هل يجب أن تستخدم أنظمة تخزين الطاقة السكنية محولات أحادية الطور أم محولات ثلاثية الطور-؟

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

يعد الاختيار بين عاكس-طور واحد وعاكس ثلاثي-طور خطوة حاسمة في تصميم واختيارأنظمة تخزين الطاقة السكنية، لأنه يؤثر بشكل مباشر على التوافق مع الأحمال الكهربائية المنزلية وطرق الاتصال بالشبكة وإجمالي تكلفة النظام-وقابلية التوسع. التبني على نطاق واسع لالطاقة الكهروضوئية السكنية وتخزين الطاقة-قد أدى دمجها مع معايير الشبكة المختلفة عبر المناطق- إلى إضافة تعقيد إلى هذا الاختيار: فأنظمة الطور الواحد- تناسب عادةً المنازل القياسية ذات الأحمال المنخفضة وأنماط الاستهلاك الأكثر بساطة، في حين أن أنظمة الطور -ثلاثية الطور تكون أكثر ملاءمة للمنازل أو الفيلات التي تتطلب طاقة عالية وأجهزة -شديدة التحمل مثل مكيفات الهواء وسخانات المياه الكهربائية. يعد الفهم الصحيح لحالات الاستخدام ذات الصلة والاختلافات الفنية أمرًا ضروريًا لضمان عمل النظام بكفاءة وتقديم عوائد مستقرة وطويلة الأمد-.

 

 

أولاً، وضح: ما هي الأنظمة-أحادية الطور وثلاثة-الطور؟

 

 

 

الاختلافات الرئيسية (جدول المقارنة الأكثر أهمية)

 

مقارنة شاملة بين الأجهزة والأداء والتكلفة.

 

 

أبعاد المقارنة	عاكس -أحادي الطور	عاكس ثلاثي الطور-.
الجهد القياسي	مرحلة واحدة-220/230 فولت	ثلاثة-طور 380/400 فولت (مرحلة 220 فولت-إلى-محايد)
نطاق الطاقة السائد	3 كيلو واط/5 كيلو واط/6 كيلو واط/8 كيلو واط/10 كيلو واط	12 كيلو واط/15 كيلو واط/20 كيلو واط/25 كيلو واط/30 كيلو واط
طوبولوجيا داخلية	-مرحلة واحدة كاملة-تجسر هيكل المستويين-مع عدد منخفض من المكونات.	تشتمل طبولوجيا NPC/ANPC ذات الثلاث-المراحل وثلاثة-المستويات على عدد كبير من أجهزة الطاقة ولوحات التحكم المعقدة.
أسلاك التيار المتردد	كابل L+N+PE ثلاثي النواة	كابل A/B/C+N+PE 5 النواة
فقدان الخط	مع أحمال الطاقة العالية-، يكون التيار المحايد مرتفعًا، مما يؤدي إلى فقدان كبير للحرارة.	عندما يكون الحمل متوازنًا، يكون التيار المحايد قريبًا من 0، ويكون تيار كابل واحد أقل وتكون الخسارة صغيرة.
استقرار الطاقة الكهربائية	تقلبات كبيرة في الجهد ومستويات توافقية أعلى تحت الحمل الثقيل.	يكون شكل موجة الإخراج سلسًا ويتكامل مع -ثلاث مراحل، مع الحد الأدنى من تقلبات الجهد وانخفاض THD.
تحميل-القدرة الاستيعابية	الحد الأقصى 10 كيلوواط لكل وحدة؛ غير قادر على تشغيل معدات ثلاثية-ثلاثية الطور (مثل أكوام الشحن-ثلاثية الطور أو مضخات المياه الصناعية).	القدرة على تشغيل الأجهزة المنزلية أحادية الطور-وإمدادات الطاقة العالية-ثلاثية الطور-في نفس الوقت؛ يدعم 1.1x التحميل الزائد المستمر.
إمكانية النسخ الاحتياطي خارج الشبكة-.	يدعم الأحمال-المرحلة الواحدة فقط؛ بعد انقطاع التيار الكهربائي، يقتصر المنزل بأكمله على استخدام مرحلة واحدة من الكهرباء.	خرج متوازن من ثلاث مراحل-؛ يوفر الطاقة لجميع -دوائر الطور الثلاثة في جميع أنحاء المنزل أثناء انقطاع التيار الكهربائي.
إجمالي تكلفة شراء الوحدة	أدنى؛ 20%-35% أرخص لنفس مخرجات الطاقة.	عالي؛ تكاليف الأجهزة والخوارزميات والإدارة الحرارية أعلى.
تكاليف التركيب والبناء	الأسلاك البسيطة يمكن إجراء التثبيت بواسطة كهربائي قياسي.	يتطلب مصدر طاقة ثلاثي-ثلاثي الطور وصندوق توزيع ثلاثي الطور-؛ سوف تزيد تكاليف العمالة ومواد الأسلاك.
صعوبة الصيانة	هيكل بسيط، نقاط قليلة من الفشل.	يعتبر منطق الحماية لثلاثة-مراحل التوازن وعدم الاتزان معقدًا، كما أن متطلبات الصيانة والإصلاح مرتفعة.
شبكة الطاقة القابلة للتطبيق	تمتلك الغالبية العظمى من المنازل العادية في جميع أنحاء العالم{0}اتصالًا كهربائيًا أحادي الطور.	سيناريوهات تشتمل على إمداد طاقة ثلاثي الطور-للفيلات والمنازل-المبنية ذاتيًا والمزارع والمرافق التجارية أو الصناعية.

 

 

 

 

 في الولايات المتحدة (خاصة في أماكن مثل شيكاغو)، انتبه بشكل خاص إلى نظام "المرحلة-المقسمة".

 

الطاقة السكنية في الولايات المتحدة ليست مجرد -مرحلة واحدة؛ بدلا من ذلك، هو:

 

طور منفصل 120/240 فولت - (سلكان ساخنان + سلك واحد محايد).

 

يعد فهم تكوين الأسلاك أمرًا بالغ الأهمية:

 

أنواع الأسر الأمريكية	العاكسون الموصى بها
السكن العادي (80% من الأسر)	عاكس أحادي الطور -طور/منفصل- (يدعم 120/240 فولت)
فيلا كبيرة / حمولة عالية	تقسيم-الطور العالي-الطاقة أو أنظمة الطور الثلاثة-(نادر)
المباني التجارية	ثلاث-مرحلة

 

 

 

خطوة-بواسطة-اختيار الخطوة ومنطق الحكم (خطوات عملية)

 

الخطوة الأولى: إلقاء نظرة أولى على نظام شبكة الطاقة المنزلية الخاص بك (المبدأ الأساسي)

 

1. The electricity meter has only 2 main wires (live wire + neutral wire) = single-phase into the home. Directly give priority to the single-phase inverter; if the total peak load is >10 كيلووات لفترة طويلة، تقدم أولاً بطلب إلى مكتب إمداد الطاقة لإضافة ثلاث مراحل، ثم استبدل معدات الطور الثلاث-.

 

2. عداد الكهرباء يؤدي إلى 5 أسلاك رئيسية (3 حريق و1 صفر و1 أرضي)=ثلاث-طور للمنزل. إذا كان الحمل أقل من أو يساوي 10 كيلووات، فلا يزال من الممكن تحديد -طور واحد؛ إذا كان الحمل أكبر من أو يساوي 12 كيلووات وكان هناك كومة شحن/غلاية كهربائية، فيمكن توصيل -ثلاث مراحل مباشرة.

 

الخطوة 2: حساب ذروة استهلاك الطاقة للمنزل بأكمله

 

● الأجهزة المنزلية العادية مفتوحة بالكامل في نفس الوقت، قيمة الذروة: 5–8 كيلو وات → مرحلة واحدة -6-10 كيلو وات كافية؛

 

● 1 7كيلووات كومة شحن + تكييف مركزي + سخان مياه فوري، الذروة 12–18 كيلووات → يجب أن تكون ثلاث-ثلاث مراحل؛

 

● 2 أكوام شحن + -تدفئة أرضية كهربائية كاملة للمنزل، قيمة الذروة أعلى من 20 كيلوواط → ثلاث-مرحلة 15-25 كيلوواط.

 

الخطوة 3: معرفة ما إذا كانت هناك حاجة إلى النسخ الاحتياطي لانقطاع التيار الكهربائي (إيقاف تشغيل UPS-وظيفة الشبكة)

 

● فقط موازنة الذروة والوادي، والاستخدام الذاتي-العفوي، ولا حاجة لتخزين الطاقة لإمدادات الطاقة أثناء انقطاع التيار الكهربائي: مرحلة واحدة-طور-ثلاث مراحل مقبولة؛

 

● يتطلب انقطاع التيار الكهربائي إمدادًا مستمرًا بالطاقة للمنزل بأكمله: تجربة الطور الثلاث-أفضل بكثير من تجربة الطور الواحد-(يمكن للطور الواحد-إمداد دائرة واحدة فقط، في حين يمكن إمداد المنزل بأكمله بالطاقة-ثلاثة الطور).

 

الخطوة 4: الموازنة بين الميزانية والخسائر-على المدى الطويل

 

توفير على المدى القصير-، حجم منزل صغير، حمل منخفض → مرحلة واحدة-؛ طاقة عالية طويلة الأمد-، تركيب منزلي على ثلاث-مراحل، فيلات مبنية ذاتيًا-، السعي وراء فقدان الخط السفلي → ثلاث-مراحل.

 

 

 

 

ملخص الاختيار النهائي

 

1.90% الإسكان التجاري الحضري العادي (منزلي-أحادي الطور، في حدود 100㎡، لا يوجد-كومة شحن طاقة عالية) → عاكس تخزين الطاقة أحادي الطور-(3–10 كيلوواط)

 

2. -فيلا عائلية فردية/منزل -مبني ذاتيًا (منزل ثلاثي-) مراحل، أكوام شحن متعددة، تدفئة كهربائية، حمولة إجمالية تزيد عن 12 كيلووات) → ثلاث- عاكس لتخزين الطاقة ثلاثي الطور (12–25 كيلووات)

 

إذا تم تركيب -مرحلة واحدة في المنزل ولكن الحمل الأقصى يتجاوز 10 كيلووات لفترة طويلة: تقدم أولاً بطلب لزيادة سعة ثلاث-ثلاث مراحل، ثم قم بشراء عاكس ثلاثي-ثلاث مراحل؛ لا يوصى بتوصيل وحدات -أحادية الطور متعددة بالتوازي، حيث ستكون التكلفة الإجمالية أعلى.