom für mehr als 20 Jahre, wobei die LiFePO4-Bank für mehr als 6.000 Zyklen ausgelegt ist.Steigende Strompreise und Netzinstabilität verkürzen diese Periode in der Praxis.
Warum TIANON
Dieser Fall zeigt, warum ein Speichersystem nicht durch einfache Addition aller Nennschildkennzahlen zusammengefaßt werden kann.maximale gleichzeitige Belastungs- und Motorstartbelastung , Wasserpumpe, Gefrierschrank, Kühlschrank und Waschmaschine ohne störende Wechselrichterfahrten zuverlässig starten.TIANON liefert niedrigere RechnungFür Kunden, die ein vorintegriertes Paket bevorzugen, bietet TIANON auch ein schlüsselfertigesAll-in-One-Energiespeichersystem für das HausDas kombiniert Wechselrichter und Batterie in einem einzigen Schrank.
Zusammenfassung des Projekts
| Tagesenergieverbrauch |
180,04 kWh/Tag |
| Verbundene (Nennlast) |
5,678 W |
| Maximale gleichzeitige Last |
≈4,0 kW |
| Motor-Startspannungshülle |
≈8 ≈10 kW |
| Photovoltaik-Anlage |
8.4 kWp (14 * 600 W) |
| Batterie |
200,48 kWh LiFePO4 |
| Hybride Wechselrichter |
6.5 kW netzgebunden |
| Annahme von Sonnenhöchststunden |
3.5 h/Tag |
| St. tägliche / monatliche Erzeugung |
23.5 kWh / 706 kWh |
| Monatliche Ersparnisse |
≈ $ 162 |
| Kosten für das System |
13 Dollar.200 |
| Rückzahlung |
≈ 6,8 Jahre |
Anmerkung: Alle Werte, die mit "geschätzt" gekennzeichnet sind, sind technische Annahmen für Konstruktionszwecke und nicht die tatsächlichen installierten Daten des Kunden.