Visaptverošs ceļvedis dzīvojamo PV-atmiņas sistēmas projektēšanai un konfigurēšanai

Dzīvojamā fotoelementu (PV) uzglabāšanas sistēma galvenokārt sastāv no PV moduļiem, enerģijas uzglabāšanas akumulatoriem, uzglabāšanas invertoriem, mērierīcēm un uzraudzības vadības sistēmām. Tās mērķis ir panākt enerģijas pašpietiekamību, samazināt enerģijas izmaksas, samazināt oglekļa emisijas un uzlabot elektroenerģijas drošumu. Dzīvojamās PV uzglabāšanas sistēmas konfigurēšana ir visaptverošs process, kurā rūpīgi jāizvērtē dažādi faktori, lai nodrošinātu efektīvu un stabilu darbību.

I. Pārskats par dzīvojamo ēku PV uzglabāšanas sistēmām

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

Dzīvojamo PV uzglabāšanas sistēmu galvenās funkcijas ir:

• Pašpatēriņš: Saules enerģijas izmantošana, lai apmierinātu mājsaimniecības enerģijas pieprasījumu.
• Pīķa skūšana un ielejas aizpildīšana: enerģijas patēriņa līdzsvarošana dažādos laikos, lai ietaupītu enerģijas izmaksas.
• Rezerves jauda: Nodrošina uzticamu enerģiju pārtraukumu laikā.
• Avārijas barošanas avots: Atbalsta kritiskās slodzes tīkla atteices laikā.

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

II. Pieprasījuma analīze un plānošana

Enerģijas pieprasījuma analīze

Detalizēta enerģijas pieprasījuma analīze ir ļoti svarīga, tostarp:

• Slodzes profilēšana: dažādu ierīču jaudas prasību noteikšana.
• Ikdienas patēriņš: vidējā elektroenerģijas patēriņa noteikšana dienā un naktī.
• Elektrības cenu noteikšana: Izpratne par tarifu struktūrām, lai optimizētu sistēmu izmaksu ietaupīšanai.

Gadījuma izpēte

• Lietotāja profils:
  • Kopējā pieslēgtā slodze: 8,2 kW
  • Kritiskā slodze: 3,6 kW
  • Dienas enerģijas patēriņš: 10 kWh
  • Nakts enerģijas patēriņš: 20 kWh
• Sistēmas plāns:
  • Instalējiet PV uzglabāšanas hibrīda sistēmu ar dienas PV ģenerēšanu, kas atbilst slodzes prasībām un uzglabā lieko enerģiju akumulatoros lietošanai nakts laikā. Tīkls darbojas kā papildu enerģijas avots, ja PV un uzglabāšana nav pietiekama.

• III. Sistēmas konfigurācija un komponentu izvēle

  1. PV sistēmas projektēšana

  • Sistēmas izmērs: Pamatojoties uz lietotāja 8,2 kW slodzi un 30 kWh ikdienas patēriņu, ieteicams 12 kW PV bloks. Šis masīvs var ģenerēt aptuveni 36 kWh dienā, lai apmierinātu pieprasījumu.
  • PV moduļi: Izmantojiet 21 vienkristāla 580 Wp moduļus, 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
  Atvērtās ķēdes 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%/℃
  Atvērtās ķēdes sprieguma temperatūras koeficients [Voc]	-0,25%/℃
  Īsslēguma strāvas temperatūras koeficients [Isc]	0,045%/℃
  Standarta testa apstākļi (STC): gaismas intensitāte 1000W/m², akumulatora temperatūra 25℃, gaisa kvalitāte 1,5

  2. Enerģijas uzglabāšanas sistēma

  • Akumulatora ietilpība: konfigurējiet 25,6 kWh litija dzelzs fosfāta (LiFePO4) akumulatora sistēmu. Šī jauda nodrošina pietiekamu rezervi kritiskām slodzēm (3,6 kW) aptuveni 7 stundas pārtraukumu laikā.
  • Akumulatoru moduļi: Iekštelpu/āra instalācijām izmantojiet modulāras, sakraujamas konstrukcijas ar IP65 novērtējuma korpusiem. Katra moduļa jauda ir 2,56 kWh, un 10 moduļi veido visu sistēmu.

  3. Invertora izvēle

  • Hibrīda invertors: izmantojiet 10 kW hibrīdinvertoru ar integrētām PV un krātuves pārvaldības iespējām. Galvenās funkcijas ietver:
    • Maksimālā PV ieeja: 15 kW
    • Jauda: 10 kW gan tīklam, gan ārpus tīkla
    • Aizsardzība: IP65 reitings ar tīkla izslēgšanas un tīkla pārslēgšanas laiku <10 ms

  4. PV kabeļa izvēle

  PV kabeļi savieno saules moduļus ar invertora vai kombinētāja kārbu. Tiem jāiztur augsta temperatūra, UV iedarbība un āra apstākļi.

  • EN 50618 H1Z2Z2-K:
    • Viens kodols, paredzēts 1,5 kV līdzstrāvai, ar izcilu UV un laika apstākļu izturību.
  • TÜV PV1-F:
    • Elastīgs, liesmu slāpējošs, ar plašu temperatūras diapazonu (-40°C līdz +90°C).
  • UL 4703 PV vads:
    • Dubulti izolēts, ideāli piemērots jumta un zemes sistēmām.
  • AD8 peldošais saules kabelis:
    • Iegremdējams un ūdensizturīgs, piemērots mitrai vai ūdens videi.
  • Alumīnija kodola saules kabelis:
    • Viegls un ekonomisks, izmanto liela mēroga instalācijās.

  5. Enerģijas uzglabāšanas kabeļa izvēle

  Uzglabāšanas kabeļi savieno akumulatorus ar invertoriem. Tiem ir jāpārvar liela strāva, jānodrošina termiskā stabilitāte un jāuztur elektriskā integritāte.

  • UL10269 un UL11627 kabeļi:
    • Plānas sienas izolēts, liesmu slāpējošs un kompakts.
  • XLPE izolēti kabeļi:
    • Augstspriegums (līdz 1500V DC) un termiskā pretestība.
  • Augstsprieguma līdzstrāvas kabeļi:
    • Paredzēts akumulatoru moduļu un augstsprieguma kopņu savstarpējai savienošanai.

  Ieteicamās kabeļa specifikācijas

  Kabeļa veids	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 uzglabāšanas kabelis	UL 10269, UL 11627	Kompakti akumulatora savienojumi.
  Ekranēts uzglabāšanas kabelis	EMI ekranēts akumulatora kabelis	Traucējumu samazināšana jutīgās sistēmās.
  Augstsprieguma kabelis	XLPE izolēts kabelis	Augststrāvas savienojumi akumulatoru sistēmās.
  Peldošais PV kabelis	AD8 peldošais saules kabelis	Ūdenim pakļauta vai mitra vide.

IV. Sistēmas integrācija

Integrējiet PV moduļus, enerģijas uzglabāšanu un invertorus pilnā sistēmā:

1. PV sistēma: Izstrādāt moduļu izkārtojumu un nodrošināt konstrukcijas drošību ar atbilstošām montāžas sistēmām.
2. Enerģijas uzglabāšana: Instalējiet moduļu akumulatorus ar atbilstošu BMS (Battery Management System) integrāciju reāllaika uzraudzībai.
3. Hibrīda invertors: savienojiet PV blokus un akumulatorus ar invertoru, lai nodrošinātu netraucētu enerģijas pārvaldību.

V. Uzstādīšana un apkope

Uzstādīšana:

• Vietnes novērtējums: pārbaudiet jumtu vai zemes zonu strukturālo saderību un saules gaismas iedarbību.
• Aprīkojuma uzstādīšana: droši uzstādiet PV moduļus, akumulatorus un invertorus.
• Sistēmas testēšana: pārbaudiet elektriskos savienojumus un veiciet funkcionālās pārbaudes.

Apkope:

• Regulāras pārbaudes: Pārbaudiet kabeļus, moduļus un invertorus, vai tie nav nodiluši vai bojāti.
• Tīrīšana: Regulāri tīriet PV moduļus, lai saglabātu efektivitāti.
• Attālā uzraudzība: izmantojiet programmatūras rīkus, lai izsekotu sistēmas veiktspējai un optimizētu iestatījumus.

VI. Secinājums

Labi izstrādāta dzīvojamā PV uzglabāšanas sistēma nodrošina enerģijas ietaupījumu, ieguvumus videi un elektroenerģijas drošumu. Rūpīga tādu komponentu kā PV moduļu, enerģijas akumulatoru, invertoru un kabeļu atlase nodrošina sistēmas efektivitāti un ilgmūžību. Ievērojot pareizu plānošanu,

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