Сеопфатен водич за дизајн и конфигурација на станбени фотоволтаични системи за складирање

Резиденцијалниот фотоволтаичен (PV) систем за складирање првенствено се состои од PV модули, батерии за складирање на енергија, инвертори за складирање, мерни уреди и системи за управување со мониторинг. Неговата цел е да се постигне енергетска самоодржливост, да се намалат трошоците за енергија, да се намалат емисиите на јаглерод и да се подобри сигурноста на електричната енергија. Конфигурирањето на резиденцијален PV систем за складирање е сеопфатен процес што бара внимателно разгледување на различни фактори за да се обезбеди ефикасно и стабилно работење.

I. Преглед на станбени фотоволтаични системи за складирање

Пред да се започне со поставувањето на системот, важно е да се измери отпорот на изолација на еднонасочна струја помеѓу влезниот терминал на фотоволтаичната низа и земјата. Ако отпорот е помал од U…/30mA (U… претставува максимален излезен напон на фотоволтаичната низа), мора да се преземат дополнителни мерки за заземјување или изолација.

Примарните функции на станбените фотоволтаични системи за складирање вклучуваат:

• Самостојна потрошувачкаКористење на сончевата енергија за задоволување на енергетските потреби на домаќинствата.
• Бричење на врвови и полнење на долини: Балансирање на потрошувачката на енергија во различни периоди за заштеда на трошоците за енергија.
• Резервна енергијаОбезбедување сигурна енергија за време на прекини.
• Напојување за итни случаиПоддршка на критични оптоварувања за време на дефект на мрежата.

Процесот на конфигурација вклучува анализа на потребите за енергија на корисниците, дизајнирање на фотоволтаични и системи за складирање, избор на компоненти, подготовка на планови за инсталација и зацртување на мерките за работа и одржување.

II. Анализа и планирање на побарувачката

Анализа на побарувачката на енергија

Деталната анализа на побарувачката на енергија е од клучно значење, вклучувајќи:

• Вчитување профилирањеИдентификување на потребите за енергија на различни апарати.
• Дневна потрошувачкаОдредување на просечната потрошувачка на електрична енергија во текот на денот и ноќта.
• Цени на електрична енергијаРазбирање на тарифните структури за оптимизирање на системот за заштеда на трошоци.

Студија на случај

• Кориснички профил:
  • Вкупен поврзан товар: 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 фотоволтаично складирање со дневно фотоволтаично производство кое ги задоволува барањата за оптоварување и складира вишокот енергија во батерии за ноќна употреба. Мрежата делува како дополнителен извор на енергија кога фотоволтаичната енергија и складирањето се недоволни.

• III. Конфигурација на системот и избор на компоненти

  1. Дизајн на фотоволтаичен систем

  • Големина на системотВрз основа на оптоварувањето од 8,2 kW на корисникот и дневната потрошувачка од 30 kWh, се препорачува фотоволтаичен панел од 12 kW. Овој панел може да генерира приближно 36 kWh дневно за да ги задоволи побарувањата.
  • Фотоволтаични модулиКористете 21 монокристални модули од 580Wp, постигнувајќи инсталиран капацитет 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
  Напон на отворено коло Voc [V]	52,30	52,50	52,70	52,90	53,10	53,30
  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 батеријатаКонфигурирајте систем на батерии од литиум железо фосфат (LiFePO4) од 25,6 kWh. Овој капацитет обезбедува доволна резерва за критичните оптоварувања (3,6 kW) приближно 7 часа за време на прекини.
  • Модули за батерииКористете модуларни, распоредливи дизајни со куќишта со оценка IP65 за внатрешни/надворешни инсталации. Секој модул има капацитет од 2,56 kWh, со 10 модули кои го формираат комплетниот систем.

  3. Избор на инвертер

  • Хибриден инвертерКористете хибриден инвертер од 10 kW со интегрирани можности за управување со фотоволтаични системи и складирање. Клучните карактеристики вклучуваат:
    • Максимален влез на фотоволтаични панели: 15 kW
    • Моќност: 10 kW за работа поврзана со мрежа и надвор од мрежа
    • Заштита: IP65 рејтинг со време на исклучување од мрежата <10 ms

  4. Избор на фотоволтаичен кабел

  Фотоволтаичните кабли ги поврзуваат соларните модули со инверторот или комбинирачката кутија. Тие мора да издржат високи температури, изложеност на УВ зрачење и надворешни услови.

  • EN 50618 H1Z2Z2-K:
    • Еднојадрен, оценет за 1,5 kV DC, со одлична отпорност на UV зрачење и временски услови.
  • TÜV PV1-F:
    • Флексибилен, отпорен на пламен, со широк температурен опсег (-40°C до +90°C).
  • UL 4703 PV жица:
    • Двојно изолирано, идеално за системи монтирани на покрив и земја.
  • AD8 Пловечки соларен кабел:
    • Потоплив и водоотпорен, погоден за влажни или водни средини.
  • Алуминиумски јадро Соларен кабел:
    • Лесен и економичен, се користи во инсталации од голем обем.

  5. Избор на кабел за складирање на енергија

  Каблите за складирање ги поврзуваат батериите со инвертерите. Тие мора да издржат високи струи, да обезбедат термичка стабилност и да го одржуваат електричниот интегритет.

  • Кабли UL10269 и UL11627:
    • Тенкоѕидна изолација, пламен-отпорна и компактна.
  • XLPE-изолирани кабли:
    • Висок напон (до 1500V DC) и термички отпор.
  • Високонапонски еднонасочни кабли:
    • Дизајниран за меѓусебно поврзување на батериски модули и високонапонски магистрали.

  Препорачани спецификации за кабел

  Тип на кабел	Препорачан модел	Апликација
  Фотоволтаичен кабел	EN 50618 H1Z2Z2-K	Поврзување на фотоволтаични модули со инверторот.
  Фотоволтаичен кабел	UL 4703 PV жица	Инсталации на кровови на кои им е потребна висока изолација.
  Кабел за складирање на енергија	UL 10269, UL 11627	Компактни приклучоци за батерии.
  Заштитен кабел за складирање	EMI заштитен кабел за батерија	Намалување на пречките во чувствителни системи.
  Високонапонски кабел	XLPE-изолиран кабел	Високострујни врски во батериски системи.
  Пловечки фотоволтаичен кабел	AD8 Пловечки соларен кабел	Средини склони кон вода или влажни.

IV. Системска интеграција

Интегрирајте фотоволтаични модули, складирање на енергија и инвертори во комплетен систем:

1. Фотоволтаичен системДизајнирајте го распоредот на модулот и обезбедете ја структурната безбедност со соодветни системи за монтирање.
2. Складирање на енергијаИнсталирајте модуларни батерии со соодветна интеграција со BMS (систем за управување со батерии) за следење во реално време.
3. Хибриден инвертерПоврзете ги фотоволтаичните низи и батериите со инверторот за беспрекорно управување со енергијата.

V. Инсталација и одржување

Инсталација:

• Проценка на локацијатаПроверете ги покривите или приземните површини за структурна компатибилност и изложеност на сончева светлина.
• Инсталација на опремаБезбедно монтирајте ги фотоволтаичните модули, батериите и инверторите.
• Тестирање на системотПроверете ги електричните врски и извршете функционални тестови.

Одржување:

• Рутински инспекцииПроверете ги каблите, модулите и инвертерите за абење или оштетување.
• ЧистењеРедовно чистете ги фотоволтаичните модули за да ја одржите ефикасноста.
• Далечински мониторингКористете софтверски алатки за следење на перформансите на системот и оптимизирање на поставките.

VI. Заклучок

Добро дизајнираниот станбен фотоволтаичен систем за складирање овозможува заштеда на енергија, еколошки придобивки и сигурност на електричната енергија. Внимателниот избор на компоненти како што се фотоволтаични модули, батерии за складирање енергија, инвертори и кабли ја обезбедува ефикасноста и долговечноста на системот. Со следење на правилно планирање,

Со протоколи за инсталација и одржување, сопствениците на домови можат да ги максимизираат придобивките од нивната инвестиција.