Visaptverošs ceļvedis dzīvojamo māju fotoelektrisko uzglabāšanas sistēmu projektēšanai un konfigurēšanai

Dzīvojamo māju fotoelektriskā (FV) enerģijas uzglabāšanas sistēma galvenokārt sastāv no FV moduļiem, enerģijas uzglabāšanas akumulatoriem, uzglabāšanas invertoriem, mērīšanas ierīcēm un uzraudzības vadības sistēmām. Tās mērķis ir panākt enerģētisko pašpietiekamību, samazināt enerģijas izmaksas, samazināt oglekļa emisijas un uzlabot enerģijas piegādes uzticamību. Dzīvojamo māju FV enerģijas uzglabāšanas sistēmas konfigurēšana ir visaptverošs process, kas prasa rūpīgu dažādu faktoru apsvēršanu, lai nodrošinātu efektīvu un stabilu darbību.

I. Dzīvojamo māju fotoelektrisko enerģijas uzglabāšanas sistēmu pārskats

Pirms sistēmas iestatīšanas uzsākšanas ir svarīgi izmērīt līdzstrāvas izolācijas pretestību starp PV masīva ieejas spaili un zemi. Ja pretestība ir mazāka par U…/30mA (U… apzīmē PV masīva maksimālo izejas spriegumu), jāveic papildu zemējuma vai izolācijas pasākumi.

Dzīvojamo māju fotoelektrisko enerģijas uzglabāšanas sistēmu galvenās funkcijas ir šādas:

• PašpatēriņšSaules enerģijas izmantošana mājsaimniecību enerģijas vajadzību apmierināšanai.
• Virsotņu noskūšana un ieleju aizpildīšanaEnerģijas patēriņa līdzsvarošana dažādos laikos, lai ietaupītu enerģijas izmaksas.
• Rezerves barošanaNodrošina uzticamu enerģijas piegādi pārtraukumu laikā.
• Avārijas barošanas avotsKritisko slodžu nodrošināšana tīkla atteices laikā.

Konfigurācijas process ietver lietotāju enerģijas vajadzību analīzi, PV un uzglabāšanas sistēmu projektēšanu, komponentu izvēli, uzstādīšanas plānu sagatavošanu un ekspluatācijas un apkopes pasākumu izstrādi.

II. Pieprasījuma analīze un plānošana

Enerģijas pieprasījuma analīze

Detalizēta enerģijas pieprasījuma analīze ir kritiski svarīga, tostarp:

• Slodzes profilēšanaDažādu ierīču jaudas prasību noteikšana.
• Dienas patēriņš: Vidējā elektroenerģijas patēriņa noteikšana dienā un naktī.
• Elektroenerģijas cenasTarifu struktūru izpratne, lai optimizētu sistēmu izmaksu ietaupījumam.

Gadījuma izpēte

• Lietotāja profils:
  • Kopējā pievienotā slodze: 8,2 kW
  • Kritiskā slodze: 3,6 kW
  • Dienas enerģijas patēriņš: 10 kWh
  • Enerģijas patēriņš naktī: 20 kWh
• Sistēmas plāns:
  • Uzstādiet hibrīdsistēmu ar fotoelektrisko enerģiju un enerģijas uzkrāšanu, kurā dienas laikā ģenerētā fotoelektriskā enerģija atbilst slodzes prasībām un liekā enerģija tiek uzkrāta akumulatoros nakts lietošanai. Elektrotīkls darbojas kā papildu enerģijas avots, ja fotoelektriskā enerģija un enerģijas uzkrāšana nav pietiekama.

• III. Sistēmas konfigurācija un komponentu izvēle

  1. Fotoelektrisko sistēmu projektēšana

  • Sistēmas izmērsPamatojoties uz lietotāja 8,2 kW slodzi un dienas patēriņu 30 kWh, ieteicams 12 kW fotoelektrisko paneļu masīvs. Šis masīvs var saražot aptuveni 36 kWh dienā, lai apmierinātu pieprasījumu.
  • PV moduļiIzmantojiet 21 monokristāla 580 Wp moduli, sasniedzot uzstādīto jaudu 12,18 kWp. Nodrošiniet optimālu izvietojumu maksimālai saules gaismas iedarbībai.

  Maksimālā jauda Pmax [W]	575	580	585	590	595	600
  Optimālais darba spriegums Vmp [V]	43,73	43,88	44.02	44.17	44.31	44,45
  Optimālā darba strāva Imp [A]	13.15	13.22	13.29	13.36	13.43	13.50
  Tukšgaitas spriegums Voc [V]	52,30	52,50	52,70	52,90	53.10	53.30
  Īsslēguma strāva Isc [A]	13,89	13,95	14.01	14.07	14.13	14.19
  Moduļa efektivitāte [%]	22.3	22,5	22.7	22.8	23,0	23.2
  Izejas jaudas pielaide	0~+3%
  Maksimālās jaudas temperatūras koeficients [Pmax]	-0,29%/℃
  Tukšgaitas sprieguma temperatūras koeficients [Voc]	-0,25%/℃
  Īsslēguma strāvas temperatūras koeficients [Isc]	0,045%/℃
  Standarta testa apstākļi (STC): gaismas intensitāte 1000 W/m², akumulatora temperatūra 25 ℃, gaisa kvalitāte 1,5

  2. Enerģijas uzkrāšanas sistēma

  • Akumulatora ietilpībaKonfigurējiet 25,6 kWh litija dzelzs fosfāta (LiFePO4) akumulatoru sistēmu. Šī jauda nodrošina pietiekamu rezerves jaudu kritiskām slodzēm (3,6 kW) aptuveni 7 stundas pārtraukumu laikā.
  • Akumulatora moduļiIzmantojiet modulāras, sakraujamas konstrukcijas ar IP65 aizsardzības klases korpusiem iekštelpu/āra uzstādīšanai. Katra moduļa jauda ir 2,56 kWh, un pilnu sistēmu veido 10 moduļi.

  3. Invertora izvēle

  • Hibrīda invertorsIzmantojiet 10 kW hibrīda invertoru ar integrētām PV un uzglabāšanas pārvaldības iespējām. Galvenās funkcijas ietver:
    • Maksimālā PV ieejas jauda: 15 kW
    • Jauda: 10 kW gan tīklam pieslēgtam, gan autonomam darbam
    • Aizsardzība: IP65 klase ar tīkla atslēgšanas pārslēgšanās laiku <10 ms

  4. PV kabeļa izvēle

  PV kabeļi savieno saules moduļus ar invertoru vai kombinēto kārbu. Tiem jāiztur augsta temperatūra, UV starojums un āra apstākļi.

  • EN 50618 H1Z2Z2-K:
    • Vienkodola, paredzēts 1,5 kV līdzspriegumam, ar izcilu UV un laikapstākļu izturību.
  • TÜV PV1-F:
    • Elastīgs, liesmu slāpējošs, ar plašu temperatūras diapazonu (no -40°C līdz +90°C).
  • UL 4703 PV vads:
    • Divkārši izolēts, ideāli piemērots jumta un zemes montējamām sistēmām.
  • AD8 peldošs saules kabelis:
    • Iegremdējams un ūdensnecaurlaidīgs, piemērots mitrai vai ūdens videi.
  • Alumīnija serdes saules kabelis:
    • Viegls un rentabls, izmantojams liela mēroga instalācijās.

  5. Enerģijas uzkrāšanas kabeļa izvēle

  Uzglabāšanas kabeļi savieno akumulatorus ar invertoriem. Tiem jāiztur lielas strāvas, jānodrošina termiskā stabilitāte un jāuztur elektriskā integritāte.

  • UL10269 un UL11627 kabeļi:
    • Plānsienu izolēts, liesmu slāpējošs un kompakts.
  • XLPE izolēti kabeļi:
    • Augsts spriegums (līdz 1500 V līdzstrāva) un termiskā izturība.
  • Augstsprieguma līdzstrāvas kabeļi:
    • Paredzēts akumulatoru moduļu un augstsprieguma kopņu savienošanai.

  Ieteicamās kabeļu specifikācijas

  Kabeļa tips	Ieteicamais modelis	Pieteikums
  PV kabelis	EN 50618 H1Z2Z2-K	PV moduļu pievienošana invertoram.
  PV kabelis	UL 4703 PV vads	Jumta instalācijas, kurām nepieciešama augsta izolācija.
  Enerģijas uzkrāšanas kabelis	UL 10269, UL 11627	Kompakti akumulatora savienojumi.
  Ekranēts glabāšanas kabelis	EMI ekranēts akumulatora kabelis	Traucējumu mazināšana jutīgās sistēmās.
  Augstsprieguma kabelis	XLPE izolēts kabelis	Augstas strāvas savienojumi akumulatoru sistēmās.
  Peldošs PV kabelis	AD8 peldošs saules kabelis	Ūdens iedarbībai pakļauta vai mitra vide.

IV. Sistēmu integrācija

Integrējiet PV moduļus, enerģijas uzkrāšanas iekārtas un invertorus pilnīgā sistēmā:

1. PV sistēmaIzstrādāt moduļu izkārtojumu un nodrošināt konstrukcijas drošību, izmantojot atbilstošas ​​stiprinājuma sistēmas.
2. Enerģijas uzglabāšanaUzstādiet modulāras baterijas ar atbilstošu BMS (akumulatoru pārvaldības sistēmas) integrāciju reāllaika uzraudzībai.
3. Hibrīda invertorsPievienojiet PV masīvus un akumulatorus invertoram, lai nodrošinātu netraucētu enerģijas pārvaldību.

V. Uzstādīšana un apkope

Uzstādīšana:

• Vietnes novērtējumsPārbaudiet jumtu vai zemes gabaliņu konstrukcijas saderību un saules gaismas iedarbību.
• Iekārtu uzstādīšanaDroši uzstādiet PV moduļus, akumulatorus un invertorus.
• Sistēmas testēšanaPārbaudiet elektriskos savienojumus un veiciet funkcionālās pārbaudes.

Apkope:

• Regulāras pārbaudesPārbaudiet kabeļus, moduļus un invertorus, vai tie nav nodiluši vai bojāti.
• TīrīšanaRegulāri tīriet PV moduļus, lai saglabātu efektivitāti.
• Attālā uzraudzībaIzmantojiet programmatūras rīkus, lai izsekotu sistēmas veiktspēju un optimizētu iestatījumus.

VI. Secinājums

Labi izstrādāta dzīvojamo māju PV uzglabāšanas sistēma nodrošina enerģijas ietaupījumu, ieguvumus videi un enerģijas uzticamību. Rūpīga komponentu, piemēram, PV moduļu, enerģijas uzglabāšanas akumulatoru, invertoru un kabeļu, izvēle nodrošina sistēmas efektivitāti un ilgmūžību. Ievērojot pareizu plānošanu,

uzstādīšanas un apkopes protokolus, māju īpašnieki var maksimāli palielināt savu ieguldījumu ieguvumus.