Átfogó útmutató a lakossági napelemes tárolórendszer tervezéséhez és konfigurálásához

Egy lakossági fotovoltaikus (PV) tárolórendszer elsősorban PV modulokból, energiatároló akkumulátorokból, tároló inverterekből, mérőeszközökből és felügyeleti rendszerekből áll. Célja az energia-önellátás elérése, az energiaköltségek csökkentése, a szén-dioxid-kibocsátás csökkentése és az energiaellátás megbízhatóságának javítása. Egy lakossági PV tárolórendszer konfigurálása egy átfogó folyamat, amely számos tényező gondos mérlegelését igényli a hatékony és stabil működés biztosítása érdekében.

I. Lakóépületek napelemes energiatároló rendszereinek áttekintése

A rendszer beállításának megkezdése előtt elengedhetetlen a DC szigetelési ellenállás mérése a napelemes rendszer bemeneti csatlakozója és a föld között. Ha az ellenállás kisebb, mint U…/30mA (az U… a napelemes rendszer maximális kimeneti feszültségét jelöli), további földelési vagy szigetelési intézkedéseket kell tenni.

A lakossági napelemes tárolórendszerek fő funkciói a következők:

• ÖnfogyasztásNapenergia hasznosítása a háztartások energiaigényének kielégítésére.
• Csúcsborotválás és völgytöltésAz energiaköltségek megtakarítása érdekében kiegyensúlyozza az energiafelhasználást a különböző időpontok között.
• Tartalék tápellátásMegbízható energiaellátás biztosítása áramkimaradások esetén.
• Vészhelyzeti áramellátásKritikus terhelések támogatása hálózati kimaradás esetén.

A konfigurációs folyamat magában foglalja a felhasználók energiaigényének elemzését, a fotovoltaikus és tároló rendszerek tervezését, az alkatrészek kiválasztását, a telepítési tervek elkészítését, valamint az üzemeltetési és karbantartási intézkedések felvázolását.

II. Igényelemzés és tervezés

Energiaigény-elemzés

A részletes energiaigény-elemzés kritikus fontosságú, beleértve a következőket:

• Terhelési profilalkotásKülönböző készülékek energiaigényének meghatározása.
• Napi fogyasztás: A nappali és éjszakai átlagos áramfogyasztás meghatározása.
• Villamosenergia-árakA tarifastruktúrák megértése a rendszer költségmegtakarítás céljából történő optimalizálása érdekében.

Esettanulmány

• Felhasználói profil:
  • Teljes csatlakoztatott terhelés: 8,2 kW
  • Kritikus terhelés: 3,6 kW
  • Nappali energiafogyasztás: 10 kWh
  • Éjszakai energiafogyasztás: 20 kWh
• Rendszerterv:
  • Telepítsen egy hibrid fotovoltaikus rendszert, amelyben a nappali fotovoltaikus energiatermelés kielégíti a terhelési igényeket, a felesleges energiát pedig akkumulátorokban tárolja éjszakai felhasználásra. A hálózat kiegészítő áramforrásként működik, amikor a fotovoltaikus energia és a tároló kapacitása nem elegendő.

• III. Rendszerkonfiguráció és komponenskiválasztás

  1. Napelemes rendszer tervezése

  • Rendszer méreteA felhasználó 8,2 kW-os terhelése és napi 30 kWh-s fogyasztása alapján egy 12 kW-os napelemes rendszer ajánlott. Ez a rendszer körülbelül 36 kWh-t képes termelni naponta az igények kielégítésére.
  • Napelemes modulokHasználjon 21 db egykristályos, 580 Wp-s modult, amelyekkel 12,18 kWp beépített teljesítmény érhető el. Gondoskodjon az optimális elrendezésről a maximális napfénynek való kitettség érdekében.

  Maximális teljesítmény Pmax [W]	575	580	585	590	595	600
  Optimális üzemi feszültség Vmp [V]	43,73	43,88	44.02	44.17	44.31	44,45
  Optimális üzemi áram Imp [A]	13.15	13.22	13.29	13.36	13.43	13.50
  Nyitott áramköri feszültség Voc [V]	52.30	52,50	52,70	52,90	53.10	53.30
  Rövidzárlati áram Isc [A]	13,89	13,95	14.01	14.07	14.13	14.19
  Modul hatékonysága [%]	22.3	22,5	22.7	22.8	23.0	23.2
  Kimeneti teljesítmény tolerancia	0~+3%
  Maximális teljesítmény hőmérsékleti együtthatója [Pmax]	-0,29%/℃
  Nyitott áramkör feszültségének hőmérsékleti együtthatója [Voc]	-0,25%/℃
  Rövidzárlati áram hőmérsékleti együtthatója [Isc]	0,045%/℃
  Standard tesztkörülmények (STC): Fényintenzitás 1000 W/m², akkumulátor hőmérséklete 25 ℃, levegőminőség 1,5

  2. Energiatároló rendszer

  • Akkumulátor kapacitása: Konfiguráljon egy 25,6 kWh-s lítium-vas-foszfát (LiFePO4) akkumulátorrendszert. Ez a kapacitás elegendő áthidalási áramot biztosít a kritikus terhelések (3,6 kW) számára körülbelül 7 órán át áramkimaradások esetén.
  • Akkumulátor modulokModuláris, egymásra rakható kialakítást alkalmazzon IP65-ös besorolású házakkal beltéri/kültéri telepítésekhez. Minden modul kapacitása 2,56 kWh, a teljes rendszert 10 modul alkotja.

  3. Inverter kiválasztása

  • Hibrid inverterHasználjon 10 kW-os hibrid invertert integrált fotovoltaikus és tároláskezelési képességekkel. Főbb jellemzők:
    • Maximális fotovoltaikus teljesítmény: 15 kW
    • Teljesítmény: 10 kW hálózatra kapcsolt és hálózaton kívüli üzemmódban is
    • Védelem: IP65 besorolás, <10 ms-os hálózaton kívüli kapcsolási idővel

  4. PV kábel kiválasztása

  A napelemes kábelek a napelemeket az inverterhez vagy a csatlakozódobozhoz csatlakoztatják. Ellen kell állniuk a magas hőmérsékletnek, az UV-sugárzásnak és a kültéri körülményeknek.

  • EN 50618 H1Z2Z2-K:
    • Egymagos, 1,5 kV egyenfeszültségre méretezett, kiváló UV- és időjárásállósággal.
  • TÜV PV1-F:
    • Rugalmas, lángálló, széles hőmérséklet-tartománnyal (-40°C-tól +90°C-ig).
  • UL 4703 PV vezeték:
    • Duplán szigetelésű, ideális tetőtéri és talajra szerelt rendszerekhez.
  • AD8 úszó napelemes kábel:
    • Vízálló és merülő, alkalmas párás vagy vizes környezetbe.
  • Alumínium magú napelemes kábel:
    • Könnyű és költséghatékony, nagyméretű telepítésekhez használható.

  5. Energiatároló kábel kiválasztása

  Az akkumulátorokat az inverterekhez tárolókábelek kötik össze. Nagy áramerősséget kell kezelniük, hőstabilitást kell biztosítaniuk, és meg kell őrizniük az elektromos integritást.

  • UL10269 és UL11627 kábelek:
    • Vékonyfalú, szigetelt, lángálló és kompakt.
  • XLPE szigetelésű kábelek:
    • Nagyfeszültség (akár 1500 V DC) és hőállóság.
  • Nagyfeszültségű egyenáramú kábelek:
    • Akkumulátormodulok és nagyfeszültségű buszok összekapcsolására tervezték.

  Ajánlott kábelspecifikációk

  Kábeltípus	Ajánlott modell	Alkalmazás
  PV kábel	EN 50618 H1Z2Z2-K	PV modulok csatlakoztatása az inverterhez.
  PV kábel	UL 4703 PV vezeték	Magas szintű szigetelést igénylő tetőfedő berendezések.
  Energiatároló kábel	UL 10269, UL 11627	Kompakt akkumulátorcsatlakozók.
  Árnyékolt tárolókábel	EMI árnyékolt akkumulátorkábel	Az interferencia csökkentése érzékeny rendszerekben.
  Nagyfeszültségű kábel	XLPE szigetelésű kábel	Nagyáramú csatlakozások akkumulátorrendszerekben.
  Lebegő PV kábel	AD8 úszó napelemes kábel	Víznek kitett vagy párás környezet.

IV. Rendszerintegráció

Integrálja a PV modulokat, az energiatárolókat és az invertereket egy komplett rendszerbe:

1. Napelemes rendszer: Tervezze meg a modul elrendezését, és biztosítsa a szerkezeti biztonságot megfelelő rögzítőrendszerekkel.
2. EnergiatárolásTelepítsen moduláris akkumulátorokat megfelelő BMS (akkumulátorkezelő rendszer) integrációval a valós idejű monitorozás érdekében.
3. Hibrid inverterCsatlakoztasson napelemes rendszereket és akkumulátorokat az inverterhez a zökkenőmentes energiagazdálkodás érdekében.

V. Telepítés és karbantartás

Telepítés:

• Helyszíni felmérés: Ellenőrizze a tetőket vagy a talajszinteket szerkezeti kompatibilitás és napfénynek való kitettség szempontjából.
• Berendezések telepítéseBiztonságosan rögzítse a PV modulokat, akkumulátorokat és invertereket.
• Rendszertesztelés: Ellenőrizze az elektromos csatlakozásokat és végezzen funkcionális teszteket.

Karbantartás:

• Rutinellenőrzések: Ellenőrizze a kábeleket, modulokat és invertereket kopás vagy sérülés szempontjából.
• TisztításA hatékonyság fenntartása érdekében rendszeresen tisztítsa a fotovoltaikus modulokat.
• Távoli megfigyelés: Szoftvereszközök használatával nyomon követheti a rendszer teljesítményét és optimalizálhatja a beállításokat.

VI. Következtetés

Egy jól megtervezett lakossági napelemes tárolórendszer energiamegtakarítást, környezeti előnyöket és energiaellátási megbízhatóságot biztosít. Az olyan alkatrészek gondos kiválasztása, mint a napelemes modulok, energiatároló akkumulátorok, inverterek és kábelek, biztosítja a rendszer hatékonyságát és hosszú élettartamát. A megfelelő tervezés betartásával...

A telepítési és karbantartási protokollok betartásával a háztulajdonosok maximalizálhatják befektetésük hasznát.