Створіть власне акумуляторне сховище: Все про ваш проект "зроби сам" 48В LiFePO4 для балконної електростанції та сонячної системи зберігання

Ідея спокуслива: використовувати власну сонячну енергію вдень і вночі, різко скоротити рахунки за електроенергію і стати набагато більш незалежним. Акумуляторна система зберігання дозволяє це зробити. А ідея просто побудувати її власноруч обіцяє максимальну економію коштів і захопливий технологічний проект.

Але давайте будемо чесними: чи справді це хороша ідея?

Так, але тільки для дуже невеликої групи людей. Для більш ніж 95% користувачів система зберігання електроенергії, побудована повністю самостійно з вільних осередків, є незмірним ризиком.

Ми в Verkauf-Bochum.de вже багато років плануємо та продаємо комплексні енергетичні системи - від автономних рішень для фермерських господарств до систем аварійного живлення для підприємств. Щодня ми бачимо, що працює, а що закінчується катастрофою.

Тому ця стаття - не рожева інструкція з експлуатації. Це всебічний аналіз, який показує, чого насправді можна очікувати від саморобного сховища - від основних компонентів і витрат до часто прихованих небезпек і правових перешкод.

Ми пояснюємо, для кого саморобні системи мають сенс, і коли система, виготовлена з сертифікованих компонентів, як ми переконалися на прикладі Victron Energy та Voltsmile, є набагато розумнішим рішенням.

Чи дійсно воно того варте? Чесне порівняння: "зроби сам" проти готової системи

Перш ніж замовити хоча б один елемент батареї, ви повинні знати факти. Ціна - це лише одна сторона медалі.

Переваги самостійної збірки - для експерта

✅ Економія коштів: чисті матеріальні витрати можуть бути значно нижчими, ніж у готової системи.

✅ Максимальна гнучкість: Ви можете адаптувати потужність в кВт-год і напругу (наприклад, 48 В) точно до ваших потреб.

✅ Глибоке технічне розуміння: Ви знаєте свою систему до найдрібніших деталей і можете самостійно ремонтувати та налаштовувати її.

Недоліки та ризики самостійної збірки - сувора реальність

❌ Ризик для безпеки: робота з високим постійним струмом є небезпечною. Неправильне підключення, неякісна BMS або коротке замикання можуть призвести до неконтрольованого загоряння літію.

❌ Відсутність гарантії: якщо дорогий інвертор зламається або вийде з ладу елемент живлення, ви несете всі витрати.

❌ Складність і час: Ви повинні стати експертом в області хімії елементів, електроніки, конфігурації програмного забезпечення та стандартів VDE. Це коштує незліченних годин.

❌ Юридична сіра зона: Саморобна система зберігання не має маркування CE та інших сертифікатів, таких як IEC 62619 (вимоги безпеки для промислових літієвих батарей) та UN 38.3 (дозвіл на транспортування). Підключення до побутової мережі електриком може бути відмовлено, а реєстрація є перешкодою.

Висновок:

Самостійна збірка має сенс тільки для абсолютних професіоналів в електроніці, які розуміють ризики, мають необхідне обладнання і готові взяти на себе повну відповідальність. Для всіх інших - це небезпечна авантюра.

Безпека і закон: основа, яку часто ігнорують

Це найважливіший розділ цієї статті. 9 з 10 навчальних посібників на YouTube дають лише короткий огляд, але саме тут ви вирішуєте, чи є ваш проект безпечним, чи це бомба сповільненої дії.

Найбільші небезпеки і як їх мінімізувати

1. Пожежна небезпека (тепловий удар): Перезаряджений, глибоко розряджений, короткозамкнений або механічно пошкоджений літієвий елемент може перетворитися на пожежу, що самопідсилюється, яку майже неможливо загасити водою.

• Захист: Високоякісна, правильно налаштована система керування акумулятором (BMS) - це ваша найважливіша страховка. Доповнена запобіжниками постійного струму в потрібних місцях і вогнетривким корпусом.

2. Ризик ураження електричним струмом та дуги: Система постійного струму 48 В здається нешкідливою, але струм короткого замикання може становити кілька тисяч ампер. Електрична дуга, що виникає тут, має потужність зварювального апарату і може спричинити серйозні опіки або пожежу.

• • Захист: ізольовані інструменти, захисне обладнання та вимикач постійного струму для безпечного знеструмлення системи в будь-який час.

Законодавча база в Німеччині - ви ПОВИННІ це знати!

Як тільки ваша система зберігання підключена до електромережі загального користування (навіть якщо ви хочете лише оптимізувати власне споживання, а не активно живити внутрішню мережу), діють чіткі правила:

• VDE-AR-N 4105: Це правило застосування є "біблією" для підключення систем генерації до низьковольтної мережі. Серед іншого, він передбачає сертифікований захист мережі та системи (захист NA). Саморобна система зберігання зазвичай не може виконати цю вимогу.

• Зобов'язання щодо реєстрації: кожна система, підключена до електромережі, повинна бути зареєстрована у оператора електромережі та внесена до реєстру основних даних ринку. Без необхідних сертифікатів від виробника це дуже складно.

• Роль електрика: Тільки сертифікований електрик може здійснювати остаточне підключення до побутової мережі. Багато авторитетних електриків відмовляться підключати несертифіковану систему "зроби сам", оскільки вони можуть бути притягнуті до відповідальності.

Говорячи простою мовою:

Саморобна система зберігання енергії для підключеної до мережі фотоелектричної системи є надзвичайно складною з юридичної та страхової точки зору. У разі пожежі або пошкодження ви ризикуєте втратити страхове покриття і, в найгіршому випадку, зіткнутися з фінансовим крахом.

Анатомія системи зберігання акумуляторів, яку можна зробити своїми руками: 4 основні компоненти

Якщо ви вирішили побудувати власну систему, незважаючи на всі застереження, вам потрібно добре розуміти і правильно вибрати ці компоненти.

1. акумуляторні елементи - серце системи зберігання

Сьогодні ми обираємо майже виключно LiFePO4 (літій-залізо-фосфат або LFP). Цей хімічний склад елементів є найбезпечнішим, найдовговічнішим і найміцнішим для стаціонарних систем зберігання.

• Технологія: На відміну від акумуляторів у мобільних телефонах або ноутбуках (Li-Ion NMC/NCA), елементи LiFePO4 не схильні до теплового розряду при перезаряджанні. Вони є іскробезпечними.

• Напруга та ємність: Загальні призматичні елементи мають номінальну напругу приблизно 3,2 В. Якщо 16 таких окремих елементів з'єднати послідовно (конфігурація 16S), отримаємо відповідну загальну напругу. Якщо кілька таких ланцюжків з'єднати паралельно, загальна ємність збільшується.

• Якість: купуйте елементи "Grade A" тільки у перевірених дилерів. Елементи "Grade B" - це брак з меншою ємністю і меншим терміном служби - величезний ризик.

2. система управління акумулятором (BMS) - страхування життя

Акумулятор без BMS - це все одно, що їхати на машині без гальм. Це абсолютно незамінний блок управління, який контролює напругу всієї батареї і кожного окремого елемента.

Основні завдання BMS:

• Захист від перенапруги: відключає батарею від зарядного пристрою / контролера заряду до того, як елементи будуть перезаряджені.

• Захист від зниженої напруги: відключає батарею від споживачів до того, як елементи глибоко розрядяться і зруйнуються.

• Контроль температури: захищає від перегріву або заряджання в морозних умовах.

• Балансування: вирівнює мінімальну різницю напруги між елементами, що має вирішальне значення для довговічності. Хороший балансир має важливе значення.

• Контроль струму: захищає від короткого замикання і перевантаження.

Дешеві BMS з Далекого Сходу (наприклад, Daly, JK-BMS) популярні, але їхня надійність може бути різною. Несправність BMS може призвести до руйнування всієї батареї.

3. інвертор - мозок всієї системи

Інвертор - це набагато більше, ніж просто перетворювач напруги; він перетворює постійний струм (DC) від акумулятора в змінний струм (AC) для вашої домашньої мережі. Це центральний блок управління вашої енергосистеми. Він вирішує, коли отримувати енергію від акумулятора, коли від мережі, а коли заряджати акумулятор надлишковою фотоелектричною енергією.

• Типи:

• Автономний інвертор: тільки для систем без підключення до загальної електромережі.

• Гібридний інвертор: може працювати одночасно з фотоелектричною системою, акумулятором та мережею. Найпоширеніший вибір для всіх фотоелектричних систем.

• Акумуляторний інвертор: під'єднується до існуючого фотоелектричного інвертора (з'єднання змінного струму ).

• Наша рекомендація: Victron Energy. Ми покладаємося на системи Victron майже у всіх наших проектах, наприклад, MultiPlus II. Чому?

• Надзвичайна надійність і гнучкість: Пристрої Victron є модульними і призначені для жорсткого безперервного використання.

• Бездоганне управління системою: система Victron з Cerbo GX в якості центру управління може не тільки контролювати батарею, але й ідеально взаємодіяти з сертифікованими батареями, наприклад, з батареями Voltsmile, керувати сценаріями аварійного живлення і візуалізувати все. Це розумна система, а не просто саморобка.

• Сертифіковані та безпечні: пристрої Victron мають всі необхідні сертифікати для легальної роботи в німецькій електромережі.

4. корпус, кабелі та елементи безпеки

Часто недооцінюються, але є життєво важливими:

• Корпус: повинен бути виготовлений з негорючого матеріалу (метал, наприклад, серверна шафа) і забезпечувати достатню вентиляцію.

• Кабель: поперечний переріз повинен бути розрахований на великі струми. Занадто тонкі кабелі нагріваються і становлять велику небезпеку пожежі.

• Безпека: Легкодоступний вимикач постійного струму між батареєю та інвертором є обов'язковим. Так само, як і відповідні запобіжники постійного струму на позитивній клемі акумулятора.

Витрати в деталях: Скільки насправді коштує саморобна система зберігання 15 кВт-год?

Давайте зробимо реалістичний приклад розрахунку для відносно великого акумулятора на 48 В ємністю приблизно 15 кВт-год, який підходить для типового приватного будинку.

Порівняння: порівнянна, сертифікована готова система потужністю від 15 до 20 кВт-год швидко коштує від 6 800 € до 7 500 €. Економія здається величезною.

АЛЕ: Окрім матеріальних витрат, існують також "приховані" витрати:

• Спеціальні інструменти: високоякісні обтискні кліщі для товстих кабелів, динамометричний ключ, мультиметр, можливо, лабораторний блок живлення для балансування (приблизно 200-500 € ).

• Необхідний час: принаймні 40-80 годин на дослідження, конструювання та тестування. Якщо ви використовуєте погодинну оплату праці, економія швидко розтане.

• Витрати на електрика: Вам потрібно закласти в бюджет приблизно 500 - 1 000 € для безпечного підключення та приймання.

• Витрати на усунення несправностей: неправильно підключений елемент, зруйнована BMS або несправний інвертор через помилку підключення - все це на 100% ваша відповідальність.

Висновок: будувати чи купувати - що для вас правильніше?

Самостійне будівництво системи зберігання електроенергії - це захоплюючий, але надзвичайно складний проект. Він пропонує високий потенціал економії та максимальну гнучкість, але вимагає величезної особистої відповідальності, глибоких технічних знань та значних ризиків для безпеки.

Наша щира рекомендація від Verkauf-Bochum.de:

• Для справжнього професіонала в галузі електроніки, який має майстерню та час: повна саморобка може стати гідним викликом.

• Для амбітних ентузіастів "зроби сам", техніків і всіх, хто хоче грати в безпеці: Модульний підхід - ідеальне рішення. Поєднайте першокласний сертифікований інвертор, такий як Victron MultiPlus-II, з безпечним, гарантованим і сертифікованим акумулятором, наприклад, від Voltsmile. Ви отримаєте ефективну і надійну систему, яка є безпечною, може бути підключена будь-яким електриком і подарує вам роки душевного спокою.

Якщо ви замислюєтеся над таким проектом і потребуєте чесної, обґрунтованої поради щодо того, які компоненти дійсно мають сенс для вашої сонячної системи або проекту самозабезпечення, то поговоріть з нами. Ми знайдемо рішення, яке не тільки працюватиме, але й буде безпечним.

FAQ - поширені запитання про саморобні системи зберігання

Чи можу я використовувати саморобну систему зберігання для балконної електростанції?

Так, це технічно можливо. Багато людей використовують невеликі саморобні накопичувачі, щоб споживати електроенергію з балконної електростанції вночі. І тут ризики залишаються такими ж, а синхронізоване з мережею живлення від акумулятора не дозволяється без сертифікованого інвертора.

Як довго працює саморобна система зберігання LiFePO4?

Хороші елементи LiFePO4 можуть працювати від 3 000 до 6 000 циклів, що може становити 10-20 років. АЛЕ: Це стосується лише ідеального обслуговування - тобто високоякісної BMS, правильних параметрів заряджання/розряджання та оптимальних температур. Помилки під час будівництва або експлуатації можуть значно скоротити термін служби.

Які існують альтернативи будівництву власної системи?

Це розумний шлях для більшості користувачів! Замість того, щоб використовувати окремі елементи, об'єднайте сертифіковані, безпечні компоненти для створення модульної системи.

Наша рекомендація: система, що складається з інвертора Victron MultiPlus-II і готової, сертифікованої 48В LiFePO4 батареї, наприклад, стійкової батареї Voltsmile 5 кВт-год. Ви отримуєте гнучкість системи, яку можна зібрати самостійно, але з повною гарантією, сертифікацією CE та безпекою. Ці системи не тільки безпечні, але й надзвичайно компактні, ефективні та легко масштабуються завдяки паралельному підключенню декількох батарей.