Eine 10 kWh Batterie kann viel Energie haben und trotzdem die Wärmepumpe nicht starten
Um eine Wärmepumpe aus einer Heimbatterie zu starten, dimensionieren Sie das System zuerst nach Leistung, nicht nach Batteriekapazität. Überprüfen Sie die Betriebsleistung der Wärmepumpe, den Anlaufstrom des Kompressors oder den Blockierstrom, die Versorgungsspannung und die anderen Lasten, die möglicherweise gleichzeitig betrieben werden. Die BatteriekWh bestimmt, wie lange die Wärmepumpe laufen kann; Batterien und Wechselrichter kW – und insbesondere die Kurzzeit-Spitzenlastfähigkeit – bestimmen, ob sie starten kann.
Diese Unterscheidung wird während eines Stromausfalls wichtig.
Ein Hausbesitzer sieht ein10 kWh Batterieund eine Wärmepumpe, die möglicherweise 2–3 kW im Betrieb zieht. Auf dem Papier sieht die Kombination komfortabel aus.
Dann startet der Kompressor.
Der Wechselrichter löst aus.
Das Problem war nie die 10 kWh.
Beginnen Sie mit dem Typenschild der Wärmepumpe
Für ein bestehendes Haus würde ich die tatsächlichen elektrischen Daten der Wärmepumpe sammeln, bevor ich das Batterie-Wechselrichter-Paket auswähle.
Nützliche Werte sind:
Versorgungsspannung und Phase
Nenn- oder Betriebsstrom
Nenn-Eingangsleistung
MCA — Minimale Schaltstromstärke
MOCP — Maximale Überstromschutz
LRA — Blockierter Rotorstrom, wo vorhanden
Kompressor-/Wechselrichtertyp
Schätzen Sie die Anlaufleistung nicht einfach aus der Heizleistung in BTU/h oder kW thermisch.
Eine Wärmepumpe mit einer Heizleistung von 12 kW verbraucht nicht kontinuierlich 12 kW Strom. Heizleistung und elektrische Eingangsleistung sind unterschiedliche Größen.
Ebenso weist das US-Energieministerium darauf hin, dass Wärmepumpen Wärme bewegen, anstatt Strom direkt in Wärme umzuwandeln, weshalb ihre Heizleistung ihre elektrische Eingangsleistung übersteigen kann.DOE Wärmepumpensysteme
Den Kompressor zu betreiben und ihn zu starten, sind unterschiedliche Aufgaben
Betrachten Sie eine vereinfachte 230 V Wärmepumpe.
Angenommen, die gemessene Betriebsleistung beträgt:
2,5 kW
Aber die Herstellerdaten zeigen einen erheblich höheren Anlaufbedarf für kurze Dauer an.
Vergleichen Sie nun zwei hypothetische Heimspeicher-ESS-Konfigurationen:
| Heim-ESS | Ständige Leistung | Überlastfähigkeit |
|---|---|---|
| System A | 3 kW | 4 kW |
| System B | 6 kW | 9 kW |
Beide könnten dasselbe verwenden10 kWh Batterie.
System A könnte genügend gespeicherte Energie haben, um die Wärmepumpe stundenlang zu betreiben, könnte jedoch beim Start des Kompressors versagen.
System B könnte den Start erfolgreich bewältigen.
Deshalb sollten Händler niemals umschalten:
10 kWh Heimspeicher
in:
Geeignet für Wärmepumpen
ohne die Wechselrichter- und Batterieleistungsgrenzen zu überprüfen.
Wandeln Sie LRA nicht direkt in BatteriekW um
Es gibt eine wichtige Komplikation.
Angenommen, auf dem Typenschild eines Kompressors steht:
LRA = 40 A
Bei 230 V bedeutet einfaches Berechnen:
230 × 40 = 9,2 kVA
nicht automatisch, dass Sie einen 9,2 kW Wechselrichter angeben sollten.
Der Anlaufstrom ist nicht dasselbe wie die normale Startleistung unter allen realen Betriebsbedingungen. Der Leistungsfaktor, die Kompressortechnologie, die Anlaufdauer, das Verhalten des Wechselrichters, der Spannungsabfall und alle werkseitig installierten Startelektroniken sind wichtig.
Moderne invertergesteuerte, variabel drehzahlgeregelte Wärmepumpen können sich auch sehr unterschiedlich von traditionellen, fest drehzahlgeregelten Kompressoren verhalten.
Deshalb verwende ich LRA als Warnung, dass der Start untersucht werden muss – nicht als universelle Formel zur Dimensionierung von Batterien.
Für ein tatsächliches Projekt ist der stärkste Beweis die elektrische/startende Daten des Wärmepumpenherstellers kombiniert mit der genehmigten Motor-/Kompressorlastfähigkeit des Herstellers des Heimspeichersystems.
Die Batterie hat ihre eigene Leistungsgrenze
Der Wechselrichter ist nicht der einzige Torwächter.
Stellen Sie sich eine 10 kWh Batterie vor, die nur für:
5 kW kontinuierliche Entladung
bewertet ist, gepaart mit einem Wechselrichter, der in der Lage ist:
8 kW Ausgang
Der Wechselrichter kann nicht kontinuierlich 8 kW aus einer Batterie erzeugen, die nur 5 kW liefern darf.
Für ein modulares Ruibit/Dawnice Home ESS-Paket ist dies der Grund, warum ich die gesamte Batterie-Wechselrichter-Kombination überprüfen würde, anstatt die Batteriekapazität unabhängig zu zitieren.
Die relevante Kette ist:
Batterieentladegrenze → Wechselrichter kontinuierliche/Spitzenfähigkeit → Anforderung zum Starten der Wärmepumpe
Die schwächste Grenze gewinnt.
Andere Haushaltslasten verschwinden während des Starts nicht
Jetzt fügen Sie einen Kühlschrank, Lichter und Haushaltsgeräte hinzu.
Angenommen:
Wärmepumpe läuft: 2,5 kW
Weitere gleichzeitige Lasten: 1,2 kW
Die normale Backup-Nachfrage wird:
3,7 kW
Während des Starts des Kompressors fordert die Wärmepumpe vorübergehend mehr.
Das Heimspeichersystem muss dieses Ereignis unterstützenwährend die anderen 1,2 kW weiterhin vorhanden sind.
Deshalb unterscheidet sich die Dimensionierung für die gesamte Haus-Backup von der Prüfung einer Wärmepumpe allein.
Ein Installateur kann das Design manchmal verbessern, indem er Lasten trennt oder Lastmanagement verwendet, sodass leistungsstarke Geräte während eines Ausfalls nicht gleichzeitig betrieben werden.
Der Start ist nur die halbe Frage zur Wärmepumpe
Sobald der Kompressor startet, wird die BatteriekWhwichtig.
Angenommen, die Wärmepumpe hat über einen Abend nach dem Betrieb im Durchschnitt 2,0 kW, während andere essentielle Lasten im Durchschnitt 0,5 kW haben.
Durchschnittliche Backup-Last:
2,5 kW
Wenn das System9 kWh nutzbare AC-Energie bereitstellt:
9 ÷ 2,5 = 3,6 Stunden
Das ist nur eine vereinfachte Laufzeitschätzung.
Die Außentemperatur, die Thermostateinstellung, die Gebäudeisolierung, Abtaufzyklen, die Modulation der Wärmepumpe, die Hilfswiderstandsheizung, der Ladezustand der Batterie und andere Haushaltslasten können alle das Ergebnis ändern.
Die zusätzliche elektrische Heizung verdient besondere Aufmerksamkeit. Wenn die Widerstandsheizung bei kalten Bedingungen aktiviert wird, kann der elektrische Bedarf erheblich steigen und sowohl die Anforderungen an die Wechselrichterleistung als auch an die Batteriekapazität vollständig ändern.
Die fünf Zahlen, die ich vor dem Zitieren möchte
Für ein Backup-Projekt mit Wärmepumpe würde ich den Installateur nach Folgendem fragen:
1. Versorgungsspannung und Phase der Wärmepumpe
2. Tatsächliche/nominelle Betriebsleistung
3. Herstellerinformationen zum Start/LRA, wo zutreffend
4. Maximale gleichzeitige Haushalts-Backup-Last
5. Erforderliche Backup-Dauer
Dann vergleiche ich diese mit:
der kontinuierlichen und Spitzenentladefähigkeit der Batterie
der kontinuierlichen Ausgangsleistung des Wechselrichters
der Spitzenleistung des Wechselrichters und der zulässigen Dauer
nutzbare AC-Batterieenergie
Kompatibilität von Batterie-Wechselrichter-Wärmepumpe
Das ergibt ein viel besser verteidigbares Zitat als zu sagen:
"Eine 10 kWh Batterie kann eine Wärmepumpe betreiben."
Das könnte sie.
Aber diese Aussage beantwortet nur die Energiefrage.
Für die Wärmepumpen-Backup benötigt kW, um den Kompressor zu starten. kWh hält ihn in Betrieb. Ein korrekt dimensioniertes Home ESS muss beides erfüllen.
Häufig gestellte Fragen
1. Wie viel Batterieleistung wird benötigt, um eine Wärmepumpe zu starten?
Es hängt von der Wärmepumpe abBetriebsleistung, Anforderungen zum Starten des Kompressors, Spannung, Wechselrichter-Überlastfähigkeit und anderen gleichzeitigen Haushaltslasten. Die Batteriekapazität in kWh allein kann nicht bestimmen, ob eine Wärmepumpe startet.
2. Kann eine 10 kWh Heimbatterie eine Wärmepumpe starten?
Möglicherweise, aber10 kWh beschreibt die Energiekapazität, nicht die maximale Leistungsausgabe. Die Batterie und der Wechselrichter müssen genügend kontinuierliche und kurzzeitige Überlastleistung für den Kompressor der Wärmepumpe und andere gleichzeitig betriebene Lasten bereitstellen.
3. Welche Spezifikationen der Wärmepumpe sollten vor der Auswahl einer Heimbatterie überprüft werden?
Überprüfen Sie dasVersorgungsspannung und Phase, nenn- oder gemessene Betriebsleistung, Betriebsstrom, Kompressortyp und Herstellerstart- oder LRA-Daten, wo anwendbar. Diese sollten mit den Leistungsgrenzen der Batterie und des Wechselrichters verglichen werden.
4. Können die Locked-Rotor-Amperes (LRA) direkt in die erforderlichen kW des Wechselrichters umgewandelt werden?
Nicht zuverlässig. LRA ist nützlich, um einen potenziell anspruchsvollen Kompressorstart zu identifizieren, aber die tatsächlichen Anforderungen hängen auch vonLeistungsfaktor, Kompressortechnologie, Startdauer, Spannungsverhalten und Wechselrichter-Überlastmerkmalen ab.
5. Was ist der Unterschied zwischen kW und kWh bei der Unterstützung einer Wärmepumpe?
kW bestimmt, ob das Home ESS die Wärmepumpe starten und betreiben kann. kWh bestimmt ungefähr, wie lange es die Wärmepumpe und andere Haushaltslasten am Laufen halten kann.
