Como é projetado um sistema doméstico de armazenamento de energia?

O que é um sistema doméstico de armazenamento de energia?

UM sistema de armazenamento de energia doméstico é um sistema que armazena o excesso de eletricidade gerada pelos painéis solares em um banco de baterias para facilitar o acesso à casa a qualquer momento. Quando de dia. Quando a luz solar é normal, os módulos solares fotovoltaicos produzem mais energia e as baterias podem armazená-la para garantir eletricidade à noite ou em outro dia nublado ou chuvoso.

É também porque a bateria de armazenamento pode otimizar o uso da eletricidade, pode garantir o funcionamento eficaz de todo esse sistema doméstico. Além disso, se houver uma pausa repentina no uso de energia doméstica, como um desenho de computador desktop que não foi salvo a tempo, um alimento cru na geladeira que derrete e pode estragar, etc., mas com um sistema de armazenamento de energia doméstico , pode manter a continuidade em tais situações com um tempo de resposta muito curto.

Os sistemas domésticos de armazenamento de energia tornam a geração de energia por painéis solares mais confiável, evitando a desvantagem de não poder gerar eletricidade em dias de chuva e, influenciados pela crise energética mundial, esses sistemas estão se tornando cada vez mais comuns e aceitos e amados por todos , protegendo o meio ambiente enquanto economiza energia e gera energia sustentável.

Os sistemas domésticos de armazenamento de energia incluem os seguintes componentes:

      1. Painéis solares: Esses painéis são instalados no telhado ou em outros locais adequados para capturar a luz solar e convertê-la em eletricidade através do efeito fotovoltaico (PV). Painéis solares geram eletricidade DC.

2. Inversor: Um inversor é necessário em um sistema de armazenamento de energia solar para converter a eletricidade CC produzida pelos painéis solares em eletricidade CA que pode ser usada para alimentar eletrodomésticos e dispositivos. Os inversores também permitem que o sistema alimente o excesso de eletricidade de volta à rede se o sistema estiver conectado a ela.

3.B bateria de armazenamento de bateria: dividida em montada na parede, empilhada, montada em rack, de acordo com seu próprio consumo de energia de sua escolha, de acordo com o consumo de energia, a casa principal da Europa para a madeira, pode levar em consideração o peso do tipo montado na parede.

4. Sistema de gerenciamento de energia: Um sistema de gerenciamento de energia monitora e controla o fluxo de eletricidade dentro do sistema doméstico de armazenamento de energia. Ele otimiza os ciclos de carga e descarga com base em fatores como demanda de eletricidade, estado de carga da bateria e condições da rede.

5. Interface de monitoramento e controle: Os sistemas domésticos de armazenamento de energia geralmente incluem uma interface de usuário ou um aplicativo móvel que permite aos proprietários monitorar o desempenho do sistema, verificar os níveis da bateria e controlar várias configurações.

6. Disjuntores e recursos de segurança: Esses sistemas incluem disjuntores e recursos de segurança para proteção contra falhas elétricas, sobrecargas ou curtos-circuitos. Eles garantem a segurança do sistema e dos dispositivos conectados.

Prós e contras dos sistemas domésticos de armazenamento de energia:

Prós

• Redução de emissões – Reduz a poluição e a procura de redes dependentes de carvão e gás natural

• Segurança contra interrupções – fornece energia de reserva em caso de queda de energia ou emergência

• Custos reduzidos – poupar dinheiro utilizando menos energia da rede (as questões relacionadas com os custos podem ser desconsideradas para áreas com restrições energéticas a nível interno, para países estrangeiros os seus custos de electricidade podem ser 10 vezes mais elevados em comparação com os custos domésticos)

• Torne-se independente de energia – armazenar o excesso de energia solar pode reduzir o uso da rede

• Reduzir a demanda de pico – Apoiar a rede durante os horários de pico e fornecer serviços de estabilização da rede

Contras

  • Custos iniciais mais elevados -Adicionam mais ao custo total do sistema

Como são projetados os sistemas residenciais de armazenamento de energia?

A tecnologia de armazenamento de energia fotovoltaica pode não apenas resolver o problema da produção instável da planta fotovoltaica por meio do controle adequado de carga e descarga, mas também trazer alguns benefícios aos usuários ao adotar estratégias de controle inteligentes. O sistema de armazenamento de energia solar pode ser dividido em sistema solar na rede, sistema solar na rede e fora da rede, sistema solar fora da rede e sistema de armazenamento de energia em micro-rede. Apresentar principalmente como projetar o sistema de armazenamento de energia doméstico e fora da rede.

Introdução de sistemas solares on-grid e off-grid

Os sistemas solares on-grid e off-grid são caracterizados pelo fato de que podem operar tanto em operação conectada à rede quanto separadamente para fornecer energia a cargas importantes quando a rede elétrica está desligada. É adequado para cenários de aplicação como sistema de energia instável, autogeração e autoconsumo que não podem ser conectados à rede e o preço da eletricidade para autoconsumo é mais caro do que o preço da eletricidade da rede. O sistema geralmente consiste em um arranjo fotovoltaico composto por módulos de células solares, um inversor híbrido para operação conectada à rede e fora da rede, baterias de armazenamento de energia doméstica, cargas e rede.

Módulos Fotovoltaicos

O módulo fotovoltaico é a parte principal do sistema de energia solar e o componente mais valioso do sistema de energia solar. Sua função é converter a energia radiante do sol em energia elétrica DC.

Inversor híbrido on-grid e off-grid

O controlador MPPT regula e controla a energia elétrica gerada pelos módulos solares, maximiza o carregamento da bateria e protege a bateria contra sobrecarga e descarga excessiva. O inversor CC/CA transforma a energia CC dos módulos e da bateria em energia CA para a carga CA.

Banco de baterias doméstico

A principal tarefa de banco de baterias residencial é armazenar energia para garantir a potência da carga à noite ou em dias chuvosos. O LiFePO4, mais seguro e ecologicamente correto, é o componente mais comum das baterias domésticas de armazenamento de energia, que geralmente são conectadas em paralelo em módulos de 5 kWh / 10 kWh para aumentar a capacidade.

Os principais pontos do projeto de um sistema de armazenamento de energia doméstico e fora da rede

Determine a potência do inversor conectado à rede de acordo com o tipo de carga e potência

As cargas domésticas são geralmente divididas em cargas indutivas e resistivas. Cargas com motores como máquinas de lavar, condicionadores de ar, geladeiras, bombas de água e exaustores são cargas indutivas, e a potência de partida do motor é de 5 a 7 vezes a potência nominal, portanto a potência de partida dessas cargas deve ser levada em consideração ao calcular a potência do inversor. A potência de saída do inversor deve ser maior que a potência da carga.

Porém, para uma residência normal, considerando que todas as cargas não podem ser ligadas ao mesmo tempo, a soma da potência da carga pode ser multiplicada por um fator de 0,7~0,9 para economizar custos. O inversor hybrdi tudo em um (na rede e fora da rede) é adequado para sistemas de armazenamento de luz de pequeno e médio porte, com função UPS (comutação de 10ms), bela aparência, estrutura compacta, fácil instalação e suporte a vários métodos de monitoramento.

Confirme a potência do módulo fotovoltaico de acordo com o consumo de energia

O princípio de projeto dos módulos fotovoltaicos é atender à demanda diária de energia da carga sob condições climáticas médias, o que significa que a geração anual de energia dos painéis solares deve ser igual ao consumo anual de energia da carga. Como as condições climáticas estão abaixo e acima da média, o projeto do painel solar deve basicamente atender às necessidades da pior estação de luz, ou seja, na pior estação de luz a bateria pode basicamente ser totalmente carregada todos os dias.

Determine a capacidade da bateria de acordo com o consumo de energia ou consumo de energia esperado à noite

A principal função da bateria de armazenamento de energia doméstica é armazenar energia elétrica para garantir o funcionamento normal da carga na ausência de luz e energia elétrica. O projeto da bateria de armazenamento de energia doméstica inclui principalmente o cálculo do projeto da capacidade da bateria e o projeto da combinação de conexão em série e paralela da bateria. No projeto da capacidade da bateria para considerar a profundidade de descarga da bateria, a profundidade geral de descarga da bateria de chumbo-ácido pode ser considerada em 50% -70%, bateria de lítio a profundidade da descarga pode ser considerada em 80% -90%. Se a bateria de armazenamento de energia utilizar lítio, ela precisa ser compatível com o protocolo BMS com o inversor híbrido conectado à rede.

Classificação do armazenamento doméstico de energia e modo de operação do sistema

O armazenamento doméstico de energia, também conhecido como sistema doméstico de armazenamento de energia, é semelhante a uma central elétrica de armazenamento de energia em miniatura e sua operação não é afetada pela pressão do fornecimento de energia urbana. Durante as horas de baixo consumo de eletricidade, a bateria de armazenamento de energia doméstica pode ser recarregada sozinha para uso durante picos ou falta de energia.

O armazenamento de energia doméstico pode ser dividido em quatro tipos principais: sistema solar doméstico híbrido + sistema de armazenamento de energia, sistema solar doméstico acoplado + sistema de armazenamento de energia, sistema solar doméstico fora da rede + sistema de armazenamento de energia e sistema de gerenciamento de energia de armazenamento de energia fotovoltaica, dependendo de o método de acoplamento e se ele está conectado à rede.

O armazenamento de energia doméstico adota a ideia de design de microrrede integrada, que pode operar no modo duplo fora da rede e na rede, e pode realizar a comutação contínua do modo de operação, melhorando significativamente a confiabilidade da fonte de alimentação. Além disso, o sistema de armazenamento de energia doméstico está equipado com um sistema de gestão flexível e eficiente, que pode ser ajustado de acordo com a rede, carga, armazenamento de energia e tarifa para otimizar a operação do sistema e maximizar a receita do cliente.

O sistema de armazenamento de energia doméstico é um novo tipo de sistema híbrido de aquisição, armazenamento e uso de energia, adicionando energia de armazenamento de bateria de lítio ao sistema tradicional de geração de energia fotovoltaica conectado à rede, que é uma combinação de bateria solar doméstica, inversor híbrido e painel fotovoltaico. Apresente resumidamente o modo de operação do sistema doméstico de armazenamento de energia.

• Manhã: fraca intensidade luminosa, baixa geração de energia, alta demanda energética; ao nascer do sol, o painel solar passa a gerar energia, que não é considerada suficiente para atender a demanda energética matinal; o sistema de armazenamento de energia chama a eletricidade armazenada na bateria para uso em aparelhos.

• Meio-dia: intensidade de luz mais forte, maior produção de energia do painel solar, baixa demanda de energia. A energia produzida pelos painéis solares atinge seu pico durante o dia. Mas como não há ninguém em casa, o consumo de energia é muito baixo, por isso a maior parte da energia produzida é armazenada nas baterias.

• Noite: Fraca intensidade de luz, baixa produção de energia, alta demanda de energia. O maior consumo diário de energia ocorre à noite, quando os painéis solares produzem pouca ou nenhuma energia, e o sistema de armazenamento utilizará a energia produzida durante o dia para atender à demanda energética.

No geral, o armazenamento de energia doméstico é requintado e bonito, fácil de instalar, equipado com longa vida útil Bateria solar LiFePO4 , embora combinado com a energia fotovoltaica, pode fornecer a demanda de eletricidade para residências, locais de instalações públicas, pequenas fábricas, etc.