Pin dự phòng tại nhà chỉ hữu ích khi nó phù hợp với tải bạn thực sự cần trong thời gian mất điện. Một UPS nhỏ có thể duy trì hoạt động của máy tính hoặc bộ định tuyến trong thời gian gián đoạn ngắn. Trạm điện di động có thể hỗ trợ các thiết bị cắm-đã chọn trong vài giờ. Pin gia đình được lắp đặt cố định có thể tự động cung cấp các mạch điện quan trọng hoặc khi hệ thống được thiết kế cho nó, sẽ cung cấp cho một phần lớn hơn của ngôi nhà.
Điều quan trọng là tách ba câu hỏi thường được trộn lẫn với nhau:Bạn cần bao nhiêu năng lượng? Hệ thống phải cung cấp bao nhiêu năng lượng cùng một lúc?Vàhệ thống dự phòng sẽ hoạt động như thế nào khi lưới điện bị lỗi?Những câu hỏi đó xác định dung lượng pin hữu ích, xếp hạng biến tần, thiết bị chuyển giao và chiến lược sạc lại đáng tin cậy hơn nhiều so với nhãn sản phẩm như "dự phòng tại nhà" hoặc "pin toàn bộ{0}}gia đình".
Hướng dẫn này giải thích các tùy chọn dự phòng pin chính để sử dụng tại nhà, chỉ ra cách ước tính lượng kWh bạn cần và nêu bật các bước kiểm tra kỹ thuật quan trọng trước khi mua hoặc lắp đặt hệ thống.
Sơ lược về các tùy chọn sao lưu pin tại nhà
| Tùy chọn dự phòng | Phù hợp nhất | Kết nối điển hình | Hành vi chuyển nhượng | Hạn chế chính |
|---|---|---|---|---|
| Pin dự phòng UPS | Máy tính, bộ định tuyến, máy chủ và thiết bị điện tử nhạy cảm | Cắm-vào | Tự động, nhưng hành vi truyền phụ thuộc vào cấu trúc liên kết của UPS | Thường dành cho thời gian chạy ngắn và tải tương đối nhỏ |
| Trạm điện di động | Tủ lạnh, đèn, thông tin liên lạc và tải khẩn cấp tạm thời | Thiết bị tích hợp-cắm trực tiếp hoặc thiết bị tích hợp-tương thích tại nhà | Bằng tay hoặc tự động tùy theo model và chế độ vận hành | Điện áp đầu ra, khả năng tăng đột biến và dung lượng pin rất khác nhau |
| Đã lắp pin tại nhà | Mạch điện quan trọng của hộ gia đình và dự phòng mất điện tự động | Kết nối vĩnh viễn với hệ thống điện trong nhà | Thông thường tự động khi được cấu hình với cách ly và điều khiển thích hợp | Yêu cầu thiết kế hệ thống, cài đặt và tuân thủ mã cục bộ |
| Năng lượng mặt trời cộng với pin | Những ngôi nhà muốn dự phòng khi mất điện cộng với nguồn nạp điện tiềm năng vào ban ngày | Tích hợp vĩnh viễn với thiết bị năng lượng mặt trời và điện gia đình | -phụ thuộc vào hệ thống | Điện mặt trời áp mái hiện tại không tự động đảm bảo hoạt động khi mất điện |
Đối với máy tính để bàn hoặc tủ mạng, hãy bắt đầu với UPS. Đối với nhà cho thuê hoặc thiết lập khẩn cấp tạm thời, trạm điện di động thường là loại linh hoạt nhất. Để tự động sao lưu các mạch có dây cố định, hãy đánh giá hệ thống lưu trữ năng lượng dân dụng thay vì cố gắng mở rộng quy mô sản phẩm-plug-in vô thời hạn. Nếu bạn vẫn đang so sánh thuật ngữ và kiến trúc được sử dụng trong các hệ thống đã cài đặt, hãy xem hướng dẫn này để biếthệ thống lưu trữ năng lượng dân cư.
Tôi cần bao nhiêu pin dự phòng cho ngôi nhà của mình?
Câu hỏi xác định kích thước hữu ích không phải là “Ngôi nhà của tôi rộng bao nhiêu?” Đó là "Những tải nào phải duy trì, trong bao lâu và công suất cao nhất mà chúng có thể yêu cầu cùng lúc là bao nhiêu?" Một ngôi nhà rộng 2.500-square{3}}chỉ có tủ lạnh, thiết bị Internet và một vài bóng đèn có thể cần ít dung lượng lưu trữ hơn so với một ngôi nhà chạy hoàn toàn bằng điện nhỏ hơn nhiều đang cố gắng duy trì hoạt động của hệ thống sưởi hoặc điều hòa không khí khi bị cúp điện qua đêm.
Bước 1: Liệt kê các tải cần thiết
Tạo danh sách tải-dự phòng trước khi xem xét nhãn hiệu pin. Chỉ bao gồm các thiết bị hoặc mạch quan trọng trong thời gian mất điện. Một danh sách điển hình có thể bao gồm tủ lạnh, modem và bộ định tuyến, đèn chiếu sáng thiết yếu, bộ sạc điện thoại hoặc máy tính xách tay, máy bơm bể phốt, bộ điều khiển hệ thống sưởi, máy thổi lò hoặc thiết bị y tế và an ninh được chọn.
Giữ riêng các tải công suất-cao tùy ý. Sưởi ấm bằng điện trở, điều hòa không khí trung tâm, sưởi ấm nước bằng điện, lò nướng, máy sấy quần áo, máy bơm giếng lớn và sạc EV có thể thay đổi đáng kể thiết kế của pin. Chúng nên được coi là những lựa chọn thiết kế có chủ ý hơn là tải dự phòng giả định.
Bước 2: Ước tính năng lượng tính bằng Wh hoặc kWh
Năng lượng của pin được biểu thị bằng watt{0}}giờ (Wh) hoặc kilowatt{1}}giờ (kWh). Một kilowatt-giờ bằng 1.000 watt-giờ.
Năng lượng cần thiết tính bằng Wh=tải trung bình tính bằng watt × thời gian hoạt động tính bằng giờ
Nếu tải thiết yếu có công suất trung bình là 200 W và phải hoạt động trong 5 giờ thì ước tính năng lượng đơn giản là 1.000 Wh hoặc 1 kWh. Đó là tính toán năng lượng, không phải là thông số kỹ thuật hoàn chỉnh của pin. Năng lượng sử dụng thực tế có thể thấp hơn công suất trên bảng tên do giới hạn vận hành của sản phẩm, tổn thất chuyển đổi, mức tiêu thụ ở chế độ chờ, nhiệt độ và sự thay đổi tải.
Nếu kW và kWh vẫn có thể hoán đổi cho nhau, hãy xem lại trang webgiải thích kWh và kWhtrước khi định cỡ pin. Nhầm lẫn năng lượng với năng lượng dự trữ là một trong những cách dễ dàng nhất để mua một hệ thống trông có vẻ lớn trên giấy nhưng không thể hỗ trợ tải dự định.
Bước 3: Kích thước biến tần để chạy và khởi động
Dung lượng pin trả lời "bao lâu?" Đầu ra biến tần trả lời "bao nhiêu cùng một lúc?" Một hệ thống có thể có đủ năng lượng dự trữ trong vài giờ nhưng vẫn không khởi động được động cơ hoặc máy nén.
Kiểm tra tổng công suất hoạt động của tải có thể hoạt động đồng thời, sau đó xác định thiết bị có yêu cầu khởi động hoặc đột biến. Tủ lạnh, máy bơm bể phốt, máy bơm giếng, máy thổi lò sưởi và máy nén điều hòa-không khí đáng được quan tâm đặc biệt. Sử dụng hướng dẫn sử dụng thiết bị, dữ liệu của nhà sản xuất hoặc phép đo thực tế thay vì giả sử hệ số nhân đột biến chung.
Bước 4: Quyết định thời gian ngừng hoạt động
Gián đoạn 15- phút, mất điện sáu-giờ và mất điện nhiều-ngày là các vấn đề thiết kế khác nhau. Mất điện trong thời gian ngắn có lợi cho việc bảo vệ UPS. Một vài giờ tải đã chọn có thể vừa với pin di động. Mất điện qua đêm hoặc thường xuyên thường cần có dung lượng lưu trữ lớn hơn hoặc hệ thống tải quan trọng-được cài đặt. Trong thời gian ngừng hoạt động nhiều ngày, khả năng sạc lại trở nên quan trọng như dung lượng pin khởi động.
Bước 5: Lập kế hoạch nguồn nạp tiền
Pin có thể được sạc lại từ lưới điện khi dịch vụ hoạt động trở lại. Tùy thuộc vào thiết bị, các tùy chọn khác có thể bao gồm năng lượng mặt trời tương thích, sạc xe hoặc cấu hình-được hỗ trợ máy phát điện. Câu hỏi quan trọng là liệu đường dẫn sạc đó có thực sự khả dụng khi lưới điện ngừng hoạt động hay không.
Bộ Năng lượng Hoa Kỳ giải thích rằng hầu hết các hệ thống năng lượng mặt trời dân dụng được thiết kế để tắt khi mất điện lưới để đảm bảo an toàn. Năng lượng mặt trời chỉ có thể hỗ trợ mất điện khi hệ thống có cấu hình biến tần, lưu trữ và đảo mạch cần thiết. Xem DOEhướng dẫn năng lượng mặt trời và khả năng phục hồivề nguyên tắc cách ly-lưới cơ bản.
Bước 6: Quyết định xem việc truyền dữ liệu phải không bị gián đoạn, nhanh hay thủ công
Đừng coi "sao lưu tự động" và "nguồn điện liên tục" là từ đồng nghĩa. ENERGY STAR phân biệt nhiều cấu trúc liên kết của UPS. Các hệ thống tương tác-đường dây thường chuyển sang sử dụng năng lượng dự trữ khi ngừng hoạt động, trong khi các UPS chuyển đổi-kép hoặc trực tuyến liên tục cấp nguồn cho tải thông qua đường dẫn chuyển đổi và do đó không có khoảng thời gian truyền khi mất điện. NGÔI SAO NĂNG LƯỢNGTiêu chí sản phẩm UPSlà tài liệu tham khảo hữu ích khi các thiết bị điện tử nhạy cảm không thể chịu đựng được sự cố mất điện.
Các trạm điện di động cũng khác nhau. Một số có chế độ EPS hoặc chế độ sao lưu với thời gian truyền được chỉ định; những người khác chủ yếu là nguồn năng lượng di động. Pin gia đình được lắp đặt sử dụng thiết bị chuyển mạch, điều khiển và cách ly-lưới chuyên dụng, nhưng hành vi truyền tải chính xác vẫn cần được xác minh cho hệ thống đã chọn.
Ba ví dụ về kích thước pin dự phòng
Các ví dụ dưới đây là bài tập lập kế hoạch, không phải xếp hạng thiết bị phổ thông. Thay thế mọi công suất giả định bằng mức tiêu thụ đo được hoặc dữ liệu của nhà sản xuất cho thiết bị trong nhà. Khoảng đệm lập kế hoạch 20% chỉ được sử dụng để minh họa cách nhà thiết kế có thể cho phép tổn thất chuyển đổi và sự không chắc chắn; nó không phải là một quy tắc giảm giá trị cố định cho mọi loại pin.
| Kịch bản | Tải minh họa | Năng lượng được tính toán | Lập kế hoạch năng lượng với mức đệm 20% | Kiểm tra nguồn điện |
|---|---|---|---|---|
| Văn phòng tại nhà trong 8 giờ | Bộ định tuyến/modem 20 W + máy tính xách tay 60 W + màn hình 30 W | 110 W × 8 giờ=880 Wh | Khoảng 1,06 kWh | Tải chạy ở mức khiêm tốn nhưng hãy xác minh mọi máy tính để bàn, máy in hoặc thiết bị khác được thêm vào mạch |
| Tải plug-in cần thiết-trong 12 giờ | Tủ lạnh được thiết kế ở mức trung bình 70 W + bộ định tuyến 20 W + 40 W chiếu sáng trong 6 giờ + máy tính xách tay 60 W trong 4 giờ | 840 Wh + 240 Wh + 240 Wh + 240 Wh=1.56 kWh | Khoảng 1,87 kWh | Yêu cầu khởi động máy nén của tủ lạnh vẫn phải được kiểm tra riêng |
| Mạch quan trọng trong 12 giờ | Tủ lạnh ở mức trung bình 70 W + máy bơm bể phốt 800 W trong tổng cộng 0,5 giờ + máy thổi lò 500 W trong 4 giờ + internet 20 W + 60 W chiếu sáng trong 6 giờ | 840 Wh + 400 Wh + 2.000 Wh + 240 Wh + 360 Wh=3.84 kWh | Khoảng 4,61 kWh | Tải chạy đồng thời và hoạt động khởi động của máy bơm và quạt gió có thể khiến kích thước biến tần lớn hơn kWh |
Những ví dụ này cũng cho thấy tại sao "tôi cần bao nhiêu kWh pin?" không thể trả lời chỉ từ quy mô hộ gia đình. Thời gian chạy thay đổi theo chu kỳ làm việc, nhiệt độ, hành vi của người sử dụng và tải nào được phép chạy cùng nhau.
Nghiên cứu củng cố quan điểm đó. Một nghiên cứu năm 2023 của Phòng thí nghiệm năng lượng tái tạo quốc gia và Phòng thí nghiệm quốc gia Lawrence Berkeley đã phát hiện ra rằng hệ thống lưu trữ năng lượng mặt trời-cộng-dùng 10 kWh có thể đáp ứng một số lượng tải tới hạn ở hầu hết các quận của Hoa Kỳ, nhưng hiệu suất lại giảm khi hệ thống sưởi và làm mát được coi là tải tới hạn. Nghiên cứu này rất hữu ích vì nó chứng minh nhu cầu khí hậu và HVAC có thể chi phối quy mô dự phòng thay vì đưa ra một quy tắc duy nhất "10 kWh là đủ". XemNghiên cứu dự phòng khu dân cư NREL/LBNL.
Thông số kỹ thuật dự phòng pin thực sự quan trọng
| Đặc điểm kỹ thuật | Tại sao nó quan trọng | Những gì cần kiểm tra trước khi mua |
|---|---|---|
| Năng lượng pin có thể sử dụng | Xác định thời gian chạy thực tế | Năng lượng có thể sử dụng ở chế độ vận hành dự định, không chỉ dung lượng bảng tên tiêu đề |
| Đầu ra AC liên tục | Xác định bao nhiêu tải có thể chạy đồng thời | So sánh với công suất hoạt động tổng hợp của tải dự phòng |
| Sản lượng tăng đột biến hoặc cao điểm | Xác định xem động cơ và máy nén có thể khởi động hay không | Xác minh cường độ và thời lượng cho phép so với yêu cầu khởi động thiết bị thực tế |
| Điện áp đầu ra AC | Xác định những thiết bị và mạch điện nào có thể được phục vụ | Xác nhận hỗ trợ 120 V, 240 V hoặc chia pha theo yêu cầu của nhà và thiết bị |
| Thời gian chuyển và chế độ sao lưu | Các vấn đề đối với thiết bị điện tử nhạy cảm và phản ứng mất điện tự động | Sử dụng hành vi chuyển tải được chỉ định của nhà sản xuất thay vì cho rằng tất cả pin đều hoạt động giống như một UPS |
| Tỷ lệ nạp tiền | Kiểm soát tốc độ khôi phục pin giữa các lần ngừng hoạt động | Công suất sạc lưới tối đa và mọi giới hạn do kết nối điện áp đặt |
| Đầu vào năng lượng mặt trời hoặc tích hợp năng lượng mặt trời | Có thể mở rộng khả năng phục hồi trong thời gian mất điện lâu hơn | Giới hạn đầu vào PV, kiến trúc biến tần tương thích và liệu tính năng sạc có hoạt động khi được đảo hay không |
| Khả năng mở rộng | Cho phép tăng thời gian chạy hoặc năng lượng trong tương lai | Các mô-đun pin được hỗ trợ, giới hạn biến tần và liệu việc mở rộng có thay đổi các yêu cầu về bảo hành hoặc vận hành hay không |
| Hóa học pin | Ảnh hưởng đến mật độ năng lượng, đặc tính nhiệt, hiệu suất chu trình và thiết kế hệ thống | Đánh giá hệ thống được chứng nhận hoàn chỉnh thay vì chọn hóa học từ một chỉ số tiêu đề |
| Yêu cầu chứng nhận và lắp đặt | Quan trọng về an toàn, cấp phép và chấp nhận AHJ | Chứng nhận sản phẩm áp dụng, mã lắp đặt, danh sách thiết bị và yêu cầu địa phương |
Để có sự so sánh sâu hơn về các lựa chọn hóa học được sử dụng trong quá trình bảo quản, hãy xemcác loại pin khác nhau để lưu trữ năng lượng. Nếu câu hỏi chính là mối quan hệ giữa thiết kế biến tần và pin gia đình, thì trang webHướng dẫn sử dụng pin biến tần tại nhàcung cấp bối cảnh bổ sung.
Pin dự phòng UPS: Tốt nhất cho các thiết bị điện tử nhạy cảm và bị gián đoạn trong thời gian ngắn
UPS được thiết kế nhằm cung cấp điện liên tục cho các thiết bị điện tử được kết nối. Đây thường là điểm khởi đầu tốt nhất cho máy tính để bàn, thiết bị mạng, máy chủ, thiết bị NAS, thiết bị bảo mật và phần cứng liên lạc không nên tắt đột ngột.
ENERGY STAR mô tả ắc quy dự phòng của UPS là biện pháp bảo vệ khi cúp điện cho các thiết bị như máy tính, máy chủ và thiết bị viễn thông. Nó cũng phân biệt các thiết kế chuyển đổi-phụ thuộc vào điện áp, đường dây-tương tác và chuyển đổi trực tuyến/kép- thay vì coi mọi UPS đều giống hệt nhau về mặt điện. XemHướng dẫn mua UPS ENERGY STAR.
UPS trở nên kém hấp dẫn hơn khi mục tiêu chuyển từ năng lượng liên tục sang năng lượng lâu dài cho hộ gia đình. Chạy tủ lạnh, đèn, kết nối mạng và các thiết bị khác trong nhiều giờ thường đòi hỏi nhiều năng lượng dự trữ hơn nhiều so với khả năng cung cấp của một UPS để bàn thông thường.
Trạm điện di động: Tốt nhất cho phụ tải khẩn cấp linh hoạt
Trạm điện di động kết hợp pin sạc, biến tần, bộ điều khiển và ổ cắm trong một vỏ có thể vận chuyển được. Nó có thể là một loại pin dự phòng thiết thực cho tủ lạnh, thiết bị internet, đèn, máy tính xách tay, quạt và các thiết bị chọn lọc khác, đặc biệt là ở những nơi cho thuê hoặc nơi không cần sử dụng điện lâu dài.
Cụm từ "máy phát điện năng lượng mặt trời" thường mô tả cùng một danh mục sản phẩm chung khi hỗ trợ sạc năng lượng mặt trời hoặc bao gồm các tấm pin. Pin không tạo ra điện; nó lưu trữ năng lượng được cung cấp từ lưới điện, năng lượng mặt trời hoặc nguồn tương thích khác.
Khi so sánh các hệ thống di động, đừng chỉ dựa vào kWh. Xác minh đầu ra AC liên tục, đầu ra đột biến, điện áp AC, cấu hình ổ cắm, đầu vào năng lượng mặt trời, tốc độ sạc, hỗ trợ mở rộng và hoạt động chính xác của bất kỳ chế độ EPS hoặc chế độ dự phòng nào. Pin di động có dung lượng lớn{2}}chỉ cung cấp điện áp 120 V không thể tự động chạy thiết bị gia dụng 240 V và công suất bảng tên cao không đảm bảo đủ nguồn điện đột biến để khởi động máy nén hoặc máy bơm.
Các hệ thống di động cũng trở nên ít di động hơn khi dung lượng tăng lên. Nếu giải pháp dự định liên quan đến nhiều mạch nối dây cố định, chuyển tự động và sử dụng khi mất điện nhiều lần thì hệ thống pin dân dụng cố định có thể là kiến trúc sạch hơn.
-Sao lưu pin cho toàn bộ ngôi nhà: Tải quan trọng trước tiên, thứ hai cho toàn bộ ngôi nhà
Pin gia đình được lắp đặt cố định kết nối với hệ thống điện của tòa nhà thông qua bộ biến tần và thiết bị chuyển mạch hoặc cách ly cần thiết cho hoạt động dự phòng. Tùy thuộc vào thiết kế, nó có thể cung cấp bảng tải-quan trọng, các mạch được chọn thông qua hệ thống quản lý tải-thông minh hoặc phần lớn hơn của dịch vụ.
Sao lưu tải-quan trọng
Việc sao lưu tải quan trọng-có chủ đích hạn chế các mạch được cấp điện trong thời gian ngừng hoạt động. Điện lạnh, internet, an ninh, hệ thống chiếu sáng chọn lọc, máy bơm bể phốt và bộ điều khiển hệ thống sưởi là những ví dụ phổ biến. Cách tiếp cận này có thể giảm cả kWh cần thiết và công suất biến tần cần thiết đồng thời giúp năng lượng lưu trữ tồn tại lâu hơn.
Sao lưu toàn bộ ngôi nhà-
"Cả{0}}ngôi nhà" không được hiểu là nguồn điện không giới hạn hoặc thời gian chạy không giới hạn. Hệ thống vẫn có trần năng lượng tính bằng kWh và trần sản lượng tính bằng kW. Nếu máy nước nóng điện, máy sưởi, máy sấy quần áo, máy nén HVAC và bộ sạc EV đều được phép hoạt động bình thường, những tải đó có thể tiêu thụ năng lượng sẵn có một cách nhanh chóng hoặc vượt quá công suất tức thời của biến tần.
Do đó, quản lý tải có thể quan trọng như dung lượng pin. Một hệ thống tạm thời loại bỏ các mạch điện cao-không cần thiết trong thời gian ngừng hoạt động có thể mang lại trải nghiệm người dùng tốt hơn so với một cục pin lớn hơn được kết nối với mọi tải mà không có chiến lược điều khiển.
Pin gia đình có thể hoạt động mà không cần năng lượng mặt trời?
Đúng. Pin được lắp đặt có thể cung cấp nguồn dự phòng khi mất điện bằng cách sử dụng năng lượng được sạc từ lưới điện nếu cấu hình hệ thống và tiện ích cho phép điều đó. Năng lượng mặt trời không phải là điều kiện cần thiết để tồn tại năng lượng dự trữ.
Sự khác biệt xuất hiện trong thời gian ngừng hoạt động kéo dài. Nếu không có nguồn sạc sẵn có khác, cuối cùng pin sẽ đạt đến trạng thái sạc tối thiểu. Năng lượng mặt trời có thể mở rộng khả năng phục hồi nếu kiến trúc năng lượng mặt trời, biến tần, lưu trữ và cách ly hỗ trợ hoạt động trên đảo và có đủ năng lượng mặt trời. Đối với những ngôi nhà đánh giá kiến trúc trang bị thêm, sự so sánh này vềbộ lưu trữ pin ghép nối AC{0}}với DC{1}}giúp giải thích tại sao các lựa chọn tích hợp lại quan trọng.
Pin gia đình có thể chạy tủ lạnh, máy bơm nước thải hoặc máy điều hòa không khí?
| Trọng tải | Pin có thể chạy được không? | Những gì phải được xác minh |
|---|---|---|
| Tủ lạnh hoặc tủ đông | Thông thường, nếu bộ biến tần và pin có kích thước phù hợp | Đo mức sử dụng năng lượng, nhu cầu khởi động máy nén, điện áp đầu ra và thời gian chạy mong muốn |
| Máy bơm bể phốt | Thông thường, nhưng chu kỳ khởi động và nhiệm vụ có thể đòi hỏi khắt khe | Công suất máy bơm đang chạy, dòng điện khởi động, tần số chu kỳ bơm và thời gian ngừng hoạt động |
| Máy thổi lò hoặc thiết bị tuần hoàn | Thông thường, tùy thuộc vào yêu cầu điện áp và động cơ | Tải chạy, hành vi khởi động động cơ, điều khiển và liệu bản thân thiết bị sưởi có cần nguồn nhiên liệu khác hay không |
| Điều hòa trung tâm | Có khả năng, nhưng nó có thể tăng kích thước hệ thống một cách đáng kể | Khả năng tương thích 120/240 V, yêu cầu khởi động máy nén, đầu ra liên tục, đầu ra đột biến, loại HVAC và mọi chiến lược khởi động mềm-được phê duyệt |
Máy điều hòa không khí là một ví dụ điển hình cho việc tại sao một câu trả lời mơ hồ như "có, pin nhà có thể chạy được điện xoay chiều" là chưa đủ. Nhiều hệ thống trung tâm sử dụng 240 V và có nhu cầu khởi động máy nén khác biệt đáng kể so với công suất hoạt động bình thường. Bộ khởi động mềm có thể làm giảm nhu cầu khởi động đối với một số thiết bị, nhưng nó không làm thay đổi nhu cầu xác minh điện áp, đầu ra liên tục, khả năng tăng đột biến và tổng mức sử dụng năng lượng cho hệ thống HVAC cụ thể.
Pin năng lượng mặt trời dự phòng khi cúp điện
Pin dự phòng và năng lượng mặt trời trên mái nhà là những tính năng bổ sung nhưng không tương thích với việc tự động ngừng hoạt động{0}}. Hệ thống quang điện-kết nối với lưới điện thông thường thường ngừng xuất điện khi lưới điện không hoạt động. Hành vi chống{4}}đảo này bảo vệ nhân viên tiện ích và hệ thống điện.
Để năng lượng mặt trời tiếp tục phục vụ cho ngôi nhà trong thời gian mất điện, hệ thống cần có thiết bị và bộ điều khiển có thể cách ly-phần dự phòng của ngôi nhà một cách an toàn và tạo thành nguồn điện cục bộ. Pin, biến tần và cổng hoặc thiết bị truyền tải phải được thiết kế để hoạt động cùng nhau.
Những ngôi nhà đánh giá kiến trúc năng lượng mặt trời cũng có thể được hưởng lợi từ hướng dẫn của trang web vềtrên các hệ thống năng lượng mặt trời-nối lưới, không nối lưới{1}}và kết hợp. Câu hỏi mua thực tế không chỉ đơn giản là "Tôi có năng lượng mặt trời không?" nhưng "Cấu hình lưu trữ-cộng với-năng lượng mặt trời chính xác này có thể hoạt động và sạc lại khi bị cô lập khỏi tiện ích không?"
Pin dự phòng vs máy phát điện
Pin và máy phát điện giải quyết cùng một vấn đề về khả năng phục hồi theo những cách khác nhau. Pin lưu trữ một lượng năng lượng hữu hạn và có thể bật mà không cần xử lý nhiên liệu tại thời điểm ngừng hoạt động. Máy phát điện tạo ra điện trong khi vẫn có sẵn nguồn cung cấp nhiên liệu thích hợp.
| Nhân tố | Pin dự phòng | Máy phát điện |
|---|---|---|
| Tiếng ồn trong quá trình hoạt động | Thấp | Thường cao hơn do động cơ |
| Nhiên liệu tại chỗ | Không cần nhiên liệu đốt để xả | Cần có nguồn nhiên liệu sẵn có |
| Thời lượng năng lượng | Bị giới hạn bởi kWh dự trữ và khả năng nạp lại | Có thể tiếp tục khi điều kiện nhiên liệu và bảo dưỡng cho phép |
| Tích hợp năng lượng mặt trời | Có thể được tích hợp vào hệ thống lưu trữ-cộng với-năng lượng mặt trời | Thường là một nguồn thế hệ riêng biệt |
| Vận hành tự động | Có sẵn trong các hệ thống được cài đặt | Có sẵn trong hệ thống máy phát điện dự phòng với thiết bị chuyển giao thích hợp |
| Phù hợp nhất | Mất điện ngắn hạn-đến-trung bình, tải nghiêm trọng, vận hành yên tĩnh và tích hợp năng lượng mặt trời | Mất điện kéo dài, tải liên tục ở mức cao hoặc những vị trí ưu tiên sử dụng nguồn năng lượng-hỗ trợ nhiên liệu |
Một chiến lược kết hợp cũng có thể có ý nghĩa. Pin có thể cung cấp năng lượng trong thời gian ngắn và các chức năng năng lượng hàng ngày, trong khi máy phát điện có thể cung cấp năng lượng bổ sung trong thời gian gián đoạn kéo dài bất thường. Khả năng tương thích, logic truyền và hành vi sạc phải được thiết kế thay vì giả định.
Điều gì thúc đẩy chi phí dự phòng pin tại nhà?
Chi phí dự phòng pin không thể được ước tính một cách đáng tin cậy chỉ từ kWh. Phần cứng năng lượng-được lưu trữ chỉ là một phần của hệ thống được cài đặt. Tổng chi phí dự án cũng có thể bị ảnh hưởng bởi nguồn điện biến tần, thiết bị chuyển mạch hoặc cổng, công việc bảng tải-quan trọng, nâng cấp dịch vụ điện, giấy phép, vận hành thử, tích hợp năng lượng mặt trời, vị trí pin, ống dẫn và hệ thống dây điện, phần cứng quản lý-tải, nhân công và các yêu cầu kiểm tra cục bộ.
Đây là một lý do khác khiến thiết kế tải trọng-quan trọng nhỏ hơn có thể tiết kiệm hơn so với việc cố gắng sao lưu mọi mạch điện. Đề xuất nên tách biệt dung lượng pin, khả năng biến tần, phạm vi lắp đặt và tích hợp điện để hai hệ thống có cùng mức đánh giá kWh không được cho là sẽ cung cấp cùng một kết quả.
Kiểm tra lắp đặt, chứng nhận và an toàn
Hệ thống pin cố định tại nhà phải được thiết kế và lắp đặt bởi các chuyên gia có trình độ theo các quy tắc và quy tắc áp dụng tại khu vực pháp lý địa phương. Tại Hoa Kỳ, các yêu cầu có thể liên quan đến Bộ luật Điện Quốc gia, quy định về hỏa hoạn và xây dựng, danh sách sản phẩm, quy tắc kết nối tiện ích và sự chấp thuận của chính quyền địa phương có thẩm quyền.
UL giải thích rằngUL 9540bao gồm các hệ thống và thiết bị lưu trữ năng lượng như một hệ thống hoàn chỉnh, bao gồm sạc, xả, điều khiển, bảo vệ và tương tác với lưới điện. Tùy thuộc vào cơ sở lắp đặt và khu vực pháp lý, bằng chứng-thử nghiệm khả năng lan truyền lửa chẳng hạn như UL 9540A cũng có thể liên quan. Bài viết của trang web vềtại sao chứng nhận BESS lại quan trọngcung cấp thêm thông tin cơ bản cho người mua xem xét tài liệu của nhà cung cấp.
Phiên bản năm 2026 củaNFPA 855là Tiêu chuẩn cho việc lắp đặt Hệ thống lưu trữ năng lượng cố định và bao gồm các yêu cầu cụ thể dành cho một- và hai-nhà ở gia đình và nhà phố. Các yêu cầu chính xác vẫn phụ thuộc vào phiên bản mã được thông qua và AHJ địa phương, do đó, tiêu chuẩn quốc gia không nên được coi là sự thay thế cho việc xem xét cấp phép của địa phương.
Những lỗi mua pin dự phòng thường gặp
- Lựa chọn bằng kWh thôi.Năng lượng được lưu trữ không đảm bảo đủ đầu ra biến tần để vận hành thiết bị dự kiến.
- Bỏ qua tải khởi động.Tủ lạnh, máy bơm bể phốt hoặc máy nén HVAC có thể không khởi động ngay cả khi pin chứa nhiều năng lượng.
- Sử dụng bảng tên watts làm năng lượng sử dụng hàng ngày.Các thiết bị dành cho xe đạp cần dữ liệu thời gian chạy hoặc dữ liệu năng lượng đo được, chứ không phải giả định đơn giản rằng chúng tiêu thụ công suất định mức liên tục.
- Sao lưu quá nhiều tải.Ưu tiên tải-quan trọng có thể giảm cả kích thước pin và công suất biến tần cần thiết.
- Giả sử mọi UPS đều có hành vi truyền tải giống nhau.Các cấu trúc liên kết chuyển đổi kép ở chế độ chờ,{0}}tương tác và trực tuyến-hoạt động khác nhau.
- Giả sử mọi trạm điện di động đều là UPS.Xác minh thông số chuyển giao của nhà sản xuất và chế độ vận hành được hỗ trợ.
- Giả sử hệ thống năng lượng mặt trời trên mái nhà hiện có đang hoạt động trong thời gian mất điện.Sao lưu yêu cầu kiến trúc lưu trữ và đảo ngược tương thích.
- Bỏ qua điện áp.Hệ thống di động 120 V không thể tự động cung cấp điện cho thiết bị gia dụng 240 V.
- Mua trước khi lên kế hoạch nạp tiền.Trong thời gian ngừng hoạt động kéo dài, khả năng sạc lại có thể quan trọng bằng dung lượng pin ban đầu.
- Bỏ qua các yêu cầu cài đặt và chứng nhận.Hệ thống cố định là cơ sở hạ tầng điện chứ không chỉ đơn giản là pin cắm{0}}lớn.
Câu hỏi thường gặp
Q: Pin dự phòng tốt nhất cho gia đình là gì?
Đáp: Không có một danh mục nào tốt nhất cho mọi nhà. UPS thường là công cụ phù hợp để bảo vệ-ngắn hạn các thiết bị điện tử nhạy cảm. Trạm điện di động hoạt động hiệu quả khi cắm-các phụ tải khẩn cấp một cách linh hoạt. Pin gia đình được lắp đặt cố định sẽ phù hợp hơn khi các mạch điện gia dụng được chọn cần dự phòng tự động hoặc khi bộ lưu trữ được tích hợp với năng lượng mặt trời trên mái nhà.
Hỏi: Tôi cần bao nhiêu KWh pin dự phòng?
Đáp: Bắt đầu với năng lượng tiêu thụ bởi các phụ tải thiết yếu trong thời gian ngừng hoạt động mong muốn. Thêm mức sử dụng năng lượng được đo lường hoặc đáng tin cậy cho tải đi xe đạp, sau đó bao gồm biên độ thiết kế hợp lý dựa trên hệ thống biến tần và pin thực tế. Không hoàn thiện hệ thống cho đến khi các yêu cầu về nguồn điện liên tục, nguồn điện đột biến và điện áp cũng đã được kiểm tra.
Hỏi: Pin gia đình 10 KWh sẽ dùng được bao lâu?
Trả lời: Thời gian chạy phụ thuộc vào năng lượng sử dụng được và tải được kết nối. Ở mức tải trung bình 500 W, 10 kWh năng lượng có thể sử dụng sẽ tương đương với 20 giờ tính toán-không tổn thất. Ở mức 2 kW, năng lượng tương tự sẽ là 5 giờ. Thời gian chạy thực sẽ khác vì công suất có thể sử dụng, tổn thất chuyển đổi, nhiệt độ và tải thay đổi tùy thuộc vào từng sản phẩm- và trang web-.
Hỏi: Pin dự phòng có chạy được tủ lạnh không?
Trả lời: Thường thì có, miễn là biến tần có thể cung cấp cả nhu cầu khởi động máy nén và tải thông thường của tủ lạnh. Thời gian chạy phải được ước tính từ mức tiêu thụ năng lượng thực tế vì tủ lạnh bật và tắt theo chu kỳ thay vì tiêu thụ một công suất cố định liên tục.
Hỏi: Pin gia đình có thể chạy máy điều hòa không?
Trả lời: Có khả năng, nhưng HVAC có thể làm tăng đáng kể cả yêu cầu về biến tần và pin. Xác minh khả năng tương thích 120/240 V, nhu cầu khởi động máy nén, công suất liên tục, công suất đột biến, chu kỳ làm việc dự kiến và liệu có thiết bị-khởi động mềm nào được phê duyệt cho máy điều hòa không khí cụ thể hay không.
H: Tôi có thể sử dụng pin gia đình mà không cần tấm pin mặt trời không?
Đ: Vâng. Pin sạc- nối lưới vẫn có thể cung cấp nguồn dự phòng khi cúp điện khi hệ thống được thiết kế cho việc đó. Năng lượng mặt trời trở nên đặc biệt có giá trị khi mục tiêu bao gồm việc sạc lại trong thời gian ngừng hoạt động kéo dài nhưng chỉ khi hệ thống lưu trữ-cộng với{4}}năng lượng mặt trời có thể hoạt động an toàn khi cách ly khỏi lưới điện.
Câu hỏi: Trạm điện di động có giống như máy phát điện năng lượng mặt trời không?
Đáp: Các thuật ngữ thường trùng lặp trong tiếp thị tiêu dùng. Trạm điện di động là bộ lưu trữ và biến tần có thể sạc lại. "Máy phát điện năng lượng mặt trời" thường mô tả một trạm điện hỗ trợ sạc năng lượng mặt trời hoặc được bán kèm theo các tấm pin mặt trời tương thích.
Hỏi: Pin dự phòng có tốt hơn máy phát điện không?
Trả lời: Nó phụ thuộc vào thời gian ngừng hoạt động, kích thước tải, nguồn nhiên liệu sẵn có, yêu cầu về tiếng ồn, mục tiêu lắp đặt và liệu việc tích hợp năng lượng mặt trời có quan trọng hay không. Pin rất phù hợp với tính năng sao lưu tự động yên tĩnh và năng lượng tải tới hạn hữu hạn-. Máy phát điện có thể trở nên hấp dẫn khi thời gian ngừng hoạt động kéo dài đòi hỏi phải sản xuất năng lượng bền vững và nhiên liệu sẵn có một cách đáng tin cậy.
Khuyến nghị cuối cùng
Hệ thống ắc quy dự phòng phù hợp là hệ thống phù hợp với kế hoạch cúp điện thực tế của gia đình chứ không phải hệ thống có số lượng lớn nhất trên vỏ ắc quy.
- Chọn mộtUPSkhi tính liên tục của máy tính, mạng hoặc các thiết bị điện tử nhạy cảm là mục tiêu chính.
- Chọn mộttrạm điện di độngkhi việc sao lưu-trình cắm linh hoạt quan trọng hơn việc tích hợp vĩnh viễn tại nhà.
- Chọn mộtlắp đặt pin tại nhàkhi các mạch quan trọng cần sao lưu tự động hoặc khi bộ lưu trữ là một phần của hệ thống năng lượng gia đình rộng hơn.
- Thêm hoặc tích hợpmặt trờikhi mục tiêu là nạp lại năng lượng vào ban ngày và khả năng phục hồi khi mất điện lâu hơn, nhưng hãy xác minh rằng hệ thống hoàn chỉnh hỗ trợ hoạt động độc lập.
Trước khi so sánh các sản phẩm, hãy tính toán thông số tải thiết yếu, thời gian chạy cần thiết, nguồn điện liên tục, nhu cầu khởi động và kế hoạch sạc lại. Quá trình đó chuyển sang "Tôi nên mua pin cỡ nào?" thành một câu hỏi kỹ thuật có thể được trả lời bằng những con số thực tế.