Целое домашнее хранилище? Резервное копирование. Давайте сначала обсудим элементы управления нагрузкой

Эта статья первоначально появилась в выпуске журнала Solar Builder за первый квартал 2023 года. Обязательно оформите бесплатную печатную и/или цифровую подписку прямо здесь.

Когда я впервые начал работать в фотоэлектрической отрасли в середине 2000-х годов, новый сектор фотоэлектрических установок, подключенных к сети, активно избегал дорогих и сложных систем свинцово-кислотных аккумуляторов, которые обычно использовались в автономных домашних приложениях. Поскольку среднестатистическое домохозяйство теряет электроэнергию менее чем на 10 минут в год, немногие подрядчики по солнечной энергии считали, что резервное питание от батарей вообще имеет какой-либо смысл для владельцев солнечной энергии, подключенной к сети.

Но времена изменились. Литиевые батареи устранили высокую стоимость и сложность старых систем свинцово-кислотных аккумуляторов, а все более частые отключения электроэнергии в Калифорнии и Техасе побудили домовладельцев, использующих солнечные батареи, искать решения для батарей, обеспечивающие резервное питание и энергетическую независимость. Кроме того, новые тарифы на коммунальные услуги по времени использования, которые увеличивают вечерние тарифы на кВтч и снижают стоимость резервного кВтч в солнечные часы дня, побудили владельцев солнечных батарей заряжать свои собственные батареи в течение дня и использовать кВтч вечером, чтобы сэкономить деньги. .

К сожалению, я вижу слишком много ошибок при применении, когда подрядчики проектируют и устанавливают аккумуляторные системы для клиентов, подключенных к сети. Одна из самых больших проблем заключается в том, что каждый хочет обеспечить резервное копирование всего своего дома, но лишь немногие имеют большой бюджет, позволяющий приобрести достаточно большую аккумуляторную систему, чтобы обеспечить резервное копирование всей нагрузки в современном доме.

К сожалению, слишком много продавцов солнечной энергии и подрядчиков продают аккумуляторные системы мощностью от 10 до 20 кВтч и настраивают их для «резервного резервного копирования всего дома». Когда происходит очередное отключение электроэнергии, большинство домовладельцев к своему ужасу обнаруживают, что их инвертор не может питать все нагрузки в их доме, и он глохнет или, если инвертор не отключается из-за перегрузки, батарея быстро разряжается, когда воздух включается кондиционер и/или водонагреватель. Только тогда они понимают, что резервное питание всего дома означает подачу электроэнергии на несколько часов, а затем прекращение подачи электроэнергии на освещение, холодильник и другие важные устройства, пока солнце снова не зарядит систему.

Более 90% домовладельцев, которым нужны батареи в сочетании с солнечной системой, лучше всего использовать резервную конфигурацию с частичной нагрузкой. Обычно это предполагает установку специальной резервной дополнительной панели и перемещение выключателей нагрузки, имеющих более высокий приоритет. К этим нагрузкам с более высоким приоритетом обычно относятся освещение, компьютеры, медицинское оборудование (аппараты CPAP), холодильники и устройства открывания гаражных ворот.

Разумеется, цепи нагрузки, считающиеся критическими, будут различаться от региона к региону и от одной семьи к другой. В районах, где есть колодцы, скважинный насос представляет собой большую нагрузку, которая, вероятно, имеет решающее значение для повседневной жизни. Другие могут счесть водоотливные насосы критической нагрузкой, а другие могут счесть оконный блок переменного тока критически важным для сна в жаркие ночи. В Техасе многие домовладельцы, по понятным причинам, включили вентилятор своей печи, чтобы их газовые обогреватели продолжали работать, когда сеть отключается.

Как правило, водонагреватели, насосы для бассейнов, центральные кондиционеры и зарядные устройства для электромобилей слишком энергоемки и, скорее всего, выведут из строя инвертор аккумуляторных систем или слишком быстро разряжат аккумулятор.

Для примера: мой дом в районе Финикса площадью 2600 кв. футов с двумя 4-тонными агрегатами переменного тока и насосом для бассейна летом будет потреблять в среднем от 70 до 80 кВтч в день. Для резервного питания всех моих нагрузок летом, скорее всего, потребуется аккумуляторная система мощностью 100 кВтч стоимостью от 70 000 до 100 000 долларов. Даже если бы у меня были средства на покупку такой большой батареи, найти подходящее место для такой большой системы было бы сложно.

Поэтому лучшим вариантом является принятие трудного решения о том, какие нагрузки переподключить к резервной панели нагрузки.

Существует новая технология, которая повышает гибкость электроснабжения домов при отключении электросети. Средства управления нагрузкой от Lumin, Span, Savant, Generac и других позволяют системам солнечной энергии и аккумулирования питать всю домашнюю панель нагрузки и позволяют контролировать, какие выключатели отключаются при отключении сети.