Um gabinete de armazenamento de sistema de energia solar híbrido é um gabinete montado de fábrica que integra um inversor híbrido, módulos de bateria, controlador de carga MPPT, sistema de gerenciamento de bateria, dispositivos de proteção e monitoramento. Ele foi projetado para locais que precisam de autoconsumo fotovoltaico, bateria reserva, interação com a rede e controle de carga em um espaço compacto. A INJET HanCang produz gabinetes para uso residencial, comercial, de telecomunicações e industrial leve. O formato do gabinete reduz a fiação de campo, reduz o tempo de comissionamento e permite a expansão da capacidade adicionando módulos de bateria ou gabinetes paralelos.
Sistemas separados exigem a combinação de um inversor, controlador de carga, banco de baterias, disjuntores, gabinete e monitoramento de vários fornecedores. Isso pode aumentar o tempo de design e criar problemas de comunicação. Um gabinete é testado antes do envio e geralmente precisa de 1 a 2 dias para instalação, enquanto um sistema baseado em componentes pode precisar de 3 a 5 dias. A área ocupada geralmente é de 0,6 m² a 1,2 m². Para projetos com espaço técnico limitado ou designs repetíveis, a abordagem de gabinete fornece fiação e etiquetas consistentes. INJET HanCang pode ajustar a potência do inversor, capacidade da bateria e opções de comunicação para cada projeto.
Os inversores híbridos comuns variam de 3 kW a 12 kW monofásicos e de 5 kW a 30 kW trifásicos. Os módulos de bateria geralmente são LFP de fosfato de ferro-lítio com 51,2 V nominais para sistemas de baixa tensão ou 100 V a 500 V para sistemas de alta tensão. A eficiência do MPPT é normalmente de 97% a 99%. A eficiência do inversor costuma ser de 95% a 98%. As classificações de gabinete são geralmente IP54 ou IP55. A proteção inclui disjuntores CC e CA, dispositivos de proteção contra surtos, fusíveis, contatores e monitoramento de isolamento. O sistema de gerenciamento de energia controla carga e descarga, transferência de backup e entrada do gerador, se usado.
O lado da entrada CC deve corresponder à janela de tensão do painel fotovoltaico. Uma janela MPPT típica pode ser de 120 V a 500 V para um inversor de 5 kW. A tensão da string deve permanecer acima da tensão MPPT mínima em alta temperatura e abaixo da tensão máxima de entrada em baixa temperatura. A saída CA deve corresponder à tensão e frequência locais, como 230 V 50 Hz ou 120 V 60 Hz. O dimensionamento do cabo deve manter a queda de tensão abaixo de 3% para CC e abaixo de 2% para CA sempre que possível. A disposição do neutro e do aterramento deve seguir os códigos locais. INJET HanCang analisa diagramas unifilares antes do envio.
As baterias LFP são comuns porque oferecem 4.000 a 8.000 ciclos a 80% de profundidade de descarga. A eficiência de ida e volta costuma ser de 90% a 95%. Uma bateria LFP de 10 kWh com 90% de profundidade de descarga e 95% de eficiência fornece cerca de 8,55 kWh de energia CA utilizável. Com uma carga de 2 kW, isso equivale a cerca de 4,2 horas. A temperatura operacional costuma ser de -20°C a 50°C, com limites de carga de 0°C a 45°C. O sistema de gerenciamento de bateria monitora a tensão, temperatura, corrente e estado de carga da célula. INJET HanCang pode fornecer gabinetes de bateria de baixa ou alta tensão.
O calor afeta a vida útil da bateria e a saída do inversor. A convecção natural costuma ser suficiente para gabinetes de até 10 kWh em climas moderados. O resfriamento ativo pode ser necessário acima de 30°C ambiente ou para altas cargas contínuas. Pode ser necessário um aquecedor para carregar abaixo de 0°C. É comum um espaço livre de pelo menos 300 mm em torno das entradas e saídas de ar. A luz solar direta deve ser evitada. IP54 protege contra poeira e respingos de água, enquanto IP55 adiciona maior proteção contra água. INJET HanCang seleciona resfriamento ou aquecimento com base em dados climáticos locais.
O monitoramento rastreia o rendimento fotovoltaico, a carga, o estado de carga da bateria, a temperatura da bateria, o histórico de falhas e o status da rede. As opções de comunicação incluem RS485, CAN, Wi-Fi, Ethernet e 4G. Protocolos como Modbus TCP e Modbus RTU são comuns. O monitoramento remoto ajuda as equipes de serviço a identificar baixo estado de carga, alta temperatura e perda de comunicação. Os intervalos de registro de dados costumam ser de 1 a 5 minutos. INJET HanCang fornece orientação de configuração de monitoramento e listas de parâmetros.
Uma casa consome 12 kWh por dia. O proprietário quer 60% da carga noturna da bateria. A energia utilizável necessária é de 7,2 kWh. Com 90% de profundidade de descarga e 95% de eficiência, a capacidade nominal da bateria é 7,2 ÷ 0,9 ÷ 0,95 = 8,4 kWh. Um gabinete de 10 kWh é selecionado. O conjunto fotovoltaico é de 5 kW. Em um local com 4,5 horas de pico de sol e taxa de desempenho de 0,75, o rendimento fotovoltaico diário é de cerca de 5 × 4,5 × 0,75 = 16,9 kWh. Isso pode cobrir a carga diurna e carregar a bateria. A carga de backup é limitada a 4 kW para luzes, roteador, geladeira e computadores.
Uma loja consome 30 kWh por dia e tem uma carga de pico de 12 kW. O proprietário deseja 20 kWh de armazenamento utilizável e 8 kW de energia de reserva. Com 90% de profundidade de descarga e 95% de eficiência, a capacidade nominal da bateria é 20 ÷ 0,9 ÷ 0,95 = 23,4 kWh. Um gabinete de 25 kWh é selecionado. O conjunto fotovoltaico é de 15 kW. Em um local com 4,2 horas de pico de sol, o rendimento fotovoltaico diário é de cerca de 15 × 4,2 × 0,75 = 47,3 kWh. O sistema transfere a energia solar para o horário noturno e reduz a demanda de pico. INJET HanCang analisa correntes de inicialização de carga para refrigeração e ar condicionado.
Um site de telecomunicações usa carga contínua de 3 kW e precisa de 8 horas de backup. A energia necessária é 3 × 8 = 24 kWh. Com 90% de profundidade de descarga e 95% de eficiência, a capacidade nominal da bateria é 24 ÷ 0,9 ÷ 0,95 = 28,1 kWh. Um gabinete de 30 kWh é selecionado. O conjunto fotovoltaico é de 6 kW. Em um local com 4,0 horas de pico de sol, o rendimento fotovoltaico diário é de cerca de 6 × 4,0 × 0,75 = 18 kWh. Um gerador ou rede pode complementar durante períodos solares baixos. INJET HanCang configura contatos secos para partida de gerador e alarmes remotos.
Os gabinetes híbridos vinculados à rede podem importar, exportar ou operar com exportação zero. É necessária proteção anti-ilhamento. O tempo de transferência de backup geralmente é de 10 ms a 20 ms. Isso é adequado para luzes, roteadores, computadores e motores pequenos. Motores maiores podem precisar de um soft starter ou de um inversor maior. O sistema de gerenciamento de energia pode definir limites de estado de carga, janelas de tempo de uso e limites de exportação. INJET HanCang fornece configurações de código de grade para o mercado-alvo.
Os principais padrões incluem IEC 62619 para baterias industriais de lítio, UL 1973 para baterias estacionárias, UL 9540 para sistemas de armazenamento de energia e IEC 62109 para conversores de energia. Os códigos de grade variam de acordo com o país, como VDE 4105 na Alemanha, AS 4777 na Austrália e IEEE 1547 nos Estados Unidos. Os módulos de bateria devem incluir proteção contra sobretensão, subtensão, sobrecorrente e temperatura. Isoladores CC, proteção contra surtos e detecção de falha de arco são comuns. A detecção de incêndio ou a supressão de aerossóis podem ser adicionadas para instalações internas. A INJET HanCang fornece documentação para licenciamento e interconexão, quando disponível.
Verifique o local quanto a superfície nivelada, ventilação, espaço livre, rotas de cabos e acesso à rede. Confirme a tensão e a corrente da cadeia fotovoltaica. Confirme a tensão e a comunicação da bateria. Instale proteção DC e AC. Aperte os terminais de acordo com a especificação. Rotule os circuitos DC e AC. Teste a transferência de backup. Monitoramento de testes. Registre os dados de comissionamento. INJET HanCang fornece diagramas de fiação e listas de verificação de comissionamento.
Inspeção visual a cada 6 a 12 meses. Verificação do torque do terminal a cada 12 meses. Limpeza do filtro a cada 6 a 12 meses se forem usados ventiladores. Atualização de firmware conforme recomendado. Teste de capacidade a cada 1 a 2 anos. Verifique o estado de saúde da bateria e o equilíbrio da célula. Revise os registros de falhas. INJET HanCang oferece suporte para solução de problemas remotos e planejamento de peças de reposição.
Um gabinete de armazenamento de sistema de energia solar híbrido combina conversão de energia, armazenamento de bateria e controle em uma unidade. Pode reduzir o tempo de instalação, melhorar a consistência e simplificar a expansão. Para residências, empresas e locais de telecomunicações, o dimensionamento e a proteção corretos são fundamentais. INJET HanCang pode configurar a capacidade do gabinete, classificação do inversor e comunicação com base nos dados do local.