Una configuración de almacenamiento de sistema de energía solar híbrido fuera de la red utiliza energía fotovoltaica, baterías, un cargador inversor y, a menudo, un generador para suministrar cargas sin una red pública. El término híbrido se refiere a múltiples fuentes de energía que trabajan juntas, como la solar, la batería y el generador. INJET HanCang diseña gabinetes de almacenamiento fuera de la red para hogares, granjas, sitios de telecomunicaciones y clínicas remotas.
Los componentes principales son módulos fotovoltaicos, un controlador de carga MPPT, un banco de baterías LFP, un cargador inversor, una entrada de generador, un sistema de gestión de energía y protección eléctrica. El banco de baterías suele ser de 48 V o 51,2 V para sistemas pequeños y medianos. Las baterías de alto voltaje se utilizan para sistemas más grandes. El cargador inversor convierte CC en CA y también puede cargar la batería desde un generador. INJET HanCang integra estas piezas en un gabinete cuando el espacio y la velocidad de instalación son importantes.
El dimensionamiento fuera de la red comienza con una auditoría de carga. Lista cada carga, su potencia en vatios, horas al día y días de autonomía. Por ejemplo, un sitio utiliza 12 kWh por día y necesita 2 días de autonomía. Con un 80% de profundidad de descarga y un 90% de eficiencia del sistema, la capacidad nominal de la batería es 12 × 2 ÷ 0,8 ÷ 0,9 = 33,3 kWh. El tamaño de la energía fotovoltaica depende de las horas pico de sol. Si el sitio tiene 4,2 horas de sol pico y una relación de rendimiento de 0,75, una carga diaria de 12 kWh necesita aproximadamente 12 ÷ 4,2 ÷ 0,75 = 3,8 kW de energía fotovoltaica. INJET HanCang utiliza datos meteorológicos del sitio para ajustar estas cifras.
Las baterías LFP son comunes para el almacenamiento fuera de la red porque ofrecen de 4000 a 8000 ciclos con una profundidad de descarga del 80% y tienen un comportamiento térmico estable. Un módulo de 51,2 V y 100 Ah proporciona aproximadamente 5,12 kWh de energía nominal. Cuatro módulos en paralelo proporcionan aproximadamente 20,5 kWh nominales y aproximadamente 14,7 kWh utilizables con una profundidad de descarga del 80 % y una eficiencia del 90 %. Las tasas de carga y descarga deben compararse con el inversor y la carga. El sistema de gestión de baterías debe equilibrar las celdas y protegerlas contra sobrecargas, sobredescargas y temperaturas extremas. INJET HanCang selecciona bastidores y gabinetes de baterías en función de la autonomía y la carga máxima.
El cargador inversor debe soportar carga continua y sobretensión. Una bomba de pozo o un compresor de aire pueden necesitar de 2 a 3 veces su potencia de funcionamiento durante un período breve. El generador debe tener el tamaño adecuado para suministrar la carga y cargar la batería. Una regla común es de 1,2 a 1,5 veces la carga continua más la potencia de carga de la batería. El arranque y la parada del generador se pueden controlar mediante el estado de carga de la batería. Por ejemplo, comience con un estado de carga del 30 % y deténgase en el 80 %. INJET HanCang configura los contactos secos del generador y los ajustes de carga para un funcionamiento estable.
La gestión de la energía fuera de la red prioriza la fotovoltaica, luego la batería y luego el generador. Las cargas se pueden dividir en grupos críticos y no críticos. Las cargas no críticas pueden desprenderse cuando el estado de carga de la batería es bajo. Los límites del estado de carga suelen establecerse entre el 20 % y el 90 % para garantizar la duración de la batería. El sistema debe registrar el rendimiento fotovoltaico, la carga, el voltaje de la batería y el tiempo de funcionamiento del generador. El monitoreo remoto es útil para sitios que están lejos de los equipos de servicio. INJET HanCang proporciona opciones de monitoreo para gabinetes fuera de la red.
La temperatura afecta la capacidad y la vida útil de la batería. Las baterías LFP suelen cargarse entre 0°C y 45°C y descargarse entre -20°C y 60°C. En climas fríos, puede ser necesario un calentador para mantener la batería por encima de 0 °C durante la carga. En climas cálidos, la ventilación o el enfriamiento activo ayudan a reducir la reducción de potencia. Un gabinete IP54 o IP55 puede proteger contra el polvo y las salpicaduras de agua. Se debe evitar la luz solar directa. INJET HanCang revisa los datos climáticos locales al especificar recintos.
Los sistemas fuera de la red suelen atender cargas críticas, por lo que la planificación de la confiabilidad es importante. Los fusibles, disyuntores y módulos de comunicación de repuesto pueden reducir el tiempo de inactividad. La inspección de la batería debe realizarse cada 6 a 12 meses. Se deben verificar el torque de los terminales, el aislamiento, la ventilación y el firmware. Las pruebas de capacidad se pueden realizar cada 1 o 2 años. Una plataforma de monitoreo remoto puede enviar alarmas por estado de carga bajo, temperatura alta y pérdida de comunicación. INJET HanCang respalda la planificación del mantenimiento con datos del sistema.
El almacenamiento híbrido fuera de la red se utiliza en hogares remotos, granjas, ranchos, torres de telecomunicaciones, estaciones meteorológicas, clínicas, escuelas y sitios militares. Una cabina pequeña puede utilizar 3 kW fotovoltaicos y 10 kWh de almacenamiento de batería. Una granja puede utilizar 10 kW fotovoltaicos, 30 kWh de almacenamiento y un generador de respaldo. Un sitio de telecomunicaciones puede utilizar 5 kW fotovoltaicos y 20 kWh de almacenamiento para cargas continuas de baja potencia. INJET HanCang ajusta el tamaño del gabinete y la protección para cada aplicación.
Los paneles fotovoltaicos deben inclinarse según la latitud local y comprobarse si hay sombra. La caída de tensión del cable debe mantenerse por debajo del 3% para reducir las pérdidas. Los gabinetes de baterías deben colocarse en un área ventilada y con acceso claro. El cableado de CC y CA debe estar separado y etiquetado. Se requiere conexión a tierra y protección contra sobretensiones. Las medidas de seguridad contra incendios deben seguir los códigos locales. INJET HanCang proporciona diagramas de cableado y listas de verificación de puesta en servicio.
El costo del almacenamiento fuera de la red incluye fotovoltaico, batería, cargador inversor, generador, gabinete e instalación. En áreas remotas, evitar la extensión de la red puede ahorrar costos significativos porque extender las líneas eléctricas puede ser costoso por kilómetro. El combustible y el mantenimiento del generador diésel también se pueden reducir mediante el almacenamiento solar y de baterías. Un sistema híbrido fuera de la red a menudo utiliza menos combustible que un sistema de solo generador. INJET HanCang ayuda a comparar la autonomía de la batería, el tiempo de funcionamiento del generador y el costo de vida útil.
INJET HanCang construye gabinetes de almacenamiento de sistemas de energía solar híbridos fuera de la red con capacidad de batería definida, potencia del inversor y control del generador. La empresa revisa los perfiles de carga, los datos climáticos y los requisitos de respaldo antes del envío. Las pruebas de fábrica y la documentación clara ayudan a los instaladores a completar proyectos con menos problemas en el sitio. Para proyectos remotos e independientes de la red, INJET HanCang proporciona una práctica plataforma de almacenamiento.
El diseño de un sistema de almacenamiento de energía solar híbrido fuera de la red debe equilibrar la carga, la capacidad de la batería, el rendimiento fotovoltaico y el soporte del generador. El dimensionamiento correcto y la gestión de la energía pueden reducir el uso de combustible y mejorar la confiabilidad. INJET HanCang puede configurar un gabinete según los datos del sitio y las necesidades operativas.