ขนาดอินเวอร์เตอร์สำหรับการเริ่มต้น ขนาดแบตเตอรี่สำหรับน้ำที่คุณต้องการจริง ๆ.
แบตเตอรี่สำหรับปั๊มน้ำบาดาลในบ้านไม่ควรมีขนาดจากแรงม้าของปั๊มเพียงอย่างเดียว ตรวจสอบความต้องการสามประการ: พลังงานเริ่มต้นหรือพลังงานกระชากของปั๊ม, พลังงานที่ทำงาน, และเวลาในการทำงานทั้งหมดที่ต้องการในระหว่างการขัดข้อง ถังเก็บน้ำหรือถังแรงดันสามารถลดความถี่ที่ปั๊มต้องเริ่มทำงานและอาจลดความจุของแบตเตอรี่ที่จำเป็นสำหรับการขัดข้องสั้นๆ
เมื่อผู้ติดตั้งบอกฉันว่า:
"ปั๊มน้ำบาดาล 1 แรงม้า, แบตเตอรี่ 10 kWh."
ฉันยังไม่สามารถบอกได้ว่าระบบจะทำงานหรือไม่
หมายเลขแรกที่ฉันต้องการมักจะเป็นกระแสเริ่มต้น, ไม่ใช่แบตเตอรี่ kWh.
มอเตอร์ 1 แรงม้าไม่ใช่โหลดไฟฟ้า 746 วัตต์
หนึ่งแรงม้าประมาณเท่ากับ746 วัตต์ของพลังงานกล, แต่มอเตอร์ปั๊มจริงดึงพลังงานไฟฟ้ามากกว่าที่คาดไว้เนื่องจากประสิทธิภาพของมอเตอร์และปัจจัยกำลัง
ที่สำคัญกว่านั้น, มอเตอร์เหนี่ยวนำสามารถดึงกระแสได้หลายเท่าของกระแสปกติในขณะที่เริ่มทำงาน
กระทรวงพลังงานสหรัฐฯ ระบุว่าการเริ่มต้นมอเตอร์อาจเกี่ยวข้องกับกระแสเริ่มต้นสูง ในขณะที่มาตรฐานมอเตอร์ NEMA แยกแยะลักษณะการล็อคโรเตอร์จากสภาวะการทำงานปกติDOE NEMA
สำหรับ ESS ในบ้าน, นี่หมายความว่าแบตเตอรี่สามารถมีพลังงานที่เก็บไว้มากมายและยังไม่สามารถเริ่มปั๊มได้
พิจารณาตัวอย่างที่ทำงานอย่างง่าย:
พลังงานที่ปั๊มทำงาน: 1.2 kW
ความต้องการเริ่มต้น: 4.0 kW ในช่วงเวลาสั้นๆ
แพ็คเกจแบตเตอรี่/อินเวอร์เตอร์ที่สามารถทำได้เพียง3 kW กระชากอาจหยุดทำงานก่อนที่ปั๊มจะถึงความเร็วปกติ
การเพิ่มแบตเตอรี่อีก 5 kWh ไม่ได้หมายความว่าจะสามารถแก้ไขปัญหานั้นได้
ปัญหาคือพลังงาน, ไม่ใช่พลังงาน
ฉันแยกปั๊มออกเป็นสองตัวเลข
สำหรับการออกแบบเบื้องต้นฉันต้องการ:
| ข้อกำหนดของปั๊ม | สิ่งที่มันกำหนด |
|---|---|
| วัตต์ที่ใช้งาน | กำลังไฟฟ้าของอินเวอร์เตอร์/แบตเตอรี่ที่ต่อเนื่อง |
| เริ่มต้นกระแสหรือการกระชาก | ความสามารถของอินเวอร์เตอร์ระยะสั้น |
| ระยะเวลาการทำงานของปั๊ม | พลังงานแบตเตอรี่ที่ต้องการ |
| แรงดันไฟฟ้า/เฟส | ความเข้ากันได้ของอินเวอร์เตอร์ |
| เริ่มต้นต่อชั่วโมง | พฤติกรรมการทำงานของมอเตอร์และระบบ |
เมื่อใดก็ตามที่เป็นไปได้, ใช้ชื่อปั๊ม/มอเตอร์และข้อมูลเริ่มต้นจากผู้ผลิตแทนที่จะสมมติว่ามีการเพิ่มขึ้นของตัวคูณทั่วไป
อุปกรณ์เริ่มต้นแบบนุ่มนวลหรือการขับเคลื่อนด้วยความถี่ตัวแปรอาจเปลี่ยนพฤติกรรมการเริ่มต้น แต่ต้องตรวจสอบความเข้ากันได้กับมอเตอร์ปั๊มและอินเวอร์เตอร์สำรองเฉพาะ ไม่ใช่สมมติ
การปั๊มน้ำยี่สิบนาทีไม่ใช่การสำรองยี่สิบชั่วโมง
สมมติว่าปั๊มใช้1.2 กิโลวัตต์ขณะทำงาน.
ในระหว่างการขัดข้องเป็นเวลาหกชั่วโมง การใช้น้ำในบ้านทำให้มันทำงานรวมเพียง30 นาที.
พลังงานของปั๊มคือ:
1.2 กิโลวัตต์ × 0.5 ชั่วโมง = 0.6 กิโลวัตต์ชั่วโมง AC
สมมติว่าภาระในบ้านที่ได้รับการป้องกันอื่น ๆ ใช้พลังงานอีก:
0.7 กิโลวัตต์เฉลี่ย × 6 ชั่วโมง = 4.2 กิโลวัตต์ชั่วโมง
พลังงาน AC รวม:
0.6 + 4.2 = 4.8 กิโลวัตต์ชั่วโมง
ถ้าเราใช้ประสิทธิภาพการแปลงพลังงานจากแบตเตอรี่ไปยังโหลดที่เป็นตัวอย่าง 92%:
พลังงานด้านแบตเตอรี่ = 4.8 ÷ 0.92 ≈ 5.22 กิโลวัตต์ชั่วโมง
ถ้าแบตเตอรี่มีความจุตามชื่อเพียง 90% สำหรับการใช้งานสำรอง:
ความจุตามชื่อที่ต้องการ = 5.22 ÷ 0.90 ≈ 5.8 กิโลวัตต์ชั่วโมง
แบตเตอรี่ขนาดประมาณ6–10 กิโลวัตต์ชั่วโมงอาจสมควรได้รับการตรวจสอบในสถานการณ์นี้
แต่ปั๊มยังต้องการความสามารถในการเริ่มต้นที่4 กิโลวัตต์.
ความต้องการนั้นไม่ได้หายไปเพราะการคำนวณพลังงานมีขนาดเล็ก
ถังแรงดันเป็นส่วนหนึ่งของการสนทนาเกี่ยวกับแบตเตอรี่
นี่คือจุดที่ฉันบางครั้งหยุดเพิ่มโมดูลแบตเตอรี่
ระบบน้ำบาดาลมักใช้ถังแรงดันเพื่อให้ปั๊มไม่ต้องเริ่มต้นทุกครั้งที่มีคนเปิดก๊อกน้ำ
น้ำที่ใช้งานได้ระหว่างรอบปั๊มมักเรียกว่าการลดระดับ.
ถังแรงดันที่ใหญ่กว่าสามารถให้การลดระดับมากขึ้น ลดการทำงานของปั๊ม ปริมาณที่ใช้งานได้จริงขึ้นอยู่กับขนาดถังและการตั้งค่าแรงดัน; ผู้ผลิตเช่นAmtrolเผยแพร่ข้อมูลการลดระดับสำหรับถังน้ำบาดาลของพวกเขาผลิตภัณฑ์.
สำหรับการออกแบบสำรอง นั่นสร้างทางเลือกอีกทางหนึ่ง:
เก็บไฟฟ้า
หรือ
เก็บน้ำ
ลองนึกภาพว่าบ้านต้องการเพียงการชำระล้างโถส้วม การล้างมือ และน้ำดื่มในช่วงที่ไฟฟ้าดับสั้นๆ
การจัดหาน้ำที่เก็บไว้เพิ่มเติมอาจถูกกว่าและง่ายกว่าการขนาดแบตเตอรี่ให้เหมาะสมกับการเริ่มปั๊มซ้ำๆ
สำหรับทรัพย์สินในชนบท ฉันจะประเมินทั้งสองอย่าง
ถังน้ำขนาด 500 ลิตรสามารถเปลี่ยนการออกแบบได้
พิจารณาบ้านที่มีถังเก็บน้ำดื่ม 500 ลิตรและการจัดการท่อที่เหมาะสม
น้ำดังกล่าวแสดงถึงความยืดหยุ่นทางกายภาพที่ไม่จำเป็นต้องสร้างขึ้นใหม่ด้วยไฟฟ้าทุกครั้งที่กริดล้มเหลว
แบตเตอรี่สามารถให้ความสำคัญกับ:
การทำความเย็น
การสื่อสาร
แสงสว่าง
การควบคุมความร้อน
และอาจมีการปั๊มเป็นครั้งคราวเพื่อเติมน้ำเมื่อมีพลังงาน
สิ่งนี้มีความสำคัญโดยเฉพาะในบ้านที่อยู่นอกกริดหรือกริดอ่อนซึ่งการดับไฟอาจใช้เวลานานกว่าช่วงเวลาสำรองที่แบตเตอรี่ที่อยู่อาศัยทั่วไปตั้งใจไว้
แต่การเก็บน้ำก็มีข้อกำหนดของตัวเอง: สุขอนามัยของน้ำดื่ม การประปา ตำแหน่งถัง การป้องกันการแช่แข็ง การจัดเรียงปั๊ม และกฎระเบียบท้องถิ่น
มันไม่ใช่ "การสำรองฟรี"
มันเป็นโซลูชันทางวิศวกรรมที่แตกต่างออกไป
แรงดันไฟฟ้าของปั๊มสามารถทำให้แพ็คเกจแบตเตอรี่หมดสิทธิ์ได้ทันที
ก่อนที่จะจับคู่ระบบแบตเตอรี่ Ruibit/Dawnice กับทรัพย์สินที่มีปั๊มน้ำ ฉันจะบันทึกแหล่งจ่ายไฟฟ้าของปั๊มให้ถูกต้อง
มันคือ:
120 V แบบเฟสเดียว?
230 V แบบเฟสเดียว?
120/240 V แบบแบ่งเฟส?
400 V แบบสามเฟส?
แบตเตอรี่อาจมี kWh เพียงพอ
อินเวอร์เตอร์อาจมี kW ที่ระบุเพียงพอ
หากไม่สามารถให้แรงดันไฟฟ้าที่ต้องการ การจัดเรียงเฟส หรือพฤติกรรมการเริ่มมอเตอร์ แพ็คเกจก็ยังไม่ถูกต้อง
นี่เป็นสิ่งสำคัญโดยเฉพาะสำหรับผู้จัดจำหน่ายที่ขายชุด ESS ที่มีมาตรฐานในประเทศต่างๆ
"10 kWh home backup" ไม่ใช่ข้อกำหนดทางไฟฟ้าที่เป็นสากล
เอกสารที่ฉันจะใช้ก่อนเลือกแบตเตอรี่
| การนำเข้า | ตัวอย่างที่ทำงาน |
|---|---|
| พลังงานที่ใช้ในการทำงานของปั๊ม | 1.2 kW |
| ความต้องการในการเริ่มต้นปั๊ม | 4.0 กิโลวัตต์ |
| ระยะเวลาการทำงานของปั๊มในระหว่างที่ไฟดับ | 0.5 ชม. |
| พลังงานของปั๊ม | 0.6 kWh |
| โหลดสำรองอื่น ๆ ในระยะเวลาหกชั่วโมง | 4.2 kWh |
| พลังงาน AC รวม | 4.8 kWh |
| พลังงานที่คำนวณจากชื่อป้าย | ~5.8 kWh |
| ความสามารถในการเพิ่มพลังงานขั้นต่ำ | อย่างน้อยความต้องการของปั๊ม บวกกับโหลดที่เกิดขึ้นพร้อมกัน |
ตัวเลขข้างต้นเป็นเพียงการแสดงภาพ ไม่ใช่คำแนะนำในการขนาดสำหรับปั๊มเฉพาะ
สำหรับโครงการจริง ฉันจะเปลี่ยนเป็นข้อมูลไฟฟ้าจริงของปั๊ม โหลดในบ้านที่วัดได้ ระยะเวลาที่ต้องการดับไฟ ความจุที่ใช้ได้ของแบตเตอรี่ และความสามารถในการโหลดมอเตอร์ของผู้ผลิตอินเวอร์เตอร์
มีคำถามหนึ่งที่ฉันจะเพิ่มก่อนที่จะอนุมัติความจุแบตเตอรี่ที่มากขึ้น:
บ้านต้องการน้ำมากแค่ไหนในช่วงที่ไฟฟ้าดับ?
บางครั้งคำตอบชี้ไปที่แบตเตอรี่ขนาดใหญ่กว่า.
บางครั้งมันชี้ไปที่ถังเก็บน้ำหรือแรงดันขนาดใหญ่กว่า.
สำหรับบ้านที่ใช้ปั๊มน้ำ การสำรองไฟที่เชื่อถือได้ไม่ได้หมายถึงการเก็บไฟฟ้ามากที่สุด แต่หมายถึงการทำให้แน่ใจว่าปั๊มสามารถเริ่มทำงานได้—และเก็บไฟฟ้าหรือน้ำให้เพียงพอเพื่อไม่ให้ต้องเริ่มทำงานบ่อยกว่าที่จำเป็น.
คำถามที่พบบ่อย
1. ฉันจะขนาดแบตเตอรี่สำหรับปั๊มน้ำบาดาลได้อย่างไร?
ตรวจสอบพลังงานที่ใช้ในการทำงานของปั๊ม, พลังงานเริ่มต้นหรือพลังงานกระชาก, เวลาทำงานที่คาดหวัง, แรงดันไฟฟ้าที่จ่าย, และโหลดสำรองอื่น ๆ ที่ทำงานพร้อมกัน. kWh ของแบตเตอรี่กำหนดเวลาทำงาน ในขณะที่ความสามารถด้านพลังงานของอินเวอร์เตอร์และแบตเตอรี่กำหนดว่าปั๊มจะสามารถเริ่มทำงานและทำงานได้หรือไม่.
2. ทำไมแบตเตอรี่ขนาดใหญ่ยังอาจไม่สามารถเริ่มปั๊มน้ำบาดาลได้?
มอเตอร์ปั๊มน้ำอาจต้องการพลังงานที่สูงกว่ามากในระหว่างการเริ่มต้นมากกว่าการทำงานปกติ แบตเตอรี่อาจมีพลังงานเพียงพอ แต่ก็ยังล้มเหลวหากอินเวอร์เตอร์ไม่สามารถจ่ายกระแสเริ่มต้นที่ต้องการได้กระแสเริ่มต้นหรือพลังงานกระชาก.
3. ฉันจะคำนวณพลังงานแบตเตอรี่ที่ต้องการสำหรับปั๊มน้ำบาดาลได้อย่างไร?
ใช้:
พลังงานปั๊ม (kWh) = พลังงานที่ทำงาน (kW) × เวลาทำงานรวม (ชั่วโมง)
จากนั้นเพิ่มโหลดสำรองอื่น ๆ และคำนึงถึงการสูญเสียของอินเวอร์เตอร์, ความจุของแบตเตอรี่ที่ใช้งานได้, และการตั้งค่าการสำรอง.
4. ถังเก็บน้ำหรือแรงดันขนาดใหญ่กว่าจะลดความต้องการแบตเตอรี่ได้หรือไม่?
ใช่ น้ำที่เก็บได้มากขึ้นสามารถลดการเริ่มทำงานของปั๊มและให้บริการน้ำในช่วงไฟฟ้าดับสั้น ๆ โดยไม่ใช้พลังงานแบตเตอรี่เพิ่มเติม สำหรับบางบ้าน การเพิ่มการเก็บน้ำอาจเป็นทางเลือกที่เหมาะสมกว่าการเพิ่มความจุของแบตเตอรี่.
5. ข้อมูลปั๊มอะไรที่ผู้ติดตั้งควรตรวจสอบก่อนเลือก ESS สำหรับบ้าน?
ตรวจสอบข้อมูลชื่อป้ายมอเตอร์, แรงดันไฟฟ้า, เฟส, กระแสที่ทำงาน, กระแสเริ่มต้นหรือข้อมูลกระชากจากผู้ผลิต, การควบคุมปั๊ม, และการเริ่มต้น/เวลาทำงานที่คาดหวังก่อนที่จะเลือกแบตเตอรี่และอินเวอร์เตอร์.
