Външни шкафове-базирани системи за съхранение на енергия от батерии(BESS) представляват все по-значим сегмент от разпределена енергийна инфраструктура, където физическото оразмеряване пряко управлява осъществимостта на инсталацията, топлинните характеристики и съвместимостта на обекта. За разлика от решенията в контейнери, които работят в рамките на стандартизираните ISO отпечатъци, системите от -тип шкаф заемат средно място-достатъчно компактни за ограничени търговски обекти, но същевременно достатъчно вместими, за да поместят интегрирано преобразуване на енергия, батерийни модули и спомагателни системи в заграждения с обикновено ширина от 1200 mm до 1500 mm. Получаването на правилните размери е по-важно, отколкото предполагат повечето документи за обществена поръчка.
Защо размерите на шкафа всъщност имат значение
Има тенденция в индустрията да се третира оразмеряването на шкафа като обикновен логистичен проблем. Изпратете го, пуснете го, окабелете го. Но всеки, който се е опитал да преоборудва шкаф с височина 2,4-метра-в сутеренно механично помещение с 2,3-метров таван, знае, че размерите не са просто цифри в лист със спецификации – те са ограничения, които се появяват във всеки аспект на планирането на проекта.
Стандартният отпечатък за C&I (търговски и индустриални)съхранение на енергия на откритошкафове се групират около 1300 мм × 1400 мм × 2100 мм (Ш × Д × В), дайте или вземете. Това не е произволно. Тази дълбочина побира 19-инчови монтирани в стелаж-батерийни модули с подходящо пространство отзад за окабеляване и въздушен поток. Височината позволява подреждане на 6 до 10 батерийни модула вертикално, като същевременно поддържа центъра на тежестта управляем за транспортиране с мотокар. Широчина? Тук нещата стават интересни - често се определя от изискванията на системата за преобразуване на енергия (PCS), а не от самите батерии.
Височина: Пренебрегваното ограничение
Повечето външни шкафове са високи някъде между 1800 mm и 2400 mm. Долният край обслужва жилищни-прилежащи приложения, където визуалното въздействие има значение. Горният диапазон-всичко, което преминава над 2200 мм-е строго C&I територия.
Ето какво производителите не винаги ви казват: тази спецификация за височина от 2370 мм включва цокъла. Премахнете 150-милиметровата бетонна монтажна основа от вашите изчисления и внезапно вашата вътрешна използваема височина пада. Това засяга колко батерийни модула можете да стекате, кои каскади в планирането на капацитета, кои каскади в икономиката на проекта. Система от 215kWh може да се превърне в система от 186kWh само защото някой е прочел неправилно лист с данни.
Оборудването за управление на топлината винаги-живее най-отгоре. Топлината се повишава, очевидно, но истинската причина е обслужването. HVAC модулите, независимо дали са с климатици или топлообменници, се нуждаят от периодични смени на филтъра и проверки на хладилния агент. Монтирането им на нивото на очите или малко над тях прави поддръжката по-бърза. Монтирането им в пространството за обхождане в долната част на шкафа гарантира, че вашите сервизни техници ще таксуват допълнително за привилегията да лежат по гръб в чакъл.
Изисквания за освобождаване
Люлеещата се врата обикновено изисква 900 mm до 1200 mm свободно пространство. Но това е само началото. NFPA 855 и местните противопожарни кодекси често изискват 36-инча (914 mm) разстояние от всички обслужваеми страни. Някои юрисдикции изискват 48 инча. Това означава, че вашият шкаф с ширина 1,3-метра внезапно изисква инсталационен плик с ширина 3,5 метра, след като отчетете изискванията за достъп.
Виждал съм проекти, при които разрешителният орган изисква достъп отзад, въпреки че шкафът е проектиран само за обслужване отпред-. Полученият редизайн на сайта струва повече от самата батерия.
Ширина и дълбочина: Компромис-интеграция
Ширините обикновено са между 1100 mm и 1600 mm в зависимост от това дали шкафът съдържа само батерии или интегрира стека за преобразуване на пълна мощност. Разделените -проекти на шкафове-, където шкафът за батерии се намира в съседство с отделен PCS шкаф-често използват по-тесни отделни модули (800 mm до 1000 mm всеки), но изискват по-голям общ отпечатък, когато добавите разстоянието между връзките.
Конструкциите „всичко в-“ от производители като CATL, BYD и Sungrow са по-широки: 1400 mm до 1500 mm, за да поберат PCS, трансформатор, разпределителен панел, пожарогасене и батерийни модули в един корпус. Има елегантност в интеграцията-по-малко външни кабели, опростено пускане в експлоатация,-отговорност на една точка за гаранционни искове. Но има и риск. Неизправност в която и да е подсистема може потенциално да извади цялото устройство офлайн за обслужване.
Дълбочината варира повече, отколкото бихте очаквали. Плитките шкафове (1100 mm до 1200 mm) работят за стенен -монтиран или стегнат монтаж, но ограничават възможностите за охлаждане. Дълбоките шкафове (1400 mm до 1600 mm) осигуряват място за управление на температурата с две-отделения-, което е критично в региони с екстремни температури на околната среда.
Тегло и структурни съображения
Зареден външен шкаф с мощност 215 kWh тежи приблизително 2000 kg до 2500 kg. Това не е нещо, което поставяте на паркинг без структурна оценка. Носещата способност на земята, дизайнът на основата и пътеките за достъп на мотокарите произтичат от спецификациите на теглото.
Разпределението на теглото също има значение. Батериите се събират в долните две-трети на корпуса по дизайн-стабилността по време на транспортиране и сеизмичните характеристики се подобряват с нисък център на тежестта. Но това създава предизвикателства за модулните системи, при които потребителите очакват да добавят капацитет с течение на времето. Добавянето на батерийни модули към вече-захранван шкаф изисква внимателно планиране около пътеките на натоварване и потенциалното укрепване на рамката.
Транспортните размери често се различават от монтираните размери. Подвижните халки за повдигане, подвижните капаци за дъжд и сгъваемите комини за кабелни входове намаляват транспортната височина с 200 mm до 400 mm. Винаги проверявайте и двете спецификации-Наблюдавал съм камиони за доставка, които не могат да освободят входовете на паркинга, защото някой цитира височината на инсталиране вместо височината за транспортиране.
Топлинно управление и неговия размерен отпечатък
Това е мястото, където дизайнът на шкафа става наистина сложен. LFP (литиево-железен фосфат) батерии-сега доминиращи в стационарното съхранение-работят оптимално между 15 градуса и 35 градуса. Извън този диапазон капацитетът се влошава, животът на цикъла се съкращава и в екстремни случаи BMS инициира защитни изключвания, които нарушават целта за резервно захранване.
Системите с въздушно{0}}охлаждане изискват по-големи обеми на шкафа, за да поберат вентилатора и тръбопровода. Типичен шкафов климатик с мощност от 3kW до 5kW заема 600mm × 300mm × 400mm вътрешно пространство-това е пространство, което не можете да използвате за батерии. Системите с-течно охлаждане заменят обема на шкафа за външен отпечатък на охладителя, прехвърляйки тежестта на размерите другаде на място.
Топлообменниците предлагат среден път: липсата на компресор означава по-ниска консумация на енергия и по-малко въздействие върху размерите, но те са ограничени до среди, където температурата на околната среда надеждно остава под целевата температура на батерията. Топлообменник във Финикс, Аризона през лятото е основно декоративен.
IP рейтинги и дизайн на корпуса
IP55 е базовата линия за внедряване на открито. IP65 е все по-често срещан, особено в крайбрежни или прашни среди. Скокът от IP55 до IP65 добавя материал към уплътнението, засяга дизайна на пантата на вратата и резето и обикновено увеличава теглото на шкафа с 5% до 10%.
Рейтингите на NEMA (3R, 4, 4X) корелират грубо с IP, но не са еквивалентни. NEMA 4X добавя тестове за устойчивост на корозия, които IP рейтингите не се отнасят. Ако вашият шкаф ще стои в рамките на 5 километра от солена вода, посочете NEMA 4X или очаквайте да обработите корпуса в рамките на три години.
Стандарти за размери в нива на капацитет
Връзката между капацитет и размери не е линейна. Съществуват ефекти на групиране около общите размери на батерийните модули и PCS мощности:
Системите от 50kWh до 100kWh обикновено заемат пликове с размери 1200mm × 1200mm × 1800mm. Те обслужват малки търговски товари-мислете за смесени магазини, клетъчни кули, малки офис сгради. Те често се разгръщат от двама техници с крик за палети.
Системи от 100kWh до 215kWh-настоящото сладко място за C&I-групират около 1300mm × 1400mm × 2100mm. Необходим е мотокар. Препоръчва се бетонна подложка.
Над 250kWh форм-факторите на шкафовете отстъпват място на решения в контейнери или инсталации с множество-корпуси. Съществува система от 418kWh под формата на шкаф (около 1300 mm × 1400 mm × 2350 mm), но вие надхвърляте границите на това, което може безопасно да се транспортира и инсталира като единична единица.
Практическа оценка на обекта
Преди да посочите размерите на шкафа, измерете мястото си с действителна лента. Не Google Earth, не архитектурни чертежи от актуална лента от 2008 г. Препоръчвам да добавите 150 мм към всяко изискване за хлабина като буфер срещу условията на полето.
Проверете хлабините над главата по пътя на доставката, а не само мястото на инсталиране. Този 2,4-метров шкаф трябва да пътува от камиона до площадката и ако между тях има 2,2-метрова конструкция за паркиране, вие имате проблем, който никакво управление на проекта не може да реши.
Почвените условия оказват влияние върху изискванията за основата, които оказват влияние върху крайната височина. Повдигната с 300 мм основа за смекчаване на наводненията добавя към вашата инсталационна обвивка-и потенциално към сложността на издаването на разрешителни, ако общата височина надвишава местните изисквания за проверка на оборудването.
Съображения за модулно разширение
Ако бъдещото разширяване е част от плана, разпределете място сега. Поставянето на съседен шкаф обикновено изисква 150 mm до 300 mm между модулите за прокарване на кабели и достъп за поддръжка. Някои производители предлагат конфигурации на шинопроводи, които позволяват паралелни шкафове, но хардуерът за взаимно свързване има свои собствени изисквания за размерите.
Съществува и въпросът за оразмеряването на електрическата инфраструктура. Единичен шкаф от 215kWh при изходна мощност 100kW се нуждае от различно разпределително устройство от три паралелни модула при 300kW агрегат. Планирайте размерите на електрическото помещение заедно с размерите на подложката на шкафа-те са взаимозависими.
Последни мисли
Размерите на шкафа в крайна сметка са компресия на инженерни ограничения-обеми за термично управление, геометрии на подреждане на батерии, отпечатъци на силова електроника, структурни ограничения и транспортни разпоредби – всички те се сблъскват в тази обвивка с размери 1300 mm × 1400 mm × 2100 mm. Разбирането защо съществуват тези числа ви помага да определите системи, които действително отговарят на вашия сайт, вашето приложение и вашите оперативни изисквания.
Най-честата грешка при закупуването на шкафове за съхранение на енергия е третирането на размерите като дадени константи, а не като проектни променливи с реални-приложения. Втората най-честа грешка е забравянето на радиуса на завиване на мотокара.
Направете и двете правилни, а останалата част от проекта има тенденция да следва.