open-solar-design

Hemmabatterilagring

 -- Specifikationer, beräkningar och platsanpassning





Hemmabatterilagring: Specifikationer, beräkningar och platsanpassning

En hemmabatteri har två funktioner – att tillgodose ström under strömavbrott och att minska elkostnaderna – och de kräver olika storlekar. Den ursprungliga versionen av denna sida lovade “3–7 dagars grundläggande strömstöd”, utan att ange vilka elektriska förbrukningsmönster som användes, och angav en “verkningsgrad på 98%”, utan att specificera på vilken sida av omvandlaren (inverteraren) denna verkningsgrad mättes. Båda siffrorna är tillåtna om man gör vissa antaganden; utan dessa antaganden är de dock osannolika. Denna sida redogör tydligt för dessa antaganden och anger när en batteri inte är värd att köpa. Obs! Vi tillverkar den lagringsutrustningen; installationen utförs av licensierade elektiker, och elektriska arbeten bör aldrig göras av hemmägare själva.

Beräkningarna för strömstöd, med angivna antaganden

Varaktigheten av strömstöd beror på olika faktorer – inte bara på batteriets kapacitet. Ta till exempel en LiFePO4-batteri med en kapacitet på 10 kWh (mellan 10–15 kWh enligt den ursprungliga listan) samt två ärliga uppgifter om elektriska förbrukningsmönster.

Endast nödvändiga förbrukningsområden: En kylskåp förbrukar cirka 1–1,5 kWh per dag, LED-ljus och anslutna enheter cirka 0,5 kWh per dag, samt en viktig medicinsk enhet enligt dess egna förbrukningskrav – totalt cirka 2 kWh per dag. En batteripack på 10 kWh med 90 procent användbar kapacitet innehåller i princip 9 kWh, vilket ger cirka fyra dagars strömförsörjning – inom det ursprungliga angivna tidsintervallen av 3–7 dagar, alltså på den lägsta sidan.

Tillsätt värm- och luftkonditionering (HVAC): En typisk värmepump eller central kylsystem förbrukar 2–4 kWh per timme i drift. En kväll av kylning kan förbruka lika mycket energi som de nödvändiga förbrukningsområdena använder under två dagar. Om värm- och luftkonditionering ingår i reservsystemet beräknas batteripackets kapacitet i timmar, inte dagar.

Dessa är beräknade exempel baserade på typiska förbrukningsmönster, inte på mätvärden från ditt hus. Regel för utformningen: Bestäm batteriets storlek utifrån den faktiska förbrukningslista du har skrivit ner, och inkludera denna lista i din offert. Att säga att en 10 kWh-batteripack räcker för “helt husets strömförsörjning” är motsägelsefullt – antingen måste förbrukningslistan minskas eller batteripackets storlek ökas.

Specifikationer (med informationen bakom varje siffra):

ParameterTypisk värdeVad det egentligen betyder
Kapacitet10–15 kWh per enhet, modulärDe modulära enheterna staplas på varandra; omvandlaren begränsar det totala kapacitetsutbudet
Kemisk sammansättningLiFePO4 (lithiumjärnfosfat)Valt på grund av termisk stabilitet och lång livslängd; säkra ämnen för byggnader med invånare
Returverkningsgrad~98% på DC-sidan; ~85–90% på AC-ACSiffran på 98% gäller för strömmen mellan batteriet och anslutningarna. Den totala returverkningsgraden inkluderar förluster i omvandlaren och är därför lägre
Livslängd~4 000–6 000 cykler till 80% kapacitet (typiskt för LiFePO4-batterier)Vid vilken temperatur och hur lågt batteriet är nedladdat – fråga till tillverkaren
ServicetidÖver 10 år enligt garantivillkorVanligtvis baserat på kapacitetsbehållande, inte på garanterad kalenderlivslängd
ReservströmöverföringAutomatisk omställning vid strömavbrott i nätetDetta sker inom millisekunder; se specifikationerna, inte broschyrn
DriftFanlös eller nästan tyst, temperaturstyrdPlaceringen av systemet är viktigt – se informationen på webbplatsen

Arbetet med fakturhantering

Faktursparning sker genom tre olika mekanismer, och varje mekanism har vissa villkor som gäller för att funktionen ska fungera korrekt.

Solenergisjälvförbrukning: Lagra solenergi under middagen istället för att exportera den till nätet till låga priser, och använd den senare på kvällen. Detta är det mest praktiska lösningen för bostäder – men för detta krävs först en solcellsanläggning. En batteri som ansluts till en liten solcellsanläggning lagrar mestadels energi från nätet, med vissa förluster vid inspelning och utsläpp.

Optimering av elpriser beroende på tidpunkt (Time-of-Use, TOU): Ladda batteriet när elpriset är lågt och släppa energin när priset är högt. Fördelen är att man kan dra nytta av skillnaderna i elpriser, minska förluster och säkerställa tillräcklig energi under toppbelastningar. Flata elpriser utan tidsbaserad struktur ger inga möjligheter till vinst.

Minskning av toppbelastningar: Bostadsprenumeranter tar sällan hänsyn till energiförbrukning under topptider; där detta inte sker gäller påståendet om “sänkta toppelpriser” helt enkelt inte för din räkning.

Vårt kontrollsystem hanterar alla aspekter: laddning baserad på väderförhållanden, prioritering av energiförbrukning, upptäckt av nätavbrott, realtidsövervakning av energiflöden via mobilapp samt varningar för förekommande underhållsbehov. De tekniska aspekterna är viktiga – men det som avgör om du ska köpa en solcellsanläggning är förstås din elprisstruktur.

Var hemmamiljösslagring passar – och var inte:

Hemmamiljösslagring är ett praktiskt sätt att använda solenergi effektivt och spara pengar. Det passar bra till bostäder där elpriser varierar beroende på tidpunkt, samt där det finns möjlighet till effektiv energianvändning under toppbelastningar. Men det är inte alltid lämpligt i alla situationer – till exempel där det inte finns plats för en batteri eller där elnätet inte stöder sådan lagring.

En batteri är till nytta där åtminstone en av följande omständigheter gäller: frekventa eller långa strömavbrott i elnätet, en strömtariff med stora skillnader mellan dagtid och natttid, eller ett befintligt eller planerat solcellssystem som är tillräckligt stort för att ladda batteriet. Om inga av dessa omständigheter gäller – ett stabilt elnät, en jämn strömtariff, och inga solceller – så är det ärliga ingenjörssvaret att batteriet i princip är en dyrt försäkring som du kanske aldrig kommer att få använda. Vi berättar detta för dig telefoniskt innan vi ger en kostnadsskattning.

Andra viktiga faktorer gäller de fysiska förhållandena: platsen för installationen måste ligga inom det temperaturintervall som batteriet kan hantera (ett obedräktat garager i kallt klimat är inte lämpligt för batterilagring), det måste finnas tillräcklig ventilation och utrymme enligt gällande regler, samt en separat elektrisk panel för kritiska laster så att batteriets användningsomfång är säkerställd av riktigt utrustning och inte bara av hopp.

De vanligaste misstagen vid dimensionering av batterier

Tre typer av misstag står för de flesta feldimensionerade bostadsbatterisystem som vi ombeds granska:

  1. Inverteren är för stor i förhållande till batteriet. Inverteren kan mata laster som batteriet inte kan hantera, vilket leder till att batteriets kapacitet smälter ner under vintern.
  2. HVAC-systemet är anslutet till reservsystemet. Ett luftkonditioneringsaggregat på reservpanelen kan halvera batteriets livslängd – om inte systemet istället ställs in på manuell drift.
  3. Batteriet har installerats före solcellerna. I sådana fall använder batteriet energi från elnätet under det första året, vilket leder till energiförluster.

Vad denna sida inte täcker:

(Denna text innehåller information om tekniska aspekter och förslag på hur systemet kan förbättras, men inga mer allmänna eller teoretiska kommentarer.)

Denna sida behandlar batterilagringssystem som är anslutna till elnätet och har en kapacitet på 10–15 kWh. Den omfattar inte system för bostäder utan anslutning till elnätet (dessa har andra krav på självständighet och annorlunda storleksföringsregler), solcellssystem utan batterilagring, eller kommersiella program för effektanpassning (demand-response programs). För att dimensionera batterilagringen och kontrollsystemet för en specifik bostad använder vi vår kalkylator för batteristorlek; för den större versionen av detta produktsortiment, se containerbatterilagring. Om ditt projekt handlar om belysning istället för andra husanvändningsområden, så är den all-in-one-solcellslampan ett annat exempel på batteriteknik som är utformad för just dessa syften.