Põhjalik juhend elamute PV-salvestussüsteemide projekteerimiseks ja seadistamiseks

Elamu fotogalvaaniline (PV) salvestussüsteem koosneb peamiselt PV-moodulitest, energiasalvestitest, inverteritest, mõõteseadmetest ja jälgimis- ja juhtimissüsteemidest. Selle eesmärk on saavutada energiaalane iseseisvus, vähendada energiakulusid, vähendada süsinikdioksiidi heitkoguseid ja parandada elektrienergia töökindlust. Elamu PV-salvestussüsteemi seadistamine on terviklik protsess, mis nõuab mitmete tegurite hoolikat kaalumist, et tagada tõhus ja stabiilne töö.

I. Elamute päikesepaneelide salvestussüsteemide ülevaade

Enne süsteemi seadistamise alustamist on oluline mõõta PV-paneelide sisendklemmide ja maanduse vahelist alalisvoolu isolatsioonitakistust. Kui takistus on väiksem kui U…/30mA (U… tähistab PV-paneelide maksimaalset väljundpinget), tuleb võtta täiendavaid maandus- või isolatsioonimeetmeid.

Elamute PV-salvestussüsteemide peamised funktsioonid on järgmised:

• Oma tarbiminePäikeseenergia kasutamine kodumajapidamiste energiavajaduse rahuldamiseks.
• Tippide raseerimine ja orgude täitmineEnergiakulude kokkuhoiuks energiatarbimise tasakaalustamine eri aegadel.
• VarutoideUsaldusväärse energia pakkumine katkestuste ajal.
• AvariitoiteallikasKriitiliste koormuste toetamine võrgurike ajal.

Konfiguratsiooniprotsess hõlmab kasutaja energiavajaduse analüüsimist, PV- ja salvestussüsteemide projekteerimist, komponentide valimist, paigaldusplaanide koostamist ning töö- ja hooldusmeetmete kavandamist.

II. Nõudluse analüüs ja planeerimine

Energianõudluse analüüs

Põhjalik energiavajaduse analüüs on kriitilise tähtsusega, sealhulgas:

• Koormuse profileerimineErinevate seadmete energiatarbimise vajaduste kindlakstegemine.
• Päevane tarbimineKeskmise elektritarbimise määramine päeval ja öösel.
• Elektrienergia hinnakujundusTariifistruktuuride mõistmine süsteemi optimeerimiseks kulude kokkuhoiu saavutamiseks.

Juhtumiuuring

• Kasutajaprofiil:
  • Ühendusvõimsus kokku: 8,2 kW
  • Kriitiline koormus: 3,6 kW
  • Päevane energiatarve: 10 kWh
  • Öine energiatarve: 20 kWh
• Süsteemiplaan:
  • Paigaldage PV-energia ja salvestussüsteemi hübriidsüsteem, kus päevane PV-energia tootmine vastab koormusvajadustele ja üleliigne energia salvestatakse akudesse öiseks kasutamiseks. Elektrivõrk toimib täiendava energiaallikana, kui PV-energiast ja salvestussüsteemist ei piisa.

• III. Süsteemi konfiguratsioon ja komponentide valik

  1. PV-süsteemi disain

  • Süsteemi suurusKasutaja 8,2 kW koormuse ja 30 kWh päevase tarbimise põhjal on soovitatav 12 kW päikesepaneelide massiiv. See massiiv suudab nõudluse rahuldamiseks toota umbes 36 kWh päevas.
  • PV-moodulidKasutage 21 monokristallilist 580 Wp moodulit, saavutades paigaldatud võimsuse 12,18 kWp. Tagage optimaalne paigutus maksimaalse päikesevalguse käes viibimise tagamiseks.

  Maksimaalne võimsus Pmax [W]	575	580	585	590	595	600
  Optimaalne tööpinge Vmp [V]	43.73	43.88	44.02	44.17	44.31	44.45
  Optimaalne töövool Imp [A]	13.15	13.22	13.29	13.36	13.43	13.50
  Avatud ahela pinge Voc [V]	52.30	52.50	52.70	52.90	53.10	53.30
  Lühisvool Isc [A]	13.89	13.95	14.01	14.07	14.13	14.19
  Mooduli efektiivsus [%]	22.3	22,5	22.7	22.8	23.0	23.2
  Väljundvõimsuse tolerants	0~+3%
  Maksimaalse võimsuse temperatuurikoefitsient [Pmax]	-0,29%/℃
  Avatud ahela pinge temperatuurikoefitsient [Voc]	-0,25%/℃
  Lühisvoolu temperatuurikoefitsient [Isc]	0,045%/℃
  Standardsed katsetingimused (STC): valgustugevus 1000 W/m², aku temperatuur 25 ℃, õhukvaliteet 1,5

  2. Energiasalvestussüsteem

  • Aku mahtuvusKonfigureerige 25,6 kWh liitium-raudfosfaat (LiFePO4) akusüsteem. See mahutavus tagab kriitiliste koormuste (3,6 kW) piisava varutoite umbes 7 tunniks katkestuste ajal.
  • Aku moodulidKasutage sise- ja välistingimustes paigaldamiseks modulaarseid, virnastatavaid konstruktsioone IP65-reitinguga korpustega. Iga mooduli võimsus on 2,56 kWh, kusjuures 10 moodulit moodustavad täieliku süsteemi.

  3. Inverteri valik

  • HübriidmuundurKasutage 10 kW hübriid-inverterit integreeritud PV ja salvestushalduse võimalustega. Peamised omadused on järgmised:
    • Maksimaalne PV sisendvõimsus: 15 kW
    • Võimsus: 10 kW nii võrguühendusega kui ka võrgust sõltumatul töötamisel
    • Kaitse: IP65 kaitseklass, võrguühenduseta lülitusaeg <10 ms

  4. PV-kaabli valik

  Päikesepaneelide kaablid ühendavad päikesepaneelid inverteri või kombinaatorikarbiga. Need peavad vastu pidama kõrgetele temperatuuridele, UV-kiirgusele ja välistingimustele.

  • EN 50618 H1Z2Z2-K:
    • Ühetuumaline, nimipingele 1,5 kV, suurepärase UV- ja ilmastikukindlusega.
  • TÜV PV1-F:
    • Paindlik, leegiaeglustav, laia temperatuurivahemikuga (-40 °C kuni +90 °C).
  • UL 4703 PV-juhe:
    • Topeltisolatsiooniga, ideaalne katusele ja maapinnale paigaldatavatele süsteemidele.
  • AD8 ujuv päikesekaabel:
    • Veekindel ja sukeldatav, sobib niiskesse või veekeskkonda.
  • Alumiiniumist südamikuga päikesekaabel:
    • Kerge ja kulutõhus, kasutatakse suuremahulistes paigaldustes.

  5. Energiasalvestuskaabli valik

  Salvestuskaablid ühendavad akusid inverteritega. Need peavad taluma suuri voolusid, tagama termilise stabiilsuse ja säilitama elektrilise terviklikkuse.

  • UL10269 ja UL11627 kaablid:
    • Õhukese seinaga isoleeritud, leegiaeglustav ja kompaktne.
  • XLPE-isolatsiooniga kaablid:
    • Kõrge pinge (kuni 1500 V alalisvool) ja termiline takistus.
  • Kõrgepinge alalisvoolukaablid:
    • Mõeldud akumoodulite ja kõrgepingesiinide ühendamiseks.

  Soovitatavad kaabli spetsifikatsioonid

  Kaabli tüüp	Soovitatav mudel	Taotlus
  PV-kaabel	EN 50618 H1Z2Z2-K	PV-moodulite ühendamine inverteriga.
  PV-kaabel	UL 4703 PV-juhe	Katusepaigaldised, mis vajavad kõrget isolatsioonitaset.
  Energia salvestamise kaabel	UL 10269, UL 11627	Kompaktsed akuühendused.
  Varjestatud salvestuskaabel	EMI-varjestusega akukaabel	Tundlike süsteemide häirete vähendamine.
  Kõrgepingekaabel	XLPE-isolatsiooniga kaabel	Suure voolutugevusega ühendused akusüsteemides.
  Ujuv PV-kaabel	AD8 ujuv päikesekaabel	Vee suhtes altid või niisked keskkonnad.

IV. Süsteemide integreerimine

Integreerige PV-moodulid, energia salvestamine ja inverterid terviklikuks süsteemiks:

1. PV-süsteemMoodulite paigutuse kavandamine ja konstruktsiooni ohutuse tagamine sobivate kinnitussüsteemidega.
2. Energia salvestaminePaigaldage moodulakud koos korraliku BMS-i (akuhaldussüsteemi) integratsiooniga reaalajas jälgimiseks.
3. HübriidmuundurÜhendage PV-paneelid ja akud inverteriga sujuva energiahalduse tagamiseks.

V. Paigaldamine ja hooldus

Paigaldamine:

• Saidi hindamineKontrollige katuseid või maapinna alasid konstruktsioonilise ühilduvuse ja päikesevalguse käes viibimise osas.
• Seadmete paigaldaminePaigaldage PV-moodulid, akud ja inverterid kindlalt.
• Süsteemi testimineKontrollige elektriühendusi ja tehke funktsionaalsed testid.

Hooldus:

• Rutiinsed kontrollidKontrollige kaableid, mooduleid ja invertereid kulumise või kahjustuste suhtes.
• PuhastamineTõhususe säilitamiseks puhastage PV-mooduleid regulaarselt.
• KaugjälgimineKasutage tarkvaratööriistu süsteemi jõudluse jälgimiseks ja sätete optimeerimiseks.

VI. Kokkuvõte

Hästi läbimõeldud elamu päikesepaneelide salvestussüsteem pakub energiasäästu, keskkonnakasu ja elektrienergia usaldusväärsust. Komponentide, näiteks päikesepaneelide moodulite, energiasalvestusakude, inverterite ja kaablite hoolikas valik tagab süsteemi tõhususe ja pikaealisuse. Nõuetekohase planeerimise abil...

paigaldus- ja hooldusprotokollide abil saavad majaomanikud oma investeeringust maksimumi võtta.