Быстрый ответ:Чтобы определить размер коммерческой резервной батареи, перечислите критические нагрузки, которые вы хотите поддерживать, суммируйте их рабочую мощность, умножьте на необходимое количество резервных часов, затем разделите на полезную глубину разряда батареи (обычно 90%). Формула:
Необходимая емкость батареи (кВтч) = (Критическая нагрузка кВт × Резервные часы) ÷ Полезная DoD
Например, объекту, которому требуется 50 кВт критической нагрузки на 2 часа, требуется 100 кВтч ÷ 0.90 =111 кВтч батареи. Добавьте 10–15% запас на деградацию и пусковые токи, и вы получите стандартный размер шкафа.
Шаг 1: Определите критические нагрузки, а не общую нагрузку
Самая распространенная ошибка при определении размера — умножение общей договорной нагрузки здания на резервные часы. Это приводит к переоценке системы в 3–5 раз и тратам денег. Вместо этого перечислите только нагрузки, которые должны работать во время отключения:
| Категория нагрузки | Типичные кВт для офиса на 200 человек |
|---|---|
| Светодиодное освещение (критические зоны) | 8–12 |
| Серверы / сеть / АТС | 15–25 |
| Системы безопасности и контроля доступа | 2–3 |
| Холодильное оборудование (если применимо) | 5–15 |
| Лифт (1 пассажир) | 5–10 |
| Водяной насос / дренаж | 2–5 |
| Общая критическая нагрузка | 37–70 кВт |
Некритические нагрузки — HVAC, кухонное оборудование, зарядные устройства для электромобилей, общие офисные розетки — должны быть исключены. Если нагрузка может подождать 4 часа, она не должна быть подключена к батарее.
Шаг 2: Учитывайте пусковые токи
Двигатели и компрессоры потребляют 3–6 раз больше своего номинального тока при запуске. Компрессор холодильника мощностью 5 кВт может потребовать до 25 кВт в течение 2 секунд. PCS (система преобразования энергии) должна справляться с этими пиками, а не только с постоянной нагрузкой.
Правило: определяйте размер PCS на1.25× критической нагрузкиесли в списке есть двигатели или компрессоры, или1.5×если присутствуют большие двигатели (лифты, водяные насосы).
Пример: 50 кВт критической нагрузки с компрессорами → 50 × 1.25 =62.5 кВт PCS.
Шаг 3: Примените полезную глубину разряда
Большинство систем BESS на основе LFP имеют номинал 90% глубины разряда. Это означает, что шкаф на 100 кВтч обеспечивает 90 кВтч полезной энергии. Консервативный инженер использует 85%, чтобы сохранить срок службы цикла.
| Предположение DoD | 100 кВтч номинальная мощность обеспечивает |
|---|---|
| 95% (агрессивный) | 95 кВтч |
| 90% (стандартный) | 90 кВтч |
| 85% (консервативный) | 85 кВтч |
Если ваш проект имеет 10-летнюю гарантию и вы ожидаете ежедневные циклы, используйте 85–90%. Для чисто резервного резервирования (эпизодическое использование) 95% приемлемо.
Шаг 4: Формула расчета, пример
Производственное предприятие в Германии хочет 3 часа резервного питания для:
- Освещение: 10 кВт
- Управление ЧПУ: 15 кВт
- Серверы данных: 20 кВт
- Сушилка для сжатого воздуха: 5 кВт
- Общая критическая нагрузка: 50 кВт
Расчет:
- Необходимая энергия: 50 кВт × 3 ч = 150 кВтч
- Примените 90% DoD: 150 ÷ 0.90 = 167 кВтч
- Добавьте 10% запас на деградацию: 167 × 1.10 = 184 кВтч
- Размер PCS: 50 × 1.25 = 62.5 кВт → выберите75 кВт PCS
- Стандартное соответствие шкафа:200 кВтчУличный шкафс 75 кВт PCS
Ближайший стандартный размер — 200 кВтч, который обеспечивает небольшой запас вместо недоразмеренной индивидуальной конструкции.
Шаг 5: Что не учитывает формула
Вышеуказанный расчет — это отправная точка. Четырем факторам нужно уделить второе внимание:
- Эффективность обратного цикла.Система с эффективностью 92% теряет 8% на каждом цикле заряд-разряд. Если батарея заряжается от солнечной энергии и разряжается во время отключения, умножьте на 0.92.
- Низкая температура.При температуре ниже 0°C емкость LFP снижается на 10–20%. Если шкаф находится в неконтролируемом помещении, увеличьте размер на 15%.
- Рейтинг перегрузки инвертора.Проверьте, как долго PCS может работать при нагрузке 125%. Некоторые устройства ограничивают нагрузку до 110% на 10 минут — этого слишком мало для запуска компрессора.
- Будущий рост нагрузки.Если предприятие планирует добавить серверы или зарядные устройства для электромобилей на третьем году, увеличьте размер шкафа сейчас. Добавление второго шкафа позже обойдется дороже, чем покупка одного большего устройства заранее.
Примечание о однофазном и трехфазном
Большинство коммерческих резервных систем трехфазные. Если вы резервируете однофазную нагрузку в небольшом офисе, вы можете использовать разделенную фазу PCS по более низкой цене. Не пытайтесь запускать трехфазное критическое оборудование на однофазном инверторе — это не запустит двигатель.
Когда в сомнении, попросите установщика прочитать главный распределительный щит вашего объекта и определить, какие цепи критические. 30-минутный обход обычно решает вопросы определения размера быстрее, чем обмен электронной почтой.
Ruibit поставляет уличные шкафы Dawnice и все-в-одном системы от 112 кВтч до 1 МВт, предварительно подобранные с учетом размеров PCS для общих резервных приложений. Мы проверяем список критических нагрузок перед расчетом, чтобы рекомендуемый шкаф соответствовал фактическим требованиям по времени работы.
Часто задаваемые вопросы
В: Как долго 100 кВтч батарея будет работать на нагрузке 50 кВт?2 часа, при условии 90% полезной DoD: (100 × 0.90) ÷ 50 = 1.8 часа. Добавьте потери на эффективность, и это снизится до примерно 1.6 часа.
В: Должен ли я определять размер батареи по общей нагрузке объекта?Нет. Определяйте только критические нагрузки. Общая нагрузка здания включает HVAC и кухонное оборудование, которые не нуждаются в резервировании и делают систему в 3–5 раз больше, чем необходимо.
В: Могу ли я позже увеличить время резервирования, добавив больше батарей?Да, если архитектура системы поддерживает параллельные шкафы. Спросите перед заказом, могут ли дополнительные стойки для батарей быть добавлены к тому же PCS позже, и какова максимальная расширяемая емкость.
В: Что произойдет, если батарея будет недоразмерена?BMS отключит питание до истечения запланированного времени резервного копирования, возможно, в критический момент. PCS также подаст сигнал тревоги при низком напряжении постоянного тока. Дешевле увеличить размер на 10%, чем обнаружить нехватку во время реального отключения.
В: Увеличивает ли солнечная зарядка время резервного копирования?Да, если система включает солнечный ввод. Нагрузка 50 кВт с поддержкой 20 кВт солнечной энергии в солнечный день будет потреблять только 30 кВт от батареи, примерно удваивая время работы. Это следует моделировать отдельно от чисто сценариев отключения сети.
