Сеопфатен водич за дизајн и конфигурација на PV-систем за складирање на станбени објекти

Резиденцијалниот фотоволтаичен (PV) систем за складирање првенствено се состои од PV модули, батерии за складирање енергија, инвертери за складирање, мерни уреди и системи за управување со мониторинг. Неговата цел е да постигне енергетска самодоволност, да ги намали трошоците за енергија, да ги намали емисиите на јаглерод и да ја подобри доверливоста на електричната енергија. Конфигурирањето на PV-систем за складирање на станови е сеопфатен процес кој бара внимателно разгледување на различни фактори за да се обезбеди ефикасно и стабилно работење.

I. Преглед на резиденцијални PV системи за складирање

Пред да започнете со поставувањето на системот, од суштинско значење е да се измери отпорот на DC изолација помеѓу влезниот терминал на PV-редата и земјата. Ако отпорот е помал од U…/30 mA (U… го претставува максималниот излезен напон на PV-средата), мора да се преземат дополнителни мерки за заземјување или изолација.

Примарните функции на резиденцијалните PV системи за складирање вклучуваат:

• Само-потрошувачка: Користење на сончевата енергија за задоволување на потребите за енергија на домаќинствата.
• Врв-бричење и полнење долина: Балансирање на потрошувачката на енергија во различни времиња за да заштедите на трошоците за енергија.
• Резервна моќност: Обезбедување сигурна енергија при прекини.
• Напојување за итни случаи: Поддршка на критични оптоварувања при дефект на мрежата.

Процесот на конфигурација вклучува анализа на потребите за енергија на корисникот, дизајнирање на PV и системи за складирање, избор на компоненти, подготовка на планови за инсталација и опишување на мерките за работа и одржување.

II. Анализа и планирање на побарувачката

Анализа на побарувачката на енергија

Деталната анализа на побарувачката на енергија е критична, вклучувајќи:

• Вчитај профилирање: Идентификување на потребите за енергија на различни апарати.
• Дневна потрошувачка: Одредување на просечната потрошувачка на електрична енергија во текот на денот и ноќта.
• Цените на електричната енергија: Разбирање на тарифните структури за оптимизирање на системот за заштеда на трошоци.

Студија на случај

• Кориснички профил:
  • Вкупно поврзано оптоварување: 8,2 kW
  • Критично оптоварување: 3,6 kW
  • Дневна потрошувачка на енергија: 10 kWh
  • Ноќна потрошувачка на енергија: 20 kWh
• Системски план:
  • Инсталирајте хибриден систем за складирање на PV со дневно генерирање на PV што ги исполнува барањата за оптоварување и складира вишок енергија во батериите за ноќна употреба. Мрежата делува како дополнителен извор на енергија кога PV и складиштето се недоволни.

• III. Системска конфигурација и избор на компоненти

  1. Дизајн на ФВ систем

  • Големина на системот: Врз основа на оптоварувањето на корисникот од 8,2 kW и дневната потрошувачка од 30 kWh, се препорачува PV матрица од 12 kW. Оваа низа може да генерира приближно 36 kWh дневно за да ја задоволи побарувачката.
  • PV модули: Искористете 21 модули со единечна кристала 580Wp, постигнувајќи инсталирана моќност од 12,18 kWp. Обезбедете оптимален распоред за максимална изложеност на сончева светлина.

  Максимална моќност Pmax [W]	575	580	585	590	595	600
  Оптимален работен напон Vmp [V]	43,73	43,88	44.02	44.17	44,31	44,45
  Оптимална работна струја Imp [A]	13.15	13.22	13.29	13.36	13.43	13.50 часот
  Напон на отворено коло Voc [V]	52.30 часот	52,50	52,70	52,90	53.10	53.30 часот
  Струја на краток спој Isc [A]	13.89	13.95	14.01	14.07	14.13	14.19
  Ефикасност на модулот [%]	22.3	22.5	22.7	22.8	23.0	23.2
  Толеранција на излезна моќност	0~+3%
  Температурен коефициент на максимална моќност[Pmax]	-0,29%/℃
  Температурен коефициент на напон на отворено коло [Voc]	-0,25%/℃
  Температурен коефициент на струја на краток спој [Isc]	0,045%/℃
  Стандардни услови за тестирање (STC): интензитет на светлина 1000W/m², температура на батеријата 25℃, квалитет на воздух 1,5

  2. Систем за складирање на енергија

  • Капацитет на батеријата: Конфигурирајте батериски систем од 25,6 kWh литиум железо фосфат (LiFePO4). Овој капацитет обезбедува доволна резервна копија за критичните оптоварувања (3,6 kW) приближно 7 часа за време на прекини.
  • Модули за батерии: Користете модуларни дизајни што може да се натрупуваат со куќишта со оцена IP65 за внатрешни/надворешни инсталации. Секој модул има капацитет од 2,56 kWh, при што 10 модули го формираат целосниот систем.

  3. Избор на инвертер

  • Хибриден инвертер: Користете хибриден инвертер од 10 kW со интегрирани PV и способности за управување со складиштето. Главните карактеристики вклучуваат:
    • Максимален PV влез: 15 kW
    • Излез: 10 kW и за работа врзана и надвор од мрежа
    • Заштита: оцена IP65 со време на префрлување на мрежа надвор од мрежа <10 ms

  4. Избор на PV кабел

  ФВ каблите ги поврзуваат соларните модули со инвертерот или кутијата за комбинирање. Тие мора да издржат високи температури, УВ изложеност и надворешни услови.

  • EN 50618 H1Z2Z2-K:
    • Едножилен, оценет за 1,5 kV DC, со одлична отпорност на УВ и временски услови.
  • TÜV PV1-F:
    • Флексибилен, отпорен на пламен, со широк температурен опсег (-40°C до +90°C).
  • UL 4703 PV жица:
    • Двојно изолиран, идеален за системи на покрив и земја.
  • AD8 Пловечки соларен кабел:
    • Потоплив и водоотпорен, погоден за влажни или водни средини.
  • Сончев кабел со алуминиумско јадро:
    • Лесен и исплатлив, кој се користи во големи инсталации.

  5. Избор на кабел за складирање енергија

  Каблите за складирање ги поврзуваат батериите со инвертерите. Тие мора да се справат со високи струи, да обезбедат топлинска стабилност и да одржуваат електричен интегритет.

  • Кабли UL10269 и UL11627:
    • Изолиран со тенок ѕид, отпорен на пламен и компактен.
  • Кабли изолирани со XLPE:
    • Висок напон (до 1500V DC) и термички отпор.
  • Високонапонски DC кабли:
    • Дизајниран за меѓусебно поврзување на батериски модули и автобуси со висок напон.

  Препорачани спецификации за кабел

  Тип на кабел	Препорачан модел	Апликација
  ФВ Кабел	EN 50618 H1Z2Z2-K	Поврзување на PV модули со инвертерот.
  ФВ Кабел	UL 4703 PV жица	Инсталации на покривот кои бараат висока изолација.
  Кабел за складирање енергија	UL 10269, UL 11627	Компактни поврзувања со батерии.
  Заштитен кабел за складирање	EMI заштитен кабел за батерија	Намалување на пречки во чувствителни системи.
  Високонапонски кабел	Кабел изолиран со XLPE	Врски со висока струја во батериските системи.
  Пловечки PV кабел	AD8 Пловечки соларен кабел	Склони кон вода или влажни средини.

IV. Системска интеграција

Интегрирајте PV модули, складирање енергија и инвертери во комплетен систем:

1. ФВ систем: Дизајнирајте го распоредот на модулите и обезбедете структурна безбедност со соодветни системи за монтирање.
2. Складирање на енергија: Инсталирајте модуларни батерии со соодветна интеграција BMS (Систем за управување со батерии) за следење во реално време.
3. Хибриден инвертер: Поврзете ги PV низите и батериите со инвертерот за непречено управување со енергијата.

V. Инсталација и одржување

Инсталација:

• Проценка на локацијата: Проверете ги покривите или површините на земјата за структурна компатибилност и изложување на сончева светлина.
• Инсталација на опрема: безбедно монтирајте PV модули, батерии и инвертери.
• Тестирање на системот: Потврдете ги електричните приклучоци и извршете функционални тестови.

Одржување:

• Рутински инспекции: Проверете ги каблите, модулите и инвертерите за абење или оштетување.
• Чистење: Редовно чистете ги PV модулите за да ја одржите ефикасноста.
• Далечинско следење: Користете софтверски алатки за следење на перформансите на системот и оптимизирање на поставките.

VI. Заклучок

Добро дизајнираниот PV систем за складирање на станбени простории обезбедува заштеда на енергија, еколошки придобивки и доверливост на електричната енергија. Внимателниот избор на компоненти како што се PV модулите, батериите за складирање енергија, инвертерите и каблите обезбедуваат ефикасност и долговечност на системот. Следејќи правилно планирање,

протоколите за инсталација и одржување, сопствениците на куќи можат да ги максимизираат придобивките од нивната инвестиција.