Как рассчитать систему резервного питания для дома в Северной Америке: нагрузки с разделенной фазой 120/240В и ограничения панели обслуживания

Сервис на 200А не означает, что вам нужен инвертор батареи на 48кВт

Для дома в Северной Америке с разделенной фазой 120/240В резервное питание должно рассчитываться исходя из нагрузок, которые должны работать во время отключения, а не просто из номинала 100А или 200А на распределительном щите. Киловатт-час батареи определяет, как долго эти нагрузки могут работать, в то время как киловатты инвертора, возможность работы с разделенной фазой 120/240В, пиковая мощность, ограничения разряда батареи и архитектура резервного щита определяют, что может работать одновременно.

Это различие имеет значение, потому что типичный сервис на 200А теоретически может обеспечить гораздо больше мощности, чем большинство домашних батарейных систем предназначены для непрерывного снабжения.

При 240В:

240В × 200А = 48кВА

Это не означает, что дом постоянно потребляет 48кВт.

И это определенно не означает, что каждый дом с панелью на 200А нуждается в 48кВт резервного питания.

Начните с панели

Откройте график нагрузок.

Дом в Северной Америке может содержать смесь:

нагрузок на 120В

• Холодильник
• Освещение
• интернет-оборудования
• общих розеток
• микроволновой печи
• электроники

мощностьнагрузок на 240В

• Тепловой насос
• насоса для скважины
• электрической плиты
• сушилки для одежды
• водонагревателя
• Зарядное устройство для электромобиля

Система резервного питания с разделенной фазой должна учитывать обе стороны этой архитектуры.

Министерство энергетики США описывает типичное электрическое обслуживание для жилых домов как 120/240В, обеспечивающее как 120В, так и 240В бытовые нагрузки.

Для дистрибьютора домашней ESS это сразу создает вопрос о продукте:

Действительно ли инвертор обеспечивает выход резервного питания на 120/240В с разделенной фазой?

230В однофазный инвертор, разработанный для другого рынка, не является автоматически подходящим только потому, что его номинальная мощность составляет 10кВт.

10кВт при 240В все еще имеет ограничение

Предположим, что дом использует10кВт инвертор с разделенной фазой.

При полном номинальном выходе:

10,000Вт ÷ 240В ≈ 41.7А

Теперь рассмотрим отключение, когда владелец дома пытается запустить:

Батарея может содержать 30кВтч.

Она все равно не может заставить 10кВт инвертор постоянно выдавать 10.2кВт.

И события запуска могут усложнить проблему.

Если тепловой насос или насос для скважины запускается, пока другие нагрузки уже работают, инвертор должен выдерживать этот кратковременный всплеск.

Таким образом, последовательность подбора:

работающие нагрузки → одновременные нагрузки → нагрузки при запуске → инвертор кВт/всплеск → батарея кВтч

не:

Панель 200A → размер инвертора

Разделенная фаза означает, что L1 и L2 важны

Служба Северной Америки 120/240В использует две фазы 120В.

Прибор на 240В использует обе.

Прибор на 120В использует одну фазу и нейтраль.

Это означает, что проект резервного питания должен задавать не только вопрос:

Сколько всего кВт?

Он также должен спрашивать:

Как распределены нагрузки 120В между L1 и L2?

Представьте, что общая резервная нагрузка составляет всего 6кВт.

Это звучит комфортно для инвертора на 10кВт.

Но если большинство нагрузок 120В сосредоточено на одной фазе, а инвертор имеет ограничение по выходу на фазу, система может достичь предела этой фазы, прежде чем достигнет общего номинала 10кВт.

Вот почему я хочу, чтобы в техническом паспорте инвертора было указано:

120/240В разделенная фаза

непрерывная общая мощность

ограничения по фазам, где это применимо

возможность пиковых/перегрузочных нагрузок

мощностьрасположение нейтрали.

Панель основных нагрузок или полный резервный источник?

Это решение может значительно изменить пакет оборудования.

Резервное питание для основных нагрузок

Переместите выбранные цепи в панель защищенных нагрузок:

холодильник

освещение

интернет

выбранные розетки

насос для колодца

возможно, тепловой насос

Большие произвольные нагрузки остаются вне резервного питания.

Это может сделать относительно скромную батарейную систему полезной для длительного отключения.

Полное резервное питание

Батарейная система находится за более широкой архитектурой переключения и потенциально обеспечивает большую часть или всю дом.

Но "резервное питание всего дома" не означает, что каждый прибор может работать одновременно без ограничений.

Управление нагрузкой может все еще потребовать отключения:

зарядное устройство для электромобиля

электрическая сушилка

водонагреватель

диапазон

или другие большие нагрузки, когда мощность батареи ограничена.

Для импортеров и установщиков это различие должно быть указано в предложении.

Не продавайте:

20kWh батарея для всего дома

без определения границы мощности.

КВтч батареи идет после резервной нагрузки

Теперь предположим, что среднее расписание основных нагрузок:

3kW

Владелец дома хочет:

6 часов резервного питания

Базовая энергетическая потребность:

3 × 6 = 18kWh

Если выбранная система предоставляет, например, 90% полезной энергии батареи и 94% эффективности пути разряда:

Необходимая номинальная энергия = 18 ÷ (0.90 × 0.94)

≈ 21.3kWh

Это пример расчета размера, а не универсальная рекомендация.

Реальный расчет размера также должен учитывать резервный уровень заряда, температуру, старение батареи, доступность солнечной энергии во время отключения и изменение домашних нагрузок.

Вот почему два дома с идентичными панелями обслуживания на 200A могут законно нуждаться в очень разных емкостях батарей.

Пакет продуктов для Северной Америки требует правильного инвертора

Dawnice в настоящее время публикует системы для жилых помещений версии США, использующие120/240V раздельный фазный выход инвертора, с вариантами инверторов 5–10kW и конфигурациями батарей LFP 51.2V. В его опубликованных спецификациях указаны CAN/RS485 связь с батареей и выход EPS на 120/240V раздельной фазы.

Dawnice также перечисляет конфигурации инверторов с более высоким напряжением для США с требованиями Северной Америки, включая UL 1741SA, IEEE 1547 и IEEE 2030.5 среди опубликованных сертификатов/особенностей для соответствующей продуктовой группы.

Однако для пакета Ruibit/Dawnice в Северной Америке я бы проверилточную модель инвертора, сочетание батарей, текущее состояние сертификации/списка, требования к коммунальным услугам и применимый местный кодперед предложением.

Продукт, являющийся "версией США", является началом этой проверки, а не концом.

Панель обслуживания все еще важна

Рейтинг панели не определяет размер батареи, но существующая электрическая архитектура влияет на то, как система может быть установлена.

Перед предложением я бы спросил о:

Основном рейтинге обслуживания — 100A, 150A, 200A и т.д.

Подтверждение 120/240V раздельной фазы

Модель/расположение главной панели

Солнечные панели уже установлены?

Существующее оборудование для передачи?

Большие нагрузки на 240 В

Цепи для критически важных нагрузок

Доступные позиции для автоматов

Расчеты мощности/нагрузки, где это необходимо

Запланированное зарядное устройство для электромобиля, тепловой насос или другие будущие нагрузки

Тогда установщик сможет определить, использует ли проект специализированную резервную панель, более широкую систему передачи для всего дома, оборудование для управления нагрузкой или другую одобренную архитектуру.

Национальный электрический кодекс включает требования, относящиеся к системам хранения энергии, в статье 706, в то время как фактическая установка должна соответствовать местному принятому кодексу, списку оборудования и требованиям местного органа власти.Обзор NFPA NEC

Моя североамериканская цитата требует четырех цифр

Перед выбором пакета домашней ESS я хочу:

1. Максимальная непрерывная резервная нагрузка в кВт

2. Наибольшее одновременное/стартовое требование

3. Требуемая usable резервная энергия в кВтч

4. Существующая архитектура сервисной панели и резервного питания

Затем я проверяю:

120/240 В выход с разделенной фазой

Возможности L1/L2

мощность разряда батареи

непрерывные и пиковые характеристики инвертора

используемая энергия батареи

требования к передаче/управлению нагрузкой

совместимость батареи и инвертора

и применимые рыночные одобрения.

В доме в Северной Америке может быть сервис на 200 А.

Это говорит мне о том, для чего была спроектирована электрическая служба.

Это не говорит мне о том, что батарея должна обеспечить во время отключения. Это делают резервные нагрузки.

Часто задаваемые вопросы

1. Как рассчитать систему резервного питания для дома с 120/240В?

Начните смаксимальная одновременная резервная нагрузка, требования к запуску или пику и необходимая продолжительность резервного питания. КВт инвертора определяет, сколько энергии может быть подано, в то время как используемые кВтч батареи определяют, как долго могут работать выбранные нагрузки.

2. Требует ли панель обслуживания на 200А систему резервного питания на 200А?

Нет. Рейтинг электросервиса 200А описывает емкость электрической службы, а не фактический резервный спрос дома. Размеры батареи и инвертора должны основываться нанагрузках, которые необходимо поддерживать во время отключения.

3. Почему важна возможность разделенной фазы для домашних батарей в Северной Америке?

Североамериканские дома обычно используют120/240В с разделенной фазой. Резервный инвертор должен правильно поддерживать 120В нагрузки на L1 и L2, а также 240В приборы, при этом соблюдая общие и любые применимые ограничения мощности по фазам.

4. Лучше ли панель основных нагрузок, чем полный резервный источник?

Это зависит от требований владельца дома. Панельосновных нагрузокможет исключать высокомощные приборы и продлевать время работы с меньшей системой. Полный резервный источник обеспечивает более широкое покрытие, но может потребовать большей мощности инвертора, большей емкости батареи, оборудования для переключения и управления нагрузкой.

5. Что должны проверить установщики перед тем, как сделать предложение для домашней ESS в Северной Америке?

Проверьтерейтинг панели обслуживания, архитектура 120/240В, основные и 240В нагрузки, требования к запуску, необходимое время работы, возможность разделенной фазы инвертора, ограничения разряда батареи, схема переключения, совместимость батареи и инвертора, а также применимые одобрения.