Житлова фотоелектрична (PV) система накопичення в основному складається з фотоелектричних модулів, акумуляторів енергії, інверторів накопичувачів, вимірювальних пристроїв і систем керування моніторингом. Її метою є досягнення енергетичної самодостатності, зниження витрат на енергію, зниження викидів вуглецю та підвищення надійності електроенергії. Налаштування домашньої фотоелектричної системи зберігання – це комплексний процес, який вимагає ретельного розгляду різних факторів для забезпечення ефективної та стабільної роботи.
I. Огляд побутових фотоелектричних систем зберігання
Перед початком налаштування системи важливо виміряти опір ізоляції постійного струму між вхідною клемою фотоелектричної панелі та землею. Якщо опір менше ніж U…/30 мА (U… означає максимальну вихідну напругу фотоелектричної системи), необхідно вжити додаткових заходів із заземлення або ізоляції.
Основні функції житлових фотоелектричних систем зберігання включають:
- Самоспоживання: використання сонячної енергії для задоволення потреб домогосподарства в енергії.
- Гоління піку та заповнення долини: Балансування споживання енергії в різний час для економії витрат на енергію.
- Резервне живлення: Забезпечення надійної енергії під час відключень.
- Аварійне електропостачання: Підтримка критичних навантажень під час аварії мережі.
Процес конфігурації включає в себе аналіз енергетичних потреб користувача, проектування фотоелектричних і накопичувальних систем, вибір компонентів, підготовку планів встановлення та окреслення заходів щодо експлуатації та обслуговування.
II. Аналіз попиту та планування
Аналіз попиту на енергію
Детальний аналіз попиту на енергію є критично важливим, включаючи:
- Профілювання навантаження: Визначення вимог до живлення різних приладів.
- Щоденне споживання: Визначення середнього споживання електроенергії вдень і вночі.
- Ціноутворення на електроенергію: Розуміння тарифних структур для оптимізації системи для економії коштів.
Кейс-стаді
| Таблиця 1 Статистика загального навантаження | |||
| обладнання | потужність | Кількість | Загальна потужність (кВт) |
| Інверторний кондиціонер | 1.3 | 3 | 3,9 кВт |
| пральна машина | 1.1 | 1 | 1,1 кВт |
| Холодильник | 0,6 | 1 | 0,6 кВт |
| TV | 0,2 | 1 | 0,2 кВт |
| Водонагрівач | 1.0 | 1 | 1,0 кВт |
| Випадковий капюшон | 0,2 | 1 | 0,2 кВт |
| Інша електроенергія | 1.2 | 1 | 1,2 кВт |
| Всього | 8,2 кВт | ||
| Таблиця 2 Статистика важливих навантажень (позамережне електропостачання) | |||
| обладнання | потужність | Кількість | Загальна потужність (кВт) |
| Інверторний кондиціонер | 1.3 | 1 | 1,3 кВт |
| Холодильник | 0,6 | 1 | 0,6 кВт |
| Водонагрівач | 1.0 | 1 | 1,0 кВт |
| Випадковий капюшон | 0,2 | 1 | 0,2 кВт |
| Електрика освітлення та ін. | 0,5 | 1 | 0,5 кВт |
| Всього | 3,6 кВт | ||
- Профіль користувача:
- Загальне підключене навантаження: 8,2 кВт
- Критичне навантаження: 3,6 кВт
- Енергоспоживання вдень: 10 кВт/год
- Нічне споживання енергії: 20 кВт/год
- План системи:
- Встановіть гібридну систему фотоелектричних накопичувачів із денною генерацією фотоелектричної енергії, яка відповідає вимогам навантаження та накопичує надлишкову енергію в батареях для нічного використання. Мережа діє як додаткове джерело електроенергії, коли PV та зберігання недостатньо.
-
III. Конфігурація системи та вибір компонентів
1. Проектування фотоелектричної системи
- Розмір системи: Виходячи з навантаження користувача в 8,2 кВт і щоденного споживання 30 кВт/год, рекомендована фотоелектрична система потужністю 12 кВт. Цей масив може генерувати приблизно 36 кВт/год на день для задоволення попиту.
- Фотоелектричні модулі: Використовуйте 21 монокристалічний модуль 580Wp, досягаючи встановленої потужності 12,18 kWp. Забезпечте оптимальне розташування для максимального впливу сонячного світла.
Максимальна потужність Pmax [Вт] 575 580 585 590 595 600 Оптимальна робоча напруга Vmp [В] 43,73 43,88 44.02 44.17 44.31 44,45 Оптимальний робочий струм Imp [A] 13.15 13.22 13.29 13.36 13.43 13.50 Напруга холостого ходу Voc [В] 52.30 52,50 52,70 52,90 53.10 53.30 Струм короткого замикання Isc [A] 13,89 13.95 14.01 14.07 14.13 14.19 ККД модуля [%] 22.3 22.5 22.7 22.8 23.0 23.2 Допуск на вихідну потужність 0~+3% Температурний коефіцієнт максимальної потужності [Pmax] -0,29%/℃ Температурний коефіцієнт напруги холостого ходу [Voc] -0,25%/℃ Температурний коефіцієнт струму короткого замикання [Isc] 0,045%/℃ Стандартні умови тестування (STC): інтенсивність світла 1000 Вт/м², температура батареї 25 ℃, якість повітря 1,5 2. Система накопичення енергії
- Ємність акумулятора: Налаштуйте систему літій-залізо-фосфатних (LiFePO4) акумуляторів ємністю 25,6 кВт-год. Ця потужність забезпечує достатню резервну роботу для критичних навантажень (3,6 кВт) протягом приблизно 7 годин під час відключень.
- Акумуляторні модулі: Використовуйте модульні конструкції, які можна стекувати, із корпусами з рейтингом IP65 для встановлення всередині/зовні. Кожен модуль має ємність 2,56 кВт/год, 10 модулів утворюють повну систему.
3. Вибір інвертора
- Гібридний інвертор: Використовуйте гібридний інвертор потужністю 10 кВт із інтегрованими функціями PV та управління накопиченням. Ключові особливості:
- Максимальна вхідна фотоелектрична потужність: 15 кВт
- Вихідна потужність: 10 кВт як для роботи в мережі, так і поза нею
- Захист: рейтинг IP65 з часом перемикання від мережі до мережі <10 мс
4. Вибір фотоелектричного кабелю
Фотоелектричні кабелі з’єднують сонячні модулі з інвертором або комбайном. Вони повинні витримувати високі температури, ультрафіолетове опромінення та зовнішні умови.
- EN 50618 H1Z2Z2-K:
- Одножильний, розрахований на 1,5 кВ постійного струму, з чудовою стійкістю до ультрафіолету та погоди.
- TÜV PV1-F:
- Гнучкий, вогнестійкий, з широким діапазоном температур (-40°C до +90°C).
- UL 4703 Фотоелектричний дріт:
- Подвійна ізоляція, ідеальна для систем на даху та на землі.
- Плаваючий сонячний кабель AD8:
- Занурюваний і водонепроникний, підходить для вологого або водного середовища.
- Сонячний кабель з алюмінієвим сердечником:
- Легкий і економічний, використовується у великих установках.
5. Вибір кабелю накопичувача енергії
Акумуляторні кабелі підключають акумулятори до інверторів. Вони повинні витримувати великі струми, забезпечувати термічну стабільність і підтримувати електричну цілісність.
- Кабелі UL10269 і UL11627:
- Тонкостінні ізольовані, вогнестійкі та компактні.
- Кабелі з ізоляцією XLPE:
- Висока напруга (до 1500 В постійного струму) і термостійкість.
- Високовольтні кабелі постійного струму:
- Призначений для з'єднання батарейних модулів і високовольтних шин.
Рекомендовані характеристики кабелю
Тип кабелю Рекомендована модель застосування PV кабель EN 50618 H1Z2Z2-K Підключення фотоелектричних модулів до інвертора. PV кабель UL 4703 Фотоелектричний дріт Монтаж на даху, що вимагає високої ізоляції. Кабель для зберігання енергії UL 10269, UL 11627 Компактне підключення акумулятора. Екранований кабель зберігання Екранований кабель акумулятора Зменшення перешкод у чутливих системах. Кабель високої напруги XLPE-ізоляція кабелю Сильнострумові з'єднання в акумуляторних системах. Плаваючий фотоелектричний кабель Плаваючий сонячний кабель AD8 Водосприйнятливе або вологе середовище.
IV. Системна інтеграція
Інтегруйте фотоелектричні модулі, накопичувачі енергії та інвертори в повну систему:
- Фотоелектрична система: Розробка компонування модуля та забезпечення безпеки конструкції за допомогою відповідних систем кріплення.
- Зберігання енергії: Встановіть модульні батареї з належною інтеграцією BMS (Battery Management System) для моніторингу в реальному часі.
- Гібридний інвертор: Підключіть фотоелектричні панелі та батареї до інвертора для безперебійного управління енергією.
V. Встановлення та технічне обслуговування
монтаж:
- Оцінка сайту: Перевірте дахи або наземні ділянки на структурну сумісність і вплив сонячного світла.
- Монтаж обладнання: Надійно закріпіть фотоелектричні модулі, батареї та інвертори.
- Тестування системи: Перевірте електричні з’єднання та виконайте функціональні тести.
Технічне обслуговування:
- Регулярні перевірки: Перевірте кабелі, модулі та інвертори на знос або пошкодження.
- прибирання: Регулярно очищайте фотоелектричні модулі для підтримки ефективності.
- Віддалений моніторинг: використовуйте програмні засоби для відстеження продуктивності системи та оптимізації налаштувань.
VI. Висновок
Добре спроектована житлова фотоелектрична система зберігання забезпечує економію енергії, екологічні переваги та надійність живлення. Ретельний вибір таких компонентів, як фотоелектричні модулі, акумулятори енергії, інвертори та кабелі, забезпечує ефективність і довговічність системи. Дотримуючись належного планування,
встановлення та протоколів обслуговування, власники будинків можуть максимізувати переваги своїх інвестицій.
Час публікації: 24 грудня 2024 р