Uma configuração de armazenamento de sistema de energia solar híbrido fora da rede usa energia fotovoltaica, baterias, um carregador inversor e, muitas vezes, um gerador para fornecer cargas sem rede elétrica. O termo híbrido refere-se a múltiplas fontes de energia trabalhando juntas, como solar, bateria e gerador. A INJET HanCang projeta armários de armazenamento fora da rede para residências remotas, fazendas, instalações de telecomunicações e clínicas.
Os principais componentes são módulos fotovoltaicos, um controlador de carga MPPT, um banco de baterias LFP, um carregador inversor, uma entrada de gerador, um sistema de gerenciamento de energia e proteção elétrica. O banco de baterias geralmente é de 48 V ou 51,2 V para sistemas pequenos e médios. Baterias de alta tensão são usadas para sistemas maiores. O carregador inversor converte CC em CA e também pode carregar a bateria de um gerador. INJET HanCang integra essas peças em um gabinete quando o espaço e a velocidade de instalação são importantes.
O dimensionamento fora da rede começa com uma auditoria de carga. Liste cada carga, sua potência em watts, horas por dia e dias de autonomia. Por exemplo, um local utiliza 12 kWh por dia e necessita de 2 dias de autonomia. Com 80% de profundidade de descarga e 90% de eficiência do sistema, a capacidade nominal da bateria é 12 × 2 ÷ 0,8 ÷ 0,9 = 33,3 kWh. O dimensionamento da energia fotovoltaica depende dos horários de pico do sol. Se o local tiver 4,2 horas de pico de sol e uma taxa de desempenho de 0,75, uma carga diária de 12 kWh precisa de cerca de 12 ÷ 4,2 ÷ 0,75 = 3,8 kW de energia fotovoltaica. INJET HanCang usa dados meteorológicos do local para ajustar esses números.
As baterias LFP são comuns para armazenamento fora da rede porque oferecem 4.000 a 8.000 ciclos a 80% de profundidade de descarga e têm comportamento térmico estável. Um módulo de 51,2 V 100 Ah fornece cerca de 5,12 kWh de energia nominal. Quatro módulos em paralelo fornecem cerca de 20,5 kWh nominais e cerca de 14,7 kWh utilizáveis a 80% de profundidade de descarga e 90% de eficiência. As taxas de carga e descarga devem ser verificadas em relação ao inversor e à carga. O sistema de gerenciamento de bateria deve equilibrar as células e protegê-las contra sobrecarga, descarga excessiva e temperaturas extremas. A INJET HanCang seleciona racks e gabinetes de baterias com base na autonomia e carga de pico.
O carregador inversor deve suportar carga contínua e carga de surto. Uma bomba de poço ou compressor de ar pode precisar de 2 a 3 vezes a sua potência de funcionamento por um curto período de tempo. O gerador deve ser dimensionado para alimentar a carga e carregar a bateria. Uma regra comum é 1,2 a 1,5 vezes a carga contínua mais a potência de carregamento da bateria. A partida e a parada do gerador podem ser controladas pelo estado de carga da bateria. Por exemplo, comece com 30% de carga e pare em 80%. INJET HanCang configura os contatos secos do gerador e as configurações de carga para operação estável.
O gerenciamento de energia fora da rede prioriza a energia fotovoltaica, depois a bateria e depois o gerador. As cargas podem ser divididas em grupos críticos e não críticos. Cargas não críticas podem ser eliminadas quando o estado de carga da bateria estiver baixo. Os limites do estado de carga são frequentemente definidos entre 20% e 90% para prolongar a vida útil da bateria. O sistema deve registrar o rendimento fotovoltaico, a carga, a tensão da bateria e o tempo de funcionamento do gerador. O monitoramento remoto é útil para locais distantes das equipes de serviço. INJET HanCang oferece opções de monitoramento para gabinetes fora da rede.
A temperatura afeta a capacidade e a vida útil da bateria. As baterias LFP geralmente carregam de 0°C a 45°C e descarregam de -20°C a 60°C. Em climas frios, pode ser necessário um aquecedor para manter a bateria acima de 0°C para carregar. Em climas quentes, a ventilação ou o resfriamento ativo ajudam a reduzir a redução de potência. Um gabinete IP54 ou IP55 pode proteger contra poeira e respingos de água. A luz solar direta deve ser evitada. A INJET HanCang analisa os dados climáticos locais ao especificar gabinetes.
Os sistemas fora da rede geralmente atendem cargas críticas, portanto o planejamento da confiabilidade é importante. Fusíveis, disjuntores e módulos de comunicação sobressalentes podem reduzir o tempo de inatividade. A inspeção da bateria deve ser feita a cada 6 a 12 meses. O torque do terminal, o isolamento, a ventilação e o firmware devem ser verificados. Os testes de capacidade podem ser feitos a cada 1 a 2 anos. Uma plataforma de monitoramento remoto pode enviar alarmes para baixo estado de carga, alta temperatura e perda de comunicação. INJET HanCang oferece suporte ao planejamento de manutenção com dados do sistema.
O armazenamento híbrido fora da rede é usado em residências remotas, fazendas, ranchos, torres de telecomunicações, estações meteorológicas, clínicas, escolas e instalações militares. Uma cabine pequena pode usar armazenamento fotovoltaico de 3 kW e bateria de 10 kWh. Uma fazenda pode usar energia fotovoltaica de 10 kW, armazenamento de 30 kWh e um gerador de backup. Uma instalação de telecomunicações pode usar armazenamento fotovoltaico de 5 kW e 20 kWh para cargas contínuas de baixa potência. INJET HanCang ajusta o tamanho e a proteção do gabinete para cada aplicação.
Os conjuntos fotovoltaicos devem ser inclinados para a latitude local e verificados quanto a sombreamento. A queda de tensão do cabo deve ser mantida abaixo de 3% para reduzir perdas. Os gabinetes de baterias devem ser colocados em uma área ventilada e de fácil acesso. A fiação CC e CA deve ser separada e etiquetada. São necessários aterramento e proteção contra surtos. As medidas de segurança contra incêndio devem seguir os códigos locais. INJET HanCang fornece diagramas de fiação e listas de verificação de comissionamento.
O custo de armazenamento fora da rede inclui energia fotovoltaica, bateria, carregador inversor, gerador, gabinete e instalação. Em áreas remotas, evitar a extensão da rede pode poupar custos significativos porque a extensão das linhas eléctricas pode ser dispendiosa por quilómetro. O combustível e a manutenção do gerador a diesel também podem ser reduzidos pelo armazenamento solar e por bateria. Um sistema híbrido fora da rede geralmente usa menos combustível do que um sistema somente gerador. INJET HanCang ajuda a comparar a autonomia da bateria, o tempo de funcionamento do gerador e o custo vitalício.
INJET HanCang constrói gabinetes de armazenamento de sistema de energia solar híbrido fora da rede com capacidade de bateria definida, potência de inversor e controle de gerador. A empresa analisa perfis de carga, dados climáticos e requisitos de backup antes do envio. Os testes de fábrica e a documentação clara ajudam os instaladores a concluir os projetos com menos problemas no local. Para projetos remotos e independentes da rede, o INJET HanCang fornece uma plataforma de armazenamento prática.
Um projeto de armazenamento de sistema de energia solar híbrido fora da rede deve equilibrar carga, capacidade da bateria, rendimento fotovoltaico e suporte do gerador. O dimensionamento correto e o gerenciamento de energia podem reduzir o uso de combustível e melhorar a confiabilidade. INJET HanCang pode configurar um gabinete com base nos dados do local e nas necessidades operacionais.