Installation von Energiespeichersystemen für Wohngebäude: Ein praktischer Energieleitfaden für das Zuhause

Eine Installation eines Wohnenergiespeichersystems verbindet Batterien, Wechselrichter, Solarpaneele, Haushaltslasten und manchmal auch das Netz innerhalb eines koordinierten Energiesystems. Diese Technologie speichert Energie, sodass Solarenergie oder alternativ Nebenstromstrom im Netz genutzt werden kann, wenn die Nachfrage steigt, die Solarenergieerzeugung zurückgeht oder sogar bei Stromausfällen.

Bei der Installation eines Wohnenergiespeichersystems reicht es nicht aus, nur die Größe Ihrer Batterie zu wählen. Eine Vielzahl von Faktoren wie Lastnachfrage, Wechselrichterleistung, Batteriechemie, elektrischer Schutz, bevorzugter Installationsort, Kommunikationsprotokolle und Betriebseinstellungen sollten gemeinsam berücksichtigt werden.

SANDISOLAR ist der Ansicht, dass der erste Schritt im Installationsprozess darin besteht, den Energieverbrauch im Haushalt und den beabsichtigten Zweck des Speichersystems zu analysieren.

Was ist in einem Wohnenergiespeichersystem enthalten?

Ein Speichersystem besteht typischerweise aus einigen wenigen grundlegenden Komponenten.

• Batteriemodule, die zur Speicherung von Gleichstrom für den zukünftigen Gebrauch, den Selbstverbrauch oder zur Steuerung der Nutzungszeitkosten verwendet werden.

• Ein Batteriemanagementsystem überwacht Zellenspannung, Strom, Temperatur, Betriebsgrenzen und den Ladezustand.

• Hybridwechselrichter steuern den Fluss der Solarenergie sowie die in der Batterie, der Last und dem Netz enthaltene Energie nach der Umstellung der Gleichstromenergie auf Wechselstrom.

• Ein Solarpanel erzeugt Energie, die vom Haushalt genutzt oder zum Laden der Batterien genutzt werden kann.

• Ein Energiemanagementsystem steuert Ladung und Entladung des Systems, begrenzt die Energieexporte und bestimmt die Priorität der Lasten.

• Schutzgeräte umfassen Leistungsschalter, Sicherungen, Trennschalter, Überspannungsschutzgeräte und Erdungsgeräte.

• Eine Überwachungsplattform zeigt den Zustand der Batterie, die Solarenergieproduktion und den Haushaltsverbrauch an und informiert den Nutzer über einen Betriebsalarm.

Je nach Zweck kann die Installation des Wohnenergiespeichersystems einen netzgebundenen, Backup-, Zero-Export-, Off-Grid- oder sogar vollständig netzunabhängigen Betrieb ermöglichen.

Schritt 1: Bestimmen Sie den tatsächlichen Strombedarf

Das Design sollte auf Verbrauchsdaten basieren und nicht auf der Größe des Hauses. Der tägliche Verbrauch kann über Stromrechnungen geschätzt werden, wobei die verbrauchten Kilowattstunden angegeben sind.

• Im Allgemeinen priorisierte Notlasten: Kühlschränke, Beleuchtung, Router, Pumpen und einige Steckdosen.

•Spitzenleistung: Die Ausgangsleistung des Wechselrichters wird durch den gleichzeitigen Betrieb der verschiedenen Geräte bestimmt.

•Spannungsüberspannung: Klimaanlagen, Pumpen und ähnliche Geräte haben beim Einschalten einen Stromstoß.

•Erforderliche Backup-Zeit: Die erwartete Dauer der Backup-Nutzung bestimmt die Größe der nutzbaren Batteriekapazität.

Ein Haus mit einem Gesamtenergieverbrauch von 20 kWh pro Tag hat typischerweise einen täglichen Essential-Energiebedarf von 5–8 kWh. Um eine Überdimensionierung des Systems zu vermeiden, ist es wichtig, zwischen dem Gesamtenergieverbrauch und dem kritischen Energiebedarf zu unterscheiden.

Schritt 2: Ausrichtung von Batterie, Wechselrichter und Solarkapazität

Die Installation eines Wohnenergiespeichersystems hängt von der elektrischen und kommunikativen Kompatibilität der Hauptkomponenten des Systems ab.

Konstruktionsfaktor	Hauptfrage	Praktische Überlegungen
Batteriekapazität	Wie groß ist die benötigte Energiespeicherung?	Bestimmen Sie die notwendigen Lasten und die gewünschte Betriebsdauer
Wechselrichterausgang	Wie hoch ist der erforderliche Stromverbrauch?	Betrachten wir den üblichen Leistungsbedarf und den Anfangsstrom der Motoren
Batteriespannung	Was ist das bevorzugte Systemdesign?	Identifizieren Sie, ob das System für Niederspannung oder Hochspannung ausgelegt ist
PV-Eingang	Wie hoch ist die benötigte Solarenergie, um das System aufzuladen?	Bleiben Sie innerhalb der Grenzen der MPPT-Spannung und -Stromversorgung des Wechselrichters
Backup-Ausgabe	Wie hoch ist die benötigte Leistung für die ausgewählten Stromkreise?	Hängt von den Anforderungen der Lastverteilung des Systems ab
Expansion	Wie hoch ist die erforderliche Kapazität für zusätzliche Energiespeicherung?	Identifizieren Sie die erforderliche Kompatibilität von Modul, Firmware und BMS

Die Batteriekapazität wird in Kilowattstunden gemessen, während die Leistung des Wechselrichters in Kilowatt gemessen wird. Diese Werte erfüllen unterschiedliche Funktionen und sollten nicht so gewählt werden, als wären sie austauschbar.

Schritt 3: Wählen Sie einen geeigneten Installationsstandort

Die Standortwahl für die Installation beeinflusst die Temperaturkontrolle der Ausrüstung, beeinflusst die erwartete Lebensdauer der Geräte und beeinflusst, wie wartbar die Geräte sind.

•Temperaturkontrolle: Die Ausrüstung muss innerhalb der vom Hersteller festgelegten Temperaturgrenzen gehalten werden, um Beschädigungen zu vermeiden.

•Luftstrom: Es ist notwendig, dem Wechselrichter ausreichend Luftstrom zu bieten, da er unter normalen Betriebsbedingungen Wärme erzeugt.

• Wasser: Geräte wie Batterien und andere elektrische Bauteile müssen vor Wasserkontakt geschützt werden, einschließlich Überflutungen, Kondensation und direktem Kontakt.

• Unterstützung: Die Wände und der Boden des Geländes müssen für das Gewicht des gesamten Batteriesystems und für die Art und Weise gestaltet werden, wie das Batteriesystem an Wand und Boden befestigt wird.

•Zugang: Techniker müssen Zugang zu allen Kabeln, Anschlüssen, Ports und Geräten im System haben.

•Aufprall: Alle Geräte müssen außerhalb der Reichweite von Kindern und außerhalb der Bereiche liegen, an denen sie unbeabsichtigt von Fahrzeugen erfasst werden könnte.

Solange sie die Produktspezifikation erfüllen und den örtlichen Elektrovorschriften entsprechen, sind Garagen, Hauswirtschaftsräume, Geräteräume und zertifizierte Außengehäuse potenziell geeignete Installationsstandorte.

Schritt 4: Elektrische und Kommunikationsverbindungen herstellen

Folgende sind typisch für eine professionell durchgeführte Installation eines Wohnenergiespeichersystems:

•Batterieverkabelung: Gleichstromkabel müssen dem Strom, der zu führenden Spannung, der Kabellänge und den Werten der Schutzvorrichtung entsprechen.

•PV-Verbindung: Solarstränge müssen im MPPT-Bereich des Wechselrichters liegen.

•Wechselstrom-Verbindung: Der Wechselrichter kann an die Hauptverteilungstafel, ein Notfall-Lastpanel oder einen dedizierten Stromkreis angeschlossen sein.

•CT- oder Zählerinstallation: Stromsensoren messen den bidirektionalen Stromfluss zum und vom Netz sowie den Verbrauchsstrom des Haushalts.

•BMS-Kommunikation: Die Daten zur Batterie können über CAN- und RS485-Kommunikationsprotokolle an den Wechselrichter übertragen werden.

• Erdung und Schutz: Überspannungs- und Überstromschutzmaßnahmen sowie Erdung können die mit der Installation verbundenen Gefahren begrenzen.

Lose Anschlüsse, falsche Polarität, CT-Sensoren in umgekehrter Reihenfolge und nicht abgestimmte Kommunikationseinstellungen können zu instabilem Betrieb und Alarmen führen.

Schritt 5: Stellen Sie den gewünschten Betriebsmodus ein

Die in diesem Abschnitt definierten Optionen sollten dazu beitragen, die Energieziele des Hausbesitzers zu erreichen.

•Selbstverbrauchsmodus: Die Lasten werden zuerst mit Solarenergie versorgt, danach erfolgt das Laden der Batterie.

•Nutzungszeitmodus: Die Batterieaktivität wird gemäß den definierten Nutzungstarifen geplant.

•Backup-Modus: Die Batteriereserve bleibt für die definierte Nutzungszeit verfügbar.

•Null-Export-Modus: Der Wechselrichterausgang ist begrenzt, um jeglichen Export ins Netz zu verhindern.

• Off-grid-Modus: Die Lasten werden durch Solarenergie und Batterie sowie optional einen Generator ohne kontinuierliche Netzunterstützung bereitgestellt.

Die richtigen Betriebsarten ermöglichen es dem Hauseigentümer, die Energiespeicherung zu verwalten, ohne die Einstellungen ständig ändern zu müssen.

Indienststellung und Wartung

Folgendes sollte vom Installateur vor der Übergabe erledigt werden: Tests aller Lade- und Entladeroutinen, Batterie-Backup-Transfer, alle Schnittstellen und Portale, Erdung, alle Schutzvorrichtungen und BMS-Kommunikation.

Routinepflege kann Folgendes umfassen:

• Sichtkontrolle: Überprüfen Sie alle internen und äußeren Komponenten auf Anzeichen von Schäden oder Warnhinweisen.

• Leistungsbewertung: Überprüfen Sie Abrechnungsmuster und den Ladezustand. Achten Sie auf ungewöhnliche Ergebnisse.

•Backup-Test: Stellen Sie sicher, dass alle kritischen Lasten während eines definierten Testzeitraums geliefert werden.

•Firmware-Management: Verwenden Sie genehmigte Updates, wenn diese die Kompatibilität oder Systemsteuerung verbessern.

SANDISOLAR's Installationsunterstützung

SANDISOLAR wurde 2008 gegründet und entwickelt PV-Module, Wechselrichter, Batterien, Energiespeichersysteme, Ladeprodukte für Elektrofahrzeuge und zugehörige neue Energielösungen.

Unser Wissen aus Projekten in Myanmar, Thailand und anderen Regionen treibt uns dazu, eine kohärente Methode für die Installation von Wohnenergiespeichersystemen anzuwenden. Wir behandeln einzelne Komponenten nicht isoliert – dazu gehören Solarerzeugung und/oder Batterie und/oder Wechselrichter und/oder Nachfragelast und/oder Überwachungselemente. Vielmehr betrachten wir sie als Teil eines gesamten und miteinander verbundenen Systems.

SANDISOLAR unterstützt bei der Gestaltung und Umsetzung einer Energiemanagement-Integration durch Bereitstellung von Systemkonfigurationsunterstützung, Koordination von Geräten, OEM/ODM und technische Dokumentation.

Eine verbesserte Notfallbereitschaft, ein verbesserter Solarverbrauch und eine verbesserte Energieflexibilität des Haushalts können mit einer durchdachten Installation eines Wohnenergiespeichersystems erreicht werden. Das System, das darauf ausgelegt ist, die spezifischen Lasten, Bedingungen und praktischen Ziele zu erfüllen, ist die am besten geeignete Lösung.

FAQs

F1: Können Service- und Speicherkapazitäten in Zukunft erweitert werden?

Die Erweiterungsmöglichkeiten eines Systems hängen von der Kompatibilität von Batteriemodulen, BMS, Wechselrichter und Firmware ab.

F2: Wie hoch ist die geschätzte Installationszeit?

Die Größe des Systems, wie es verkabelt werden muss und der Zustand der elektrischen Infrastruktur beeinflussen alle die benötigte Installationszeit.

F3: Kann eine Hausbatterie ohne Solarpanels funktionieren?

Ja. Hausbatterien können aus dem Netz laden und gespeicherte Energie in Off-Peak- und Ausfallzeiten freisetzen.

F4: Welche Faktoren werden zur Bestimmung der Batteriekapazität herangezogen?

Die Kapazität wird durch den Verbrauch des Haushalts, den Verbrauch der essentiellen Last und die Dauer der erforderlichen Backup-Unterstützung bestimmt.

F5: Kann ein Stromausfall für das gesamte Haus unterstützt werden?

Dies wird durch die Ausgangsleistung des Wechselrichters und die Batteriekapazität sowie durch den Gesamtverbrauch aller angeschlossenen Lasten bestimmt.