open-solar-design

אחסון בטריות בבית

 -- מפרטים, חישובי גיבוי והתאמה למקום





אחסון בטריות בבית: מפרטים, חישובי גיבוי והתאמה למקום

בטריות ביתיות מבצעות שתי משימות עיקריות: להספיק במהלך תקלות חשמליות ולהוריד את חשבון החשמל – ולכן הן דורשות גדלים שונים. הגרסה המקורית של דף זה הבטיחה “אספקת חשמל ל-3 עד 7 ימים”, ללא שהוזכרו המכשירים שמשתמשים בחשמל, וציינה “קיומם של 98% תפוקה אותנטית בתהליך ההמרה של חשמל”, ללא שהוסבר באיזו נקודה מדודה הקיימות תפוקה זו. שני המספרים ניתנים להגנה אם מציבים הנחות מסוימות; אך ללא הן, הם אינם ניתנים לקבלה כטענות אמינות. בדף זה מוצגות ההנחות באופן ברור, ומובהר באיזה מקרים אין סמסטיק ברכישת בטריות. נציין כי אנו מייצרים את המכשירים לאחסון החשמל; התקנתם בבתים מבוצעת על ידי חשמלאים מורשים, ועבודות החשמל אינן יכולות להתבצע בידי בעלי הבית בעצמם.

חישובי גיבוי, עם ההנחות המפורטות

משך הגיבוי הוא תוצאה של חישובים מתמטיים, ולא סתם מספר שנמצא במודעות מסחריות. לדוגמה, בטריה מסוג LiFePO4 בקיבולת 10 קילוגראמ-שעה (kWh) – שנמצאת במרכז הטווח של 10–15 קילוגראמ-שעה המפורט בדף המקורי – בשילוב עם רשימות אמינות של המכשירים שמשתמשים בחשמל…

  • רק צריכות בסיסיות: רקטור בצריכה של כ-1–1.5 קילוגולאמטר-שעה ליום, תאורה LED וטעינת מכשירים בצריכה של כ-0.5 קילוגולאמטר-שעה ליום, בנוסף מכשיר רפואי חיוני בהתאם לדרישותיו – בסך כ-2 קילוגולאמטר-שעה ליום. אספקה של 10 קילוגולאמטר-שעה, עם רמת שימוש של 90%, מספיקה כ-9 קילוגולאמטר-שעה, כך שזה מספיק לכ-4 ימים – מתוך הטווח המוצע של “3–7 ימים”.
  • הוספת מערכת HVAC: מזגן או מערכת חימום/קירור מרכזית בבית רגיל צורכת בין 2 ל-4 קילוגולאמטר-שעה לשעה של פעולה. שעה אחת של קירור יכולה לצרוך את אותה כמות אנרגיה שצריכות המכשירים הבסיסיים ביום שלם. עם הוספת מערכת HVAC לרשימת הצריכות החירומיות, אספקה של 10 קילוגולאמטר-שעה מספיקה לפרק זמן ארוך יותר (בשעות, ולא בימים).

המספרים הללו הם דוגמאות מבוססות על צריכות טיפוסית של ציודים, ולא על מדידות מפורטות מהבית שלכם. הכלל שאנו מיישמים הוא: לבחור את גודל הסוללה בהתאם לרשימת הצריכות שתיארתם במפורש, ולכלול את הרשימה זו בהצעת המחיר. המושג “אספקה לכל הבית” עם סוללה של 10 קילוגולאמטר-שעה הוא סותר עצמו – או רשימת הצריכות צריכה להיות מותאמת מחדש, או גודל הסוללה צריך להיות גדול יותר.

מפרטים, עם הסבר לכל מספר:

פרמטרמעריך טיפוסימהו באמת המשמעות שלו?
קיבולת10–15 קילוגראמ-שעה ליחידה; מודולריתהיחידות המודולריות מונחות זו על זו; המתבצל מגביל את הקיבולת הכוללת
כימיהLiFePO4 (ליתיום-חדקלציום-פוספט)נבחרה בשל יציבות תרמית ואורך חיים; כימיה בטוחה לשימוש בבניינים מאוכלסים
יעילות הלוך ושוב~98% במצב חשמל ישר (DC); ~85–90% במצב חשמל זורם (AC-AC)המספר של 98% מתייחס לפעולה בין קצוות הסוללה; המספר הכולל גם את ההפסדים של המתבצל, והוא נמוך יותר בפועל
אורך חיים~4,000–6,000 מחזורים עד 80% מהקיבולת (לסוללות LiFePO4 טיפוסיות)באיזו טמפרטורה ובאיזה שלב של פריקה? שאלו בהתאם
תקופת שירותלמעלה מ-10 שנים לפי תנאי האחריותבדרך כלל מדובר על מגבלה בשמירה על הקיבולת, לא על תקופה זמנית מובטחת
העברת כוח לגיבויהמעבר אוטומטי במקרה של כשל חשמלי ברשתהגילוי וההעברה מתבצעים בתוך מילישיות; בדקו את המפרטים הטכניים, לא את הקטלוג
פעולהללא מזגן או ברעש מינימלי; בטמפרטורה מבוקרתמיקום התקנת המערכת עדיין חשוב – ראו את הפרטים באתר

העבודה בניהול החשבונות

חיסוך בהוצאות מתבצע באמצעות שלושה מנגנים, ולכל אחד מהם יש תנאים מסוימים המשפיעים על התוצאה:

הצרכה עצמית של אנרגיה סולרית: אחסן את האנרגיה הסולרית שנוצרת בשעת הצהריים במקום להיצוא אותה בתעריף נמוך, ואז נשתמש בה בערב. זו המקרה הנפוץ ביותר בבתים פרטיים, ולצורך כך חיוני שיהיה מערכת סולרית מותקת מראש. בטריה המחוברת למערכת סולרית קטנה מאחסנת בעיקר אנרגיה מהרשת, אך יש הפסדים בתהליך ההעברה.

אופטימיזציה של מחירי האנרגיה בהתאם לשעה של השימוש (Time-of-Use – TOU): טען אנרגיה כשהמחירים נמוכים ופלוט אותה כשהמחירים גבוהים. היתרון הוא ההפרש בין מחירי האנרגיה בשעות השונות, לאחר ניכוד ההפסדים בהעברה, וכן נשאר מספר אנרגיה עודף לשימוש במקרים של פלונטר במחירי האנרגיה.

הפחתת הביקוש בשעות השיא: לוחות התעריפים הביתיים לרוב אינם מחייבים תשלום נוסף על הביקוש בשעות השיא; לכן הטענה ש“תעריפי חשמל בשעות השיא נמוכים יותר” אינה חלה על החשבון שלך.

מערכת השליטה שלנו מתמודדת עם ההיבטים הטכניים: טעינה בהתבסס על נתוני מזג האוויר, ניהול עדיפויות השימוש באנרגיה, איתור כשלים ברשת, מעקב בזרימת האנרגיה בזמן אמת באפליקציה הניידת, ואזהרות לטיפול מוקדם במערכת. ההיבטים הטכניים האלו הם בסיסיים, אך הגורם המכריע לרכישת מערכת אחסון אנרגיה הוא מחירי האנרגיה שלך.

היכן שמערכת אחסון אנרגיה בבית מתאימה – והיכן שהיא אינה מתאימה

בטריה מצדיקה את ערכה במקרים בהם קיימת לפחות אחת מהנסיבות הבאות: תקלות חשמליות תדירות או ארוכות ברשת, תעריפי שימוש בחשמל המשתנים באופן רחב, או מערכת סולרית קיימת או מתוכננת המספיקה כדי לספק אנרגיה לבטריה. במקרים שאין אף אחת מהנסיבות הללו – רשת חשמלית יציבה, תעריפי שימוש קבועים, ואין מערכת סולרית – התשובה ההנדסית הצנועה היא שהבטריה מהווה בעיקר “פוליסת ביטוח יקרה” שאולי לעולם לא תתגשם. נודיע לכם זאת בטלפון לפני שנציע לכם את המחיר.

התנאים הנוספים הנדרשים הם פיזיים: מקום התקנה שנמצא בתחום הטמפרטורה המותאם לבטריה (גראג’ חסר חימום באקלים קר הוא מקום לא מתאים לאחסון בטריות), תנאי אוורור ומרחב מתאימים על פי התקנות, ופאנל חשמלי מיוחד המאפשר שליטה בהספקת האנרגיה החלופית – כך שהיכולות של הבטריה מוגדרות באופן מדויק על ידי הכבלים ולא על ידי תקווה.

הטעויות הנפוצות בבחירת גודל הבטריה

שלושה סוגי טעויות הגורמים לרוב לבחירה לא נכונה של גודל הבטריה במערכות הביתיות:

  1. המנוע המתומך (inverter) גדול מדי ביחס לסוללה. המנוע עלול לגרום לזרימות חשמליות גבוהות מדי שהסוללה אינה מסוגלת להתמודד עם הן, וכתוצאה מכך טווח השימוש של הסוללה במצב חירום מצטמצם בחורף.
  2. מערכת המיזוג האוויר (HVAC) עדיין מחוברת למסלול החירום. יחידת מיזוג אוויר אחת שמחוברת למסלול החירום עלולה להפחית באופן דרמטי את משך השימוש של הסוללה. כדאי להגדיר אותה למצב העברה ידנית (manual transfer) או פשוט להפסיק את פעולתה.
  3. הסוללה הורכבה לפני מערכת הסולרים. במקרים כאלה, הסוללה מבזבזת אנרגיה מהרשת במהלך השנה הראשונה שלה.

מה הדף הזה אינו מכסה:

(The page does not cover…)

הדף עוסק במערכות אחסון אנרגיה באמצעות בטריות המחוברות לרשת החשמלית, בקטגוריה של 10–15 קילוגראמ-שעה. הוא אינו מכסה מערכות אחסון עצמאיות (עם חוקים שונים בנוגע לאוטונומיה וגדלים שונים), מערכות סולריות המחוברות לרשת ללא אחסון, או תוכניות מסוג “דרישה-תגובה” (demand-response) מסחריות. כדי לקבוע את הגודל הנכון של מערכת האחסון ואת המערכות השליטה המתאימות לבית מסוים, ניתן להשתמש במחשבון לקביעת גודל השליטה; לגבי הגרסה המתאימה לפרויקטים בקנה מסחרי, ראו מערכות אחסון בטריות בתכולות גדולות. אם הפרויקט שלכם קשור לתאורה ולא למכשירים הביתיים, הסדרה מנורות רחוב סולריות המשלבות כל התכונות משתמשת באותה טכנולוגיה של בטריות, אך היא מתאימה למטרות אחרות.