Studio di caso TIANON: 8,4 kWp Solare, 20 kWh LiFePO4 e Inverter Ibrido da 6,5 kW con Design Surge-Safe

Visualizzazione del progetto

Una casa di famiglia con un profilo di carico di tipo casolare aveva bisogno di un sistema di alimentazione affidabile in grado di funzionare fuori rete.100 W di pompa di rinforzo e molti di questi sono carichi motori induttivi con elevate correnti di ingressoLa vera sfida di progettazione non consisteva nell'aggiungere le targhe degli apparecchi, ma nell'ingegnerizzare attorno a tre diverse cifre di potenza: potenza di funzionamento continua, domanda massima simultanea e spinta di avvio.

TIANON ha progettato un sistema solare ibrido collegato alla rete che combinagenerazione fotovoltaica, stoccaggio a batteria e backup automatico, dimensionati per abbassare la bolletta elettrica mensile mantenendo la casa in funzione durante le interruzioni della rete.

Analisi del consumo energetico

La prima fase consisteva nella conversione di ogni carico in energia giornaliera (watts nominali * ore di utilizzo giornaliere).

Quattro cifre di potenza distinte devono essere separate qui, e confonderle è l'errore di dimensionamento più comune:

• Potenza nominale- il totale collegato: 5.678 W. Semplicemente sommarli è sbagliato.
• Potenza di funzionamento- domanda simultanea nel mondo reale: circa 4,0 kW dopo un fattore di diversità di ~ 0.7, perché non tutti gli apparecchi funzionano contemporaneamente.
• Potenza di avvio/spintaUn motore a induzione in linea diretta può attingere la sua corrente nominale per una frazione di secondo.
• Carico massimo simultaneo- il carico continuo che deve sopportare l'inverter: ≈4,0 kW.

I carichi del motore ̇ della pompa di accensione (1.100 W), della pompa d'acqua (750 W), della lavatrice (800 W), del congelatore (250 W) e del frigorifero (150 W) ̇ sono stati trattati separatamente per il comportamento delle sovratensioni.La sola pompa di rinforzo può richiedere circa 4La progettazione per una maggiore tensione simultanea nel peggiore dei casi indica quindi una tensione di avvio di circa 8 ‰ 10 kW ‰ molto superiore alla semplice somma dei watt di funzionamento.

Progettazione del sistema e selezione delle attrezzature

Matrice fotovoltaica.La gamma minima = 18,04 kWh/giorno ÷ (3,5 ore di picco di sole * 0,8 tasso di sistema) ≈ 6,44 kWp. TIANON raccomanda8.4 kWp (14 * 600 W)Moduli monocristallini TOPCon di tipo N)per coprire le perdite di conversione, la ricarica delle batterie e il degrado a lungo termine con un margine sano.

Batteria.Con circa la metà dell'energia giornaliera consumata di notte e un obiettivo di autonomia di un giorno, sono necessari circa 18 kWh di stoccaggio utilizzabile.200,48 kWh diLiFePO4(4 * 5,12 kWh unità murali) una chimica sicura, a ciclo elevato e termicamente stabile con un BMS integrato.

Invertitore ibrido.A6.5 kW collegati alla reteinverter ibridocopre il carico continuo di ≈4,0 kW con un'elevata capienza e una capacità di picco di circa 13 kW per avviare le pompe.

Equilibrio del sistema (lato CC/AC).DC: scatola combinatrice a stringa, isolatore a corrente continua, SPD a corrente continua di tipo 2 (1.000 V), fusibili a stringa 15 A, connettori MC4 e rotaie di montaggio. AC: isolatore a corrente alternata, SPD a corrente alternata, interruttore di rete, RCD e pannello di distribuzione principale.Più un sistema di messa a terra completo., gestione dei cavi e protezione da fulmini.

Generazione solare e riserva di batterie

• Generazione giornaliera: 8,4 kWp * 3,5 h * 0,8 ≈230,5 kWh/giorno
• Generazione mensile: ≈706 kWh
• Generazione annuale: ≈8,470 kWh

Durante il giorno, il fotovoltaico alimenta direttamente i carichi e ricarica la batteria; qualsiasi eccedenza viene esportata alla rete.l'inverter ibrido passa in modalità di backup con, sotto 20 ms trasferimento ️ mantenere il congelatore, il frigorifero e il router in funzione automaticamente.

Costi stimati e risparmi

Le cifre sono le seguenti:stime di ingegneriaLa quotazione finale dipende dalle condizioni locali di manodopera, merci e sito.

Supponendo una tariffa di $ 0,30/kWh e ~ 540 kWh/mese di energia solare autoconsumata, i risparmi mensili stimati sono di circa162 dollari.(più crediti all'esportazione per la produzione di eccedenza).

RSI / periodo di recupero

Rimborso stimato = costo del sistema ÷ risparmio mensile = 13.200$ ÷ 162$ ≈ 82 mesi ≈6.8 anniDopo il recupero, il sistema continua a generare elettricità essenzialmente gratuita per oltre 20 anni, con la banca LiFePO4 destinata a 6000 cicli.L'aumento delle tariffe dei servizi pubblici e l'instabilità della rete riducono in pratica questo periodo.

Perché TIANON

Questo caso dimostra perché un sistema di stoccaggio non può essere dimensionato semplicemente sommando tutte le classificazioni delle targhe.tensione massima di carico simultanea e tensione di avvio del motore, in modo che le apparecchiature ad alta pressione come la pompa di accelerazione, pompa d'acqua, congelatore, frigorifero e lavatrice si avviano in modo affidabile senza disturbi da parte dell'inverter.TIANON consegna bollette più bassePer i clienti che preferiscono un pacchetto pre-integrato, TIANON offre anche un pacchetto chiavi in manosistema all-in-one di accumulo di energia domesticache combina inverter e batteria in un unico armadietto.

Riassunto del progetto

Nota: tutti i valori contrassegnati come "estimati" sono ipotesi di progettazione e non sono i dati installati effettivi del cliente.