Põhjalik juhend eluruumide PV-salvestussüsteemi projekteerimiseks ja konfigureerimiseks

Elamu fotogalvaaniline (PV)-salvestussüsteem koosneb peamiselt PV-moodulitest, energiasalvestuspatareidest, salvestusinverteritest, mõõteseadmetest ja seirehaldussüsteemidest. Selle eesmärk on saavutada energiaga iseseisvus, vähendada energiakulusid, vähendada süsinikdioksiidi heitkoguseid ja parandada voolukindlust. Elamu PV-salvestussüsteemi seadistamine on kõikehõlmav protsess, mis nõuab erinevate tegurite hoolikat kaalumist, et tagada tõhus ja stabiilne töö.

I. Elamu PV-salvestussüsteemide ülevaade

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

Elamu PV-salvestussüsteemide peamised funktsioonid on järgmised:

• Omatarbimine: päikeseenergia kasutamine majapidamise energiavajaduse rahuldamiseks.
• Peak-raseerimine ja oru täitmine: energiatarbimise tasakaalustamine erinevatel aegadel, et säästa energiakulusid.
• Varutoide: Usaldusväärse energia pakkumine katkestuste ajal.
• Avarii toiteallikas: kriitiliste koormuste toetamine võrgu rikke ajal.

Konfiguratsiooniprotsess hõlmab kasutajate energiavajaduste analüüsi, PV- ja salvestussüsteemide projekteerimist, komponentide valimist, paigaldusplaanide koostamist ning kasutus- ja hooldusmeetmete väljatoomist.

II. Nõudluse analüüs ja planeerimine

Energianõudluse analüüs

Üksikasjalik energianõudluse analüüs on kriitiline, sealhulgas:

• Koormuse profileerimine: erinevate seadmete võimsusvajaduse tuvastamine.
• Igapäevane tarbimine: keskmise elektrikasutuse määramine päeval ja öösel.
• Elektri hinnakujundus: tariifistruktuuride mõistmine, et optimeerida süsteemi kulude kokkuhoiuks.

Juhtumiuuring

• Kasutaja profiil:
  • Ühendatud kogukoormus: 8,2 kW
  • Kriitiline koormus: 3,6 kW
  • Päevane energiakulu: 10 kWh
  • Öine energiakulu: 20 kWh
• Süsteemi plaan:
  • Paigaldage PV-salvestuse hübriidsüsteem, mis vastab päevasele PV-tootmisele, mis vastab koormusvajadustele ja salvestab akudesse üleliigset energiat öiseks kasutamiseks. Võrk toimib täiendava toiteallikana, kui PV ja salvestusruumist ei piisa.

• III. Süsteemi konfigureerimine ja komponentide valik

  1. PV süsteemi projekteerimine

  • Süsteemi suurus: Võttes arvesse kasutaja 8,2 kW koormust ja 30 kWh päevatarbimist, on soovitatav kasutada 12 kW PV massiivi. See massiiv suudab nõudluse rahuldamiseks toota umbes 36 kWh päevas.
  • PV moodulid: Kasutage 21 ühekristallilist 580 Wp moodulit, saavutades installeeritud võimsuse 12,18 kWp. Tagage optimaalne paigutus maksimaalse päikesevalguse jaoks.

  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 vooluahela 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 temperatuuritegur [Pmax]	-0,29%/℃
  Avatud ahela pinge temperatuuritegur [Voc]	-0,25%/℃
  Lühisevoolu temperatuuritegur [Isc]	0,045%/℃
  Standardsed katsetingimused (STC): valguse intensiivsus 1000 W/m², aku temperatuur 25 ℃, õhukvaliteet 1,5

  2. Energia salvestamise süsteem

  • Aku mahutavus: konfigureerige 25,6 kWh liitiumraudfosfaat (LiFePO4) akusüsteem. See võimsus tagab piisava varuvaru kriitilistele koormustele (3,6 kW) umbes 7 tunniks katkestuste ajal.
  • Akumoodulid: Sise-/välipaigaldiste jaoks kasutage modulaarseid virnastatavaid konstruktsioone koos IP65-kategooria korpustega. Iga mooduli võimsus on 2,56 kWh, 10 moodulit moodustavad tervikliku süsteemi.

  3. Inverteri valik

  • Hübriidmuundur: Kasutage 10 kW hübriidmuundurit, millel on integreeritud PV ja mäluhaldusvõimalused. Põhifunktsioonide hulka kuuluvad:
    • Maksimaalne PV sisend: 15 kW
    • Väljund: 10 kW nii võrguga seotud kui ka võrguvälisel tööl
    • Kaitse: IP65 reiting, kui võrgust väljalülitatud lülitusaeg <10 ms

  4. PV kaabli valik

  PV-kaablid ühendavad päikesemoodulid inverteri või kombineerimiskastiga. Need peavad taluma kõrgeid temperatuure, UV-kiirgust ja välistingimusi.

  • EN 50618 H1Z2Z2-K:
    • Ühetuumaline, 1,5 kV alalisvoolu jaoks, suurepärase UV- ja ilmastikukindlusega.
  • TÜV PV1-F:
    • Paindlik, leegiaeglustav, laia temperatuurivahemikuga (-40°C kuni +90°C).
  • UL 4703 PV traat:
    • Topeltisolatsioon, ideaalne katuse- ja maapealsete süsteemide jaoks.
  • AD8 ujuv päikesekaabel:
    • Sukeldatav ja veekindel, sobib niiskesse või veekeskkonda.
  • Alumiiniumist südamikuga päikesekaabel:
    • Kerge ja kulutõhus, kasutatakse suuremahulistes paigaldustes.

  5. Energiasalvestuskaabli valik

  Salvestuskaablid ühendavad akud 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:
    • Kõrgepinge (kuni 1500V DC) ja soojustakistus.
  • Kõrgepinge alalisvoolu kaablid:
    • Mõeldud akumoodulite ja kõrgepingesiinide ühendamiseks.

  Soovitatavad kaabli spetsifikatsioonid

  Kaabli tüüp	Soovitatav mudel	Rakendus
  PV kaabel	EN 50618 H1Z2Z2-K	PV moodulite ühendamine inverteriga.
  PV kaabel	UL 4703 PV traat	Kõrget isolatsiooni nõudvad katusepaigaldised.
  Energia salvestamise kaabel	UL 10269, UL 11627	Kompaktsed aku ühendused.
  Varjestatud salvestuskaabel	EMI varjestatud akukaabel	Häirete vähendamine tundlikes süsteemides.
  Kõrgepingekaabel	XLPE-isolatsiooniga kaabel	Tugeva vooluga ühendused akusüsteemides.
  Ujuv PV kaabel	AD8 ujuv päikesekaabel	Veeohtlik või niiske keskkond.

IV. Süsteemi integreerimine

Integreerige PV-moodulid, energiasalvestid ja inverterid terviklikku süsteemi:

1. PV süsteem: Kavandage moodulite paigutus ja tagage konstruktsiooni ohutus sobivate kinnitussüsteemidega.
2. Energia salvestamine: Paigaldage moodulakud koos õige BMS-i (Battery Management System) integratsiooniga reaalajas jälgimiseks.
3. Hübriidmuundur: Ühendage PV-massiivid ja akud inverteriga sujuvaks energiahalduseks.

V. Paigaldamine ja hooldus

Paigaldamine:

• Saidi hindamine: Kontrollige katuseid või maa-alasid konstruktsiooni ühilduvuse ja päikesevalguse suhtes.
• Seadmete paigaldamine: Kinnitage PV-moodulid, akud ja inverterid kindlalt.
• Süsteemi testimine: Kontrollige elektriühendusi ja tehke funktsionaalsed testid.

Hooldus:

• Rutiinsed kontrollid: Kontrollige kaableid, mooduleid ja invertereid kulumise või kahjustuste suhtes.
• Puhastamine: Tõhususe säilitamiseks puhastage PV-mooduleid regulaarselt.
• Kaugjälgimine: kasutage süsteemi jõudluse jälgimiseks ja sätete optimeerimiseks tarkvaratööriistu.

VI. Järeldus

Hästi läbimõeldud elamu PV-salvestussüsteem tagab energiasäästu, keskkonnakasu ja voolukindluse. Komponentide, nagu PV-moodulid, energiasalvestid, inverterid ja kaablid, hoolikas valik tagab süsteemi tõhususe ja pikaealisuse. Järgides õiget planeerimist,

paigaldus- ja hooldusprotokollid, saavad majaomanikud oma investeeringust kasu maksimeerida.