Quantas baterias são necessárias para alimentar uma casa?

Produtos de Backup de Bateria ETEKWARE para Casa

A ineficiência dos geradores eólicos devido à ausência de vento e placas solares cobertas de neve têm promovido muito o uso de baterias domésticas. Você pode usar o banco de baterias em casa para alimentar quase todos os seus eletrodomésticos, mesmo durante quedas de energia.

Sem dúvida, um sistema de backup de bateria em casa é bastante caro, então você deve saber o número exato de baterias necessárias para alimentar sua casa para garantir seu orçamento. Portanto, a principal pergunta é como você saberia o número de baterias necessárias para alimentar sua casa?

Bem, aqui temos você! Neste artigo, discutimos alguns fatores que ajudarão você a tomar uma decisão melhor. Além disso, você conhecerá o método de cálculo do número de baterias e a quantidade de energia que sua casa consome.

Então, vamos nos aprofundar para encontrar a resposta para sua pergunta!

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Características básicas da bateria

A seguir estão algumas propriedades básicas das baterias que determinam a eficiência da bateria. Você deve considerar esses fatores sempre que for comprar uma bateria para você. Eles certamente irão beneficiá-lo em fazer uma ótima escolha.

Capacidade

A capacidade da bateria indica a quantidade máxima de eletricidade produzida como resultado de reações eletroquímicas que ocorrem em uma bateria. Normalmente é medido em ampères-hora (Ah). Por exemplo, uma bateria de 500Ah tem a capacidade de fornecer 500A em uma hora, em situações ideais.

Além disso, você pode medir experimentalmente a capacidade de uma bateria calculando o tempo necessário para descarregar em uma corrente constante. Colocando os valores de corrente de descarga e duração de descarga na equação abaixo, você pode determinar facilmente a capacidade de uma bateria específica;
Capacidade (Ah) = Corrente(A) × Tempo(h)

No entanto, a seguir estão alguns fatores que podem influenciar a capacidade;
● Temperatura
Com o aumento da temperatura do eletrólito, a capacidade da bateria também aumenta. No entanto, não é uma decisão sábia elevar intencionalmente a temperatura, pois pode diminuir a vida útil da bateria.

● Taxa de carga e descarga
Normalmente, se a taxa de descarga da bateria for aumentada, a extração da quantidade de energia diminui, diminuindo assim a capacidade da bateria.

● Idade da bateria
À medida que a bateria envelhece, a capacidade diminui devido ao vazamento da substância ativa das placas.

● A densidade do eletrólito
Geralmente, se você colocar um eletrólito de alta densidade na bateria, consequentemente a capacidade aumenta. No entanto, a alta densidade resulta em uma vida útil mais curta da bateria, portanto, não é favorável aumentá-la de acordo com seu desejo.

Potência

A quantidade total de eletricidade que você pode consumir da bateria para alimentar os aparelhos é conhecida como potência. Normalmente, você pode medir a potência em quilowatts (kW). Uma bateria com alta capacidade, mas com baixo consumo de energia não é benéfica para você porque oferece menos energia por um longo período.

Como resultado, você só pode alimentar alguns dispositivos elétricos em sua casa. Considerando que a bateria com baixa capacidade e maior potência é ideal para operar todos os seus eletrodomésticos, mas infelizmente não por longos períodos.

Você pode medir a potência de uma bateria multiplicando a voltagem da bateria pelo número de amperes. Vamos dar um exemplo! Uma bateria de 15 volts com capacidade de 100 Ah tem uma potência nominal de 1500 Wh, ou seja, 15 × 100.

Além disso, você deve considerar dois fatores em relação à potência;

Potência instantânea

Se você precisar executar um aparelho que exija um pico extra de energia, a energia instantânea é mais adequada. Por exemplo, uma bomba precisa de muita energia quando é ligada, depois os requisitos de energia caem.

Potência Contínua

Se você deseja alimentar vários circuitos e aparelhos continuamente, a energia contínua funcionará melhor. Normalmente, as baterias possuem 5 e 8 quilowatts de potência contínua.

Profundidade de descarga (DoD)

A profundidade de descarga refere-se à quantidade de energia que foi descarregada da capacidade total da bateria. É representado pela porcentagem. Você pode achar esse conceito complexo, embora seja bem simples. Vamos supor que você consuma 40% da energia de sua bateria, o que significa que a bateria tem uma profundidade de descarga de 40%, enquanto 60% de sua capacidade permanece.

Você pode calcular a profundidade de descarga colocando os valores na seguinte equação;
DoD= removeu a quantidade de carga/quantidade máxima disponível de carga × 100

Normalmente, a vida útil do ciclo e a profundidade da descarga estão correlacionadas entre si. Se uma bateria for carregada e descarregada com frequência, a vida útil do ciclo numérico diminuirá automaticamente. Assim, a vida útil da bateria diminui. Além disso, você nunca deve descarregar totalmente a bateria para evitar a vida útil da bateria.

Eficiência de ida e volta

A última característica básica de uma bateria é sua eficiência de ida e volta que permite saber o número de unidades de eletricidade recebidas da bateria para cada unidade de eletricidade colocada nela. Você também pode definir este termo como a eficiência de sua bateria e inversor para converter e armazenar eletricidade. Normalmente, a eficiência de ida e volta é expressa em porcentagem.

A eficiência de ida e volta pode ser calculada usando a equação abaixo;
Energia recuperada/Entrada de energia × 100

Se a eficiência de ida e volta for maior, menos energia é perdida por causa do armazenamento, portanto, todo o sistema é mais eficiente. Principalmente, 80% de eficiência de ida e volta é considerada ideal para baterias domésticas. Nunca pode ser 100%, pois as perdas de energia sempre ocorrerão.

Quais fatores afetam o dimensionamento do sistema de bateria doméstico?

Ao decidir o número de baterias necessárias para operar sua casa, existem alguns fatores que afetam o tamanho da bateria. Vamos dar uma olhada!

Uso de eletricidade doméstica

O fator mais crucial é calcular o uso de eletricidade doméstica por dia. Se você mora em uma casa pequena com menos aparelhos elétricos, definitivamente precisará de uma bateria pequena. Pelo contrário, uma casa maior consome mais energia.

Quantas baterias para alimentar uma casa

A maneira ideal de determinar o uso de eletricidade doméstica é detectá-lo em sua conta de eletricidade ou medidor. Principalmente, os eletrodomésticos incluem;
● Luzes que consomem 100W
● A geladeira precisa de quase 400W
● O fogão elétrico usa 1000W
● Microondas requer 1500W
● O sistema HVAC de 3 toneladas usa 3500W

Você pode ter uma ideia básica do uso doméstico de eletricidade a partir das medições mencionadas acima.

Tamanho do seu sistema de painéis solares

Quando você está gerenciando suas necessidades de energia doméstica por meio de baterias, certamente precisará carregá-las. Para isso, você precisa obter eletricidade de uma rede ou painel solar. O painel solar é um meio mais econômico e eficaz. Portanto, você pode configurar painéis solares com produção de eletricidade adequada.

Painéis solares para alimentar uma casa

O tamanho do sistema solar que você precisa é determinado pela necessidade de eletricidade. Se você precisar carregar menos baterias, pode usar um painel de tamanho pequeno com menos kW e vice-versa.

Além disso, se uma casa precisa de 200A para atender às suas necessidades de energia, um configuração solar com 48kW de produção de energia seria suficiente. A posição dos painéis na cobertura e a exposição ao sol também afetam essa produção de eletricidade.

Se um sistema não for suficiente para atender sua demanda de energia, você poderá instalar mais de um painel solar. Uma casa média pode precisar de 20 a 24 painéis de 330 watts para atender a todas as suas necessidades de energia. Ajudaria a obter o máximo benefício desta configuração de energia solar.

Período de tempo

Quando você está construindo uma configuração alimentada por bateria para sua casa, você deve verificar a duração que ela pode gerenciar sem uma fonte de eletricidade. No entanto, é normal ter desastres naturais ao seu redor. Seu sistema de energia deve ser confiável o suficiente para sobreviver alguns dias em caso de corte no fornecimento de energia.

Além disso, é o número de baterias e sua capacidade de armazenamento que determina a vida útil do seu sistema de energia. Se o seu sistema de bateria tiver 10kW de potência, ele pode durar até 10 horas em uma queda de energia.

Da mesma forma, se você precisar de um backup por pelo menos dois dias, precisará providenciar um sistema de energia de bateria de 45 a 50kW.

Especificações da bateria

Baterias diferentes vêm com caracteres diferentes, mas é sua escolha escolher uma com as especificações que você está procurando. Essas especificações podem incluir capacidade de armazenamento, tensão específica, amperes-hora, etc.

O número de amperes-hora determina a corrente fornecida por uma bateria em uma hora. Por exemplo, uma bateria com 400 amperes-hora pode fornecer 4 amperes de corrente por quase 100 horas. Por outro lado, a tensão da bateria geralmente permanece constante, mas pode começar a diminuir com a descarga da bateria.

Ambos os fatores ajudariam a determinar a capacidade de energia da bateria. Tudo o que você precisa fazer é encontrar o produto da tensão de operação e ampere-hora e dividi-lo por 1000 para obter a capacidade em quilowatts-hora. Por exemplo, uma bateria com 400 amperes-hora e tensão específica de 6V armazenaria até 2.4 quilowatts-hora.

Número de baterias

O número de baterias necessárias para operar uma casa é determinado pela necessidade de energia e pelo tamanho dessa casa. Uma casa com mais eletrodomésticos e mais demanda de energia exigiria mais baterias em comparação com uma com menos consumo de energia.

Além disso, a capacidade de armazenamento da bateria também é crucial para determinar o número de baterias. As baterias com mais potencial fornecem mais energia. Se falarmos de uma casa média, seriam necessários quase 90 quilowatts-hora de energia por três dias.

Se você tiver baterias com capacidade de armazenamento de 2.4 kW, você precisaria de 38 baterias idealmente para gerenciar esse banco de baterias. Pode haver algumas deficiências nas baterias. Portanto, você deve organizar mais do que o número calculado de baterias. Além disso, alguma energia também é consumida pelo inversor que converte DC em AC para operar alguns eletrodomésticos.

Como calcular o número de baterias necessárias para sua casa?

Até este ponto, você está bem ciente dos fatores que decidem o tamanho da sua bateria. Agora, é hora de realizar alguns cálculos para determinar o número exato de baterias que você precisa para operar sua casa. Então, vamos seguir em frente!

Necessidades de energia

O passo anterior é saber o tempo estimado que você precisa para alimentar sua casa usando as baterias. Uma vez feito isso, você deve calcular a energia necessária para executar todos os seus eletrodomésticos nesse tempo estimado. Aqui está uma tabela que representa uma estimativa aproximada do uso doméstico de energia;

A carga crítica de aparelhos Potência máxima de funcionamento Tempo estimado para executar os aparelhos
Bomba de calor de fonte de ar 3500W Menos de 3 horas
Televisão 300W 33 horas
Geladeira 200W 50 horas
Cinco lâmpadas 5 * 20W 100 horas
Carregador de telefone 25W 400 horas
Roteador Wi-Fi 6W 1600 horas

Você pode alimentar facilmente os aparelhos mencionados acima usando uma bateria com capacidade útil de 10kWh. Portanto, você pode esperar executar seus telefones, computadores, wifi, geladeira e luzes durante uma interrupção de quase 24 horas completas.

Cálculos

É hora de fazer alguns cálculos, então esteja pronto.
● Etapa 1
Como você está lá com uma lista de potência e tempo de funcionamento de diferentes aparelhos, agora vamos descobrir a potência nominal em Wh. O método simples é multiplicar cada potência pelo número de horas que você precisa para alimentar o dispositivo. No entanto, se a potência não for dada em watts, você pode calculá-la multiplicando a corrente pela tensão.

Por exemplo, no caso de um refrigerador de 200 W que você deve alimentar por 24 horas, a potência será de 200*24= 4,800 Wh.

● Etapa 2
Você deve estar preparado para os longos apagões, então o ideal é calcular a potência de backup com antecedência. Suponha que você queira operar sua geladeira por 3 dias, multiplique a potência calculada na etapa acima por um número de dias de backup, ou seja, 4,800*3=14,400Wh.

● Etapa 3
Como sabemos, quanto menor a taxa de descarga da bateria, maior será a vida útil da bateria. Nesta etapa, você precisa jogar com DoD, suponha que seja 50%.

Ou seja, 14,400/0.5 = 28,000 Wh

● Etapa 4
O próximo passo lida com a temperatura. Normalmente, as baterias mostram menos eficiência em temperaturas mais baixas. Se sua bateria precisa trabalhar a 21 C, o fator que corresponde a essa temperatura é 1.04. Assim, estaremos multiplicando o resultado da etapa acima por 1.04, ou seja, 28000*1.04 = 29,120Wh.

● Etapa 5
Você deve conectar as baterias juntas, de acordo com a tensão do seu sistema elétrico. Geralmente, se você usar a tensão mais alta, haverá redução na perda de tensão em distâncias estendidas. Portanto, divida o resultado da etapa acima pela tensão desejada, ou seja, 48 V.
Exemplo: 29,120/48 = 606Ah

● Etapa 6
Finalmente, é hora de determinar o número de baterias que você precisa para alimentar.

Por exemplo, considere uma bateria doméstica de 140 Ah (12 V) para uma bateria de 600 Ah 48 V;
48=600/140 * 3= 13 baterias

Isso é tudo sobre o cálculo do número de bancos de baterias da casa inteira para sua casa. Acabamos de calcular para um aparelho, mas você pode optar por todos eles seguindo o mesmo método.

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As baterias domésticas ETEKWARE são adequadas para mim?

Com certeza, baterias domésticas ETEKWARE são perfeitos para atender às suas demandas de energia doméstica durante quedas de energia. Eles possuem características notáveis ​​que os tornam únicos entre a maioria das baterias. Tipicamente, ETEKWARE oferece quatro modelos diferentes de sistemas de energia doméstica;
● Bateria de parede doméstica
● Bateria de parede doméstica (Design Autorizado)
● Bateria de energia Powerwall
● Bateria de energia Powerwall (Design Autorizado)

Todas estas baterias consistem em células de fosfato de ferro de lítio e cada módulo possui um inteligente independente Sistema BMS. A longa vida útil, alta capacidade de armazenamento e alta eficiência certamente permitirão que você aproveite o desempenho das baterias domésticas ETEKWARE durante apagões.

Além disso, seu tamanho e design compacto padrão os tornam facilmente portáteis. Além disso, eles são bem conhecidos por sua alta densidade de energia. Além disso, a ETEKWARE oferece mais de 6000 ciclos com 80% de profundidade de descarga, o que é suficiente para comprovar sua durabilidade e longevidade.

Palavras finais

Espero que este artigo o beneficie ao fazer cálculos perfeitos para determinar o número de baterias necessárias para alimentar sua casa. Você pode seguir o exemplo acima para calcular as necessidades de energia de toda a sua casa.

No entanto, o número de baterias depende inteiramente das necessidades de energia da sua casa. Quanto mais aparelhos você usar, mais baterias você precisará. Além disso, você pode considerar as baterias domésticas ETEKWARE para alimentar sua casa, pois elas proporcionam um desempenho notável durante quedas de energia.

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