Išsamus gyvenamųjų patalpų PV saugojimo sistemos projektavimo ir konfigūravimo vadovas

Gyvenamoji fotovoltinė (PV) saugojimo sistema pirmiausia susideda iš PV modulių, energijos kaupimo baterijų, keitiklių, matavimo prietaisų ir stebėjimo valdymo sistemų. Jos tikslas – pasiekti energijos apsirūpinimą, sumažinti energijos sąnaudas, sumažinti anglies dvideginio išmetimą ir pagerinti elektros energijos patikimumą. Gyvenamosios fotovoltinės saugyklos sistemos konfigūravimas yra išsamus procesas, kurio metu reikia atidžiai apsvarstyti įvairius veiksnius, siekiant užtikrinti efektyvų ir stabilų veikimą.

I. Gyvenamųjų PV saugojimo sistemų apžvalga

Prieš pradedant sistemos sąranką, būtina išmatuoti nuolatinės srovės izoliacijos varžą tarp PV matricos įvesties gnybto ir žemės. Jei varža mažesnė nei U…/30mA (U… reiškia maksimalią PV matricos išėjimo įtampą), reikia imtis papildomų įžeminimo arba izoliacijos priemonių.

Pagrindinės gyvenamųjų patalpų PV saugojimo sistemų funkcijos:

• Savarankiškas vartojimas: saulės energijos naudojimas namų ūkio energijos poreikiams patenkinti.
• Pikų skutimas ir slėnio užpildymas: energijos suvartojimo balansavimas skirtingais laikais, siekiant sutaupyti energijos sąnaudų.
• Atsarginė galia: patikimos energijos tiekimas pertrūkių metu.
• Avarinis maitinimo šaltinis: Kritinių apkrovų palaikymas tinklo gedimo metu.

Konfigūravimo procesas apima vartotojų energijos poreikių analizę, PV ir saugojimo sistemų projektavimą, komponentų parinkimą, įrengimo planų parengimą ir eksploatavimo bei priežiūros priemonių išdėstymą.

II. Paklausos analizė ir planavimas

Energijos paklausos analizė

Išsami energijos poreikio analizė yra labai svarbi, įskaitant:

• Krovinio profiliavimas: įvairių prietaisų galios poreikio nustatymas.
• Kasdienis vartojimas: Vidutinio elektros energijos suvartojimo dieną ir naktį nustatymas.
• Elektros kainodara: tarifų struktūrų supratimas, siekiant optimizuoti sistemą siekiant sutaupyti.

Atvejo analizė

• Vartotojo profilis:
  • Bendra prijungta apkrova: 8,2 kW
  • Kritinė apkrova: 3,6 kW
  • Energijos suvartojimas dienos metu: 10 kWh
  • Energijos sąnaudos naktį: 20 kWh
• Sistemos planas:
  • Įdiekite hibridinę fotovoltinės energijos kaupimo sistemą su dienos PV generavimu, atitinkančia apkrovos poreikius ir kaupiančią perteklinę energiją baterijose, skirtą naudoti naktį. Tinklas veikia kaip papildomas energijos šaltinis, kai PV ir saugyklos nepakanka.

• III. Sistemos konfigūracija ir komponentų pasirinkimas

  1. PV sistemos projektavimas

  • Sistemos dydis: Atsižvelgiant į vartotojo 8,2 kW apkrovą ir 30 kWh suvartojimą per dieną, rekomenduojama naudoti 12 kW PV masyvą. Šis masyvas gali generuoti maždaug 36 kWh per dieną, kad patenkintų paklausą.
  • PV moduliai: Naudoti 21 vienkristalinį 580 Wp modulį, kurio instaliuota galia yra 12,18 kWp. Užtikrinkite optimalų išdėstymą maksimaliam saulės spindulių poveikiui.

  Didžiausia galia Pmax [W]	575	580	585	590	595	600
  Optimali darbinė įtampa Vmp [V]	43.73	43.88	44.02	44.17	44.31	44.45
  Optimali darbinė srovė Imp [A]	13.15 val	13.22 val	13.29 val	13.36 val	13.43 val	13.50 val
  Atviros grandinės įtampa Voc [V]	52.30 val	52.50	52.70	52.90	53.10	53.30 val
  Trumpojo jungimo srovė Isc [A]	13.89	13.95	14.01 val	14.07 val	14.13	14.19
  Modulio efektyvumas [%]	22.3	22.5	22.7	22.8	23.0	23.2
  Išėjimo galios tolerancija	0~+3 %
  Didžiausios galios temperatūros koeficientas [Pmax]	-0,29%/℃
  Atviros grandinės įtampos temperatūros koeficientas [Voc]	-0,25%/℃
  Trumpojo jungimo srovės temperatūros koeficientas [Isc]	0,045 %/℃
  Standartinės bandymo sąlygos (STC): šviesos intensyvumas 1000 W/m², akumuliatoriaus temperatūra 25 ℃, oro kokybė 1,5

  2. Energijos kaupimo sistema

  • Baterijos talpa: sukonfigūruokite 25,6 kWh ličio geležies fosfato (LiFePO4) akumuliatoriaus sistemą. Ši galia užtikrina pakankamą atsarginę apkrovą (3,6 kW) maždaug 7 valandoms pertrūkių metu.
  • Baterijų moduliai: naudokite modulines, sukraunamas konstrukcijas su IP65 įvertinimo gaubtais, skirtus vidaus / lauko įrengimams. Kiekvieno modulio galia yra 2,56 kWh, o 10 modulių sudaro visą sistemą.

  3. Inverterio pasirinkimas

  • Hibridinis keitiklis: Naudokite 10 kW hibridinį keitiklį su integruotomis fotovoltinės ir saugyklos valdymo galimybėmis. Pagrindinės funkcijos:
    • Maksimali PV įvestis: 15 kW
    • Galia: 10 kW tiek prijungtam prie tinklo, tiek už tinklo ribų
    • Apsauga: IP65 įvertinimas, kai tinklo išjungimo iš tinklo įjungimo laikas <10 ms

  4. PV kabelio pasirinkimas

  PV kabeliai jungia saulės modulius prie keitiklio arba kombainerio dėžutės. Jie turi atlaikyti aukštą temperatūrą, UV poveikį ir lauko sąlygas.

  • EN 50618 H1Z2Z2-K:
    • Viengyslis, skirtas 1,5 kV nuolatinei įtampai, puikiai atsparus UV spinduliams ir oro sąlygoms.
  • TÜV PV1-F:
    • Lankstus, antipirenas, platus temperatūros diapazonas (-40°C iki +90°C).
  • UL 4703 PV laidas:
    • Dviguba izoliacija, idealiai tinka ant stogo ir ant žemės montuojamoms sistemoms.
  • AD8 plūduriuojantis saulės kabelis:
    • Panardinamas ir atsparus vandeniui, tinka drėgnoje arba vandens aplinkoje.
  • Aliuminio šerdies saulės kabelis:
    • Lengvas ir ekonomiškas, naudojamas didelio masto įrenginiuose.

  5. Energijos kaupimo kabelio pasirinkimas

  Saugojimo kabeliai jungia baterijas prie keitiklių. Jie turi valdyti dideles sroves, užtikrinti šiluminį stabilumą ir išlaikyti elektrinį vientisumą.

  • UL10269 ir UL11627 kabeliai:
    • Plonasienė izoliuota, atspari ugniai ir kompaktiška.
  • XLPE izoliuoti kabeliai:
    • Aukšta įtampa (iki 1500V DC) ir šiluminė varža.
  • Aukštos įtampos nuolatinės srovės kabeliai:
    • Skirtas sujungti akumuliatorių modulius ir aukštos įtampos magistrales.

  Rekomenduojamos kabelio specifikacijos

  Kabelio tipas	Rekomenduojamas modelis	Taikymas
  PV kabelis	EN 50618 H1Z2Z2-K	PV modulių prijungimas prie keitiklio.
  PV kabelis	UL 4703 PV laidas	Stogo įrengimai, kuriems reikalinga aukšta izoliacija.
  Energijos kaupimo kabelis	UL 10269, UL 11627	Kompaktiškos akumuliatoriaus jungtys.
  Ekranuotas saugojimo kabelis	EMI ekranuotas akumuliatoriaus kabelis	Trikdžių jautriose sistemose mažinimas.
  Aukštos įtampos kabelis	XLPE izoliuotas kabelis	Didelės srovės jungtys akumuliatorių sistemose.
  Plaukiojantis PV kabelis	AD8 plūduriuojantis saulės kabelis	Vandeniui jautri arba drėgna aplinka.

IV. Sistemos integravimas

Integruokite PV modulius, energijos kaupiklius ir keitiklius į visą sistemą:

1. PV sistema: Suprojektuokite modulių išdėstymą ir užtikrinkite konstrukcijos saugumą tinkamomis tvirtinimo sistemomis.
2. Energijos saugojimas: Įdiekite modulinius akumuliatorius su tinkama BMS (baterijų valdymo sistemos) integracija, kad galėtumėte stebėti realiuoju laiku.
3. Hibridinis keitiklis: Prijunkite PV matricas ir baterijas prie keitiklio, kad galėtumėte sklandžiai valdyti energiją.

V. Montavimas ir priežiūra

Montavimas:

• Svetainės vertinimas: Patikrinkite stogus arba žemės plotus, ar jie yra suderinami ir ar nėra saulės spindulių.
• Įrangos montavimas: Saugiai pritvirtinkite PV modulius, baterijas ir keitiklius.
• Sistemos testavimas: Patikrinkite elektros jungtis ir atlikite funkcinius bandymus.

Priežiūra:

• Eiliniai patikrinimai: Patikrinkite, ar kabeliai, moduliai ir keitikliai nesusidėvėję ar nepažeisti.
• Valymas: reguliariai valykite PV modulius, kad išlaikytumėte efektyvumą.
• Nuotolinis stebėjimas: naudokite programinės įrangos įrankius sistemos našumui stebėti ir nustatymams optimizuoti.

VI. Išvada

Gerai suprojektuota gyvenamoji PV saugojimo sistema užtikrina energijos taupymą, naudą aplinkai ir energijos patikimumą. Kruopštus komponentų, tokių kaip PV moduliai, energijos kaupimo baterijos, inverteriai ir kabeliai, parinkimas užtikrina sistemos efektyvumą ir ilgaamžiškumą. Laikydamiesi tinkamo planavimo,

įrengimo ir priežiūros protokolus, namų savininkai gali maksimaliai padidinti savo investicijų naudą.