Câu trả lời trung thực cho câu hỏi "tôi cần bao nhiêu kWh dự phòng pin gia đình" là: đủ để chạy các tải thiết yếu của bạn trong khoảng thời gian mất điện mục tiêu, cộng thêm biên độ 20-30%. Với hầu hết các gia đình, con số này rơi vào khoảng 5 đến 15 kWh; với gia đình muốn dự phòng toàn bộ ngôi nhà, nó tăng lên 20-30 kWh. Nhưng con số chỉ hữu ích khi bạn biết các thiết bị của mình thực sự dùng bao nhiêu năng lượng — đó là lý do hướng dẫn này bắt đầu từ các thiết bị, không phải từ pin.
Kilowatt-giờ có nghĩa gì trong ngôi nhà của bạn
Một kilowatt-giờ (kWh) là năng lượng một thiết bị 1.000 W dùng trong một giờ. Định nghĩa đơn giản đó biến toàn bộ bài toán định cỡ thành một phép nhân: năng lượng = watt x giờ. Một tủ lạnh tiêu thụ 150 W chạy trong 24 giờ nhưng bật tắt ngắt quãng, vì vậy nó dùng khoảng 1 đến 1.5 kWh mỗi ngày. Một router tiêu thụ 15 W dùng 0.36 kWh mỗi ngày. Một bơm nhiệt tiêu thụ 2.000 W khi chạy dùng 2 kWh mỗi giờ vận hành. Một khi bạn đóng khung mọi tải theo cách này, dung lượng dự phòng bạn cần chỉ đơn giản là tổng năng lượng của các thiết bị thiết yếu trong số giờ bạn muốn chúng chạy.
Bảng tra cứu nhanh năng lượng thiết bị
Đây là những con số năng lượng hằng ngày điển hình bạn có thể dùng để lên kế hoạch (giá trị thực tế phụ thuộc vào thiết bị và khí hậu của bạn). Tủ lạnh-ngăn đông: 1-1.5 kWh/ngày. Đèn LED cho một ngôi nhà: 0.3-0.5 kWh/ngày. Router, modem và thiết bị nhỏ: 0.3-0.5 kWh/ngày. Hệ thống an ninh và camera: 0.2-0.4 kWh/ngày. Tủ đông đứng: 1-2 kWh/ngày. Bơm nhiệt (sưởi/làm mát không gian): 8-20 kWh/ngày khi dùng nhiều. Máy nước nóng: 4-8 kWh/ngày. Lò điện, bếp điện, ấm đun nước: 1-2 kWh mỗi lần dùng. Sạc xe điện: 7-15 kWh mỗi lần sạc đầy. Cộng các thiết bị bạn thực sự cần khi mất điện — hầu hết các gia đình nhận thấy danh sách thiết yếu nhỏ một cách đáng ngạc nhiên.
Bảng tình huống: các ngôi nhà khác nhau cần gì
Ba tình huống tham chiếu làm cho con số trở nên cụ thể. Tình huống A — chỉ thiết yếu (tủ lạnh, đèn, router, an ninh, sạc điện thoại): khoảng 3-4 kWh/ngày tải thiết yếu, vì vậy một pin định mức 5-7 kWh cung cấp khoảng 24 giờ dự phòng sau khi tính đến dung lượng sử dụng được. Tình huống B — thiết yếu cộng thêm tủ đông, TV, laptop và một máy bơm hố ga nhỏ: khoảng 7-8 kWh/ngày, vì vậy một pin 10-14 kWh cung cấp một ngày dự phòng và xử lý một đợt mất điện nhiều ngày dài hơn với sạc năng lượng mặt trời. Tình huống C — dự phòng toàn bộ ngôi nhà bao gồm bơm nhiệt, máy nước nóng và nấu ăn, dùng hạn chế: 15-25 kWh/ngày, vì vậy một hệ thống 20-30 kWh hoặc một cụm mô-đun bao phủ nó. Khớp ngôi nhà của bạn với tình huống trông gần nhất, rồi điều chỉnh theo các thiết bị thực tế bạn đặt trên mạch dự phòng.
Biên độ 20-30% và tại sao nó quan trọng
Dù bạn tính ra con số nào, hãy cộng thêm 20-30% trước khi mua. Ba thứ ngốn mất khoảng trống đó. Thứ nhất, pin thực tế cung cấp 80-90% dung lượng định mức — phần còn lại không dùng được hoặc được giữ dự trữ. Thứ hai, pin suy giảm trong suốt thời gian bảo hành, vì vậy dung lượng ở năm thứ tám ít hơn ở năm thứ nhất. Thứ ba, các ước tính tải của bạn hơi lạc quan: mất điện mang lại những bất ngờ, và chạy ấm đun nước hoặc máy sưởi trong một giờ tiêu thụ nhiều hơn nhiều so với kế hoạch giả định. Hãy mua pin bao phủ con số bạn tính với biên độ, không phải pin khớp chính xác — chênh lệch chi phí giữa 10 và 12 kWh là nhỏ so với việc hết điện ở giờ thứ 20 của một đợt mất điện.
Nạp xả hằng ngày so với dự phòng thuần túy thay đổi kích thước
Cách pin được sử dụng thay đổi kích thước nên là bao nhiêu. Nếu bạn muốn dự phòng cộng với tự tiêu thụ năng lượng mặt trời hằng ngày — sạc từ mặt trời ban ngày và chạy ngôi nhà vào buổi tối — pin nên được định cỡ theo nhu cầu năng lượng buổi tối điển hình của bạn, với nhiều gia đình là 8-15 kWh, và thời lượng dự phòng trở thành ràng buộc phụ. Nếu pin hoàn toàn là dự phòng khẩn cấp và hiếm khi nạp xả, hãy chỉ định cỡ theo các tải thiết yếu và thời lượng mất điện, và nó có thể nhỏ hơn. Hãy nói rõ với người lắp đặt của bạn trường hợp sử dụng nào bạn đang lên kế hoạch, vì một pin được định cỡ cho cả hai mục đích khác với pin chỉ định cỡ cho một trong hai.
Điện mặt trời thay đổi phương trình
Một pin không có điện mặt trời sẽ cạn và nằm cạn cho đến khi lưới điện trở lại. Một pin có điện mặt trời thực chất được sạc lại vào ban ngày, vì vậy một pin khiêm tốn 10 kWh có thể đưa một ngôi nhà ngoài lưới vượt qua nhiều ngày mất điện từng phần miễn là các tấm pin nạp đầy lại mỗi ngày. Nếu bạn có hoặc dự định có điện mặt trời, hãy định cỡ pin theo tải hằng ngày lớn nhất bạn cần để sống sót và để các tấm pin xử lý phần còn lại; nếu bạn không có điện mặt trời và muốn vượt qua các đợt mất điện nhiều ngày, hãy định cỡ pin theo toàn bộ thời lượng mất điện bạn muốn bao phủ, vì mỗi kilowatt-giờ phải đến từ nguồn dự trữ. Đây là yếu tố đơn lẻ lớn nhất tách biệt một dự phòng 5-10 kWh khỏi một hệ thống 20-30 kWh.
Thiết bị tiêu thụ cao: công suất, không chỉ năng lượng
Dung lượng tính bằng kWh chỉ là một nửa câu chuyện; công suất tính bằng kW là nửa còn lại. Một pin lưu trữ nhiều năng lượng vẫn không thể chạy các tải vượt quá định mức liên tục của inverter. Một bơm nhiệt hoặc máy nước nóng tiêu thụ 2.000-3.000 W cần một inverter và pin duy trì được công suất đó, và xung khởi động có thể gấp hai đến bốn lần mức tiêu thụ khi chạy. Khi bạn lên kế hoạch dự phòng toàn bộ ngôi nhà bao gồm bơm nhiệt, hãy xác nhận công suất liên tục và đỉnh của pin so với watt chạy cộng xung của thiết bị — nếu không, pin sẽ hết công suất trong khi vẫn đầy năng lượng.
Tính mô-đun: bắt đầu đúng kích thước, mở rộng sau
Vì ngôi nhà và nhu cầu thay đổi, cách tiếp cận thực tế là bắt đầu đúng kích thước cho các nhu cầu thiết yếu hiện tại và chọn một pin có thể mở rộng. Pin xếp chồng hoặc mô-đun cho phép bạn thêm dung lượng sau này mà không cần thay inverter hoặc đấu dây lại — bạn mua 10 kWh ngay bây giờ và xếp thêm một mô-đun 10 kWh nữa khi bạn thêm bơm nhiệt hoặc xe điện. Xác nhận kích thước xếp chồng tối đa pin hỗ trợ, liệu mở rộng có cắm là chạy hay không, và liệu bảo hành có mở rộng sạch sẽ cho mô-đun được thêm hay không. Nhà phân phối và người lắp đặt nên mang một dòng mô-đun cộng một hoặc hai bộ phận treo tường dung lượng cố định để bao phủ toàn bộ phổ các ngôi nhà với một số lượng SKU nhỏ.
Phép tính nhanh, từ đầu đến cuối
Đây là toàn bộ phương pháp trong bốn dòng. Cộng năng lượng hằng ngày của các tải thiết yếu của bạn (tủ lạnh + đèn + router + an ninh ≈ 2-3 kWh, hoặc nhiều hơn nếu bạn thêm thiết bị). Nhân với số giờ mất điện bạn muốn như một phần của một ngày, hoặc chỉ nhắm mục tiêu một ngày dự phòng đầy đủ. Cộng 25% cho suy giảm và lạc quan. Làm tròn lên kích thước pin khả dụng gần nhất — một bộ phận 5-7 kWh cho thiết yếu, 10-14 kWh cho gia đình điển hình, 20-30 kWh cho toàn bộ ngôi nhà. Chúng tôi sản xuất pin gia đình LiFePO4 — treo tường và xếp chồng — với BMS, và chúng tôi sẽ xác nhận cấu hình kWh chính xác cho danh sách tải và hồ sơ mất điện của bạn với giá bán buôn cho người lắp đặt và nhà phân phối.
