Un armadio di stoccaggio del sistema di energia solare ibrido è un armadio assemblato in fabbrica che integra un inverter ibrido, moduli batteria, controller di carica MPPT, sistema di gestione della batteria, dispositivi di protezione e monitoraggio. È progettato per siti che necessitano di autoconsumo fotovoltaico, batteria di backup, interazione con la rete e controllo del carico in un ingombro compatto. INJET HanCang produce armadi per uso residenziale, commerciale, delle telecomunicazioni e dell'industria leggera. Il formato dell'armadio riduce il cablaggio sul campo, abbrevia i tempi di messa in servizio e consente l'espansione della capacità aggiungendo moduli batteria o armadi paralleli.
I sistemi separati richiedono l'abbinamento di inverter, controller di carica, banco batterie, interruttori, custodia e monitoraggio di più fornitori. Ciò può aumentare i tempi di progettazione e creare problemi di comunicazione. Un armadio viene testato prima della spedizione e spesso richiede da 1 a 2 giorni per l'installazione, mentre un sistema basato su componenti può richiedere da 3 a 5 giorni. L'impronta è spesso compresa tra 0,6 m² e 1,2 m². Per progetti con spazio tecnico limitato o progetti ripetibili, l'approccio ad armadio fornisce cablaggio ed etichette coerenti. INJET HanCang può regolare la potenza dell'inverter, la capacità della batteria e le opzioni di comunicazione per ciascun progetto.
Gli inverter ibridi comuni vanno da 3 kW a 12 kW monofase e da 5 kW a 30 kW trifase. I moduli batteria sono spesso LFP al litio ferro fosfato con 51,2 V nominali per sistemi a bassa tensione o da 100 V a 500 V per sistemi ad alta tensione. L'efficienza MPPT è generalmente compresa tra il 97% e il 99%. L'efficienza dell'inverter è spesso compresa tra il 95% e il 98%. I gradi di protezione sono comunemente IP54 o IP55. La protezione comprende interruttori CC e CA, dispositivi di protezione da sovratensione, fusibili, contattori e monitoraggio dell'isolamento. Il sistema di gestione dell'energia controlla carica e scarica, trasferimento di backup e ingresso del generatore, se utilizzato.
Il lato di ingresso CC deve corrispondere alla finestra di tensione dell'array fotovoltaico. Una tipica finestra MPPT può essere compresa tra 120 V e 500 V per un inverter da 5 kW. La tensione della stringa deve rimanere al di sopra della tensione MPPT minima ad alta temperatura e al di sotto della tensione di ingresso massima a bassa temperatura. L'uscita CA deve corrispondere alla tensione e alla frequenza locali, ad esempio 230 V 50 Hz o 120 V 60 Hz. Il dimensionamento dei cavi dovrebbe mantenere la caduta di tensione al di sotto del 3% per la corrente continua e al di sotto del 2% per la corrente alternata, ove possibile. La disposizione del neutro e della messa a terra deve seguire le normative locali. INJET HanCang esamina gli schemi unifilari prima della spedizione.
Le batterie LFP sono comuni perché offrono da 4.000 a 8.000 cicli con una profondità di scarica dell'80%. L'efficienza di andata e ritorno è spesso compresa tra il 90% e il 95%. Una batteria LFP da 10 kWh con una profondità di scarica del 90% e un'efficienza del 95% fornisce circa 8,55 kWh di energia CA utilizzabile. Con un carico di 2 kW, sono circa 4,2 ore. La temperatura operativa è spesso compresa tra -20°C e 50°C, con limiti di ricarica da 0°C a 45°C. Il sistema di gestione della batteria monitora la tensione, la temperatura, la corrente e lo stato di carica delle celle. INJET HanCang può fornire armadi per batterie a bassa o alta tensione.
Il calore influisce sulla durata della batteria e sull'uscita dell'inverter. La convezione naturale è spesso sufficiente per armadi fino a 10 kWh in climi moderati. Potrebbe essere necessario un raffreddamento attivo a temperatura ambiente superiore a 30°C o per carichi continui elevati. Potrebbe essere necessario un riscaldatore per la ricarica a temperature inferiori a 0°C. È comune uno spazio libero di almeno 300 mm attorno agli ingressi e alle uscite dell'aria. La luce solare diretta dovrebbe essere evitata. IP54 protegge da polvere e spruzzi d'acqua, mentre IP55 aggiunge una maggiore protezione dall'acqua. INJET HanCang seleziona il raffreddamento o il riscaldamento in base ai dati climatici locali.
Il monitoraggio tiene traccia della resa FV, del carico, dello stato di carica della batteria, della temperatura della batteria, della cronologia dei guasti e dello stato della rete. Le opzioni di comunicazione includono RS485, CAN, Wi-Fi, Ethernet e 4G. Protocolli come Modbus TCP e Modbus RTU sono comuni. Il monitoraggio remoto aiuta i team di assistenza a identificare uno stato di carica basso, una temperatura elevata e una perdita di comunicazione. Gli intervalli di registrazione dei dati sono spesso da 1 a 5 minuti. INJET HanCang fornisce indicazioni per la configurazione del monitoraggio ed elenchi di parametri.
Una casa consuma 12 kWh al giorno. Il proprietario vuole che il 60% del carico serale provenga dalla batteria. L'energia utilizzabile necessaria è di 7,2 kWh. Con una profondità di scarica del 90% e un'efficienza del 95%, la capacità nominale della batteria è 7,2 ÷ 0,9 ÷ 0,95 = 8,4 kWh. Viene selezionato un armadio da 10 kWh. Il campo fotovoltaico è di 5 kW. In una località con 4,5 ore di punta del sole e un rapporto di prestazione di 0,75, la resa FV giornaliera è di circa 5 × 4,5 × 0,75 = 16,9 kWh. Questo può coprire il carico diurno e caricare la batteria. Il carico di backup è limitato a 4 kW per luci, router, frigorifero e computer.
Un negozio utilizza 30 kWh al giorno e ha un carico di punta di 12 kW. Il proprietario desidera 20 kWh di stoccaggio utilizzabile e 8 kW di potenza di backup. Con una profondità di scarica del 90% e un'efficienza del 95%, la capacità nominale della batteria è 20 ÷ 0,9 ÷ 0,95 = 23,4 kWh. Viene selezionato un armadio da 25 kWh. Il campo fotovoltaico è di 15 kW. In una località con 4,2 ore di picco solare, la resa fotovoltaica giornaliera è di circa 15 × 4,2 × 0,75 = 47,3 kWh. Il sistema sposta l'energia solare nelle ore serali e riduce la domanda di picco. INJET HanCang esamina le correnti di avvio del carico per la refrigerazione e il condizionamento dell'aria.
Un sito di telecomunicazioni utilizza un carico continuo di 3 kW e necessita di 8 ore di backup. L'energia necessaria è 3 × 8 = 24 kWh. Con una profondità di scarica del 90% e un'efficienza del 95%, la capacità nominale della batteria è 24 ÷ 0,9 ÷ 0,95 = 28,1 kWh. Viene selezionato un armadio da 30 kWh. Il campo fotovoltaico è di 6 kW. In una località con 4,0 ore di picco solare, la resa fotovoltaica giornaliera è di circa 6 × 4,0 × 0,75 = 18 kWh. Un generatore o una rete possono essere integrati durante i periodi di scarsa luminosità. INJET HanCang configura contatti puliti per l'avvio del generatore e gli allarmi remoti.
Gli armadi ibridi collegati alla rete possono importare, esportare o funzionare con zero esportazioni. È necessaria la protezione anti islanding. Il tempo di trasferimento del backup è spesso compreso tra 10 ms e 20 ms. Questo è adatto per luci, router, computer e piccoli motori. I motori più grandi potrebbero richiedere un avviatore statico o un inverter più grande. Il sistema di gestione dell'energia può impostare limiti di stato di carica, finestre di tempo di utilizzo e limiti di esportazione. INJET HanCang fornisce le impostazioni del codice di rete per il mercato di riferimento.
Gli standard chiave includono IEC 62619 per batterie al litio industriali, UL 1973 per batterie stazionarie, UL 9540 per sistemi di accumulo di energia e IEC 62109 per convertitori di potenza. I codici di rete variano in base al paese, come VDE 4105 in Germania, AS 4777 in Australia e IEEE 1547 negli Stati Uniti. I moduli batteria devono includere protezione da sovratensione, sottotensione, sovracorrente e temperatura. Gli isolatori CC, la protezione da sovratensione e il rilevamento dei guasti da arco elettrico sono comuni. Per le installazioni interne è possibile aggiungere il rilevamento incendi o la soppressione degli aerosol. INJET HanCang fornisce la documentazione per l'autorizzazione e l'interconnessione, ove disponibile.
Controllare il sito per verificare la superficie piana, la ventilazione, lo spazio libero, i percorsi dei cavi e l'accesso alla rete. Confermare la tensione e la corrente della stringa FV. Confermare la tensione e la comunicazione della batteria. Installare la protezione CC e CA. Morsetti di coppia secondo specifica. Etichettare i circuiti DC e AC. Testare il trasferimento di backup. Monitoraggio delle prove. Registrare i dati di messa in servizio. INJET HanCang fornisce schemi elettrici e liste di controllo per la messa in servizio.
Ispezione visiva ogni 6-12 mesi. Controllo della coppia terminale ogni 12 mesi. Pulizia del filtro ogni 6-12 mesi se si utilizzano ventilatori. Aggiornamento del firmware come raccomandato. Test di capacità ogni 1 o 2 anni. Controllare lo stato di salute della batteria e il bilanciamento delle celle. Esaminare i registri degli errori. INJET HanCang supporta la risoluzione dei problemi remota e la pianificazione dei pezzi di ricambio.
Un armadio di stoccaggio ibrido per sistemi di energia solare combina conversione di potenza, stoccaggio della batteria e controllo in un'unica unità. Può ridurre i tempi di installazione, migliorare la coerenza e semplificare l'espansione. Per abitazioni, aziende e siti di telecomunicazioni, il corretto dimensionamento e la protezione sono fondamentali. INJET HanCang può configurare la capacità dell'armadio, la potenza dell'inverter e la comunicazione in base ai dati del sito.