Omfattende guide til boligdesign og konfigurasjon av PV-lagringssystem

Et boligfotovoltaisk (PV) -lagringssystem består hovedsakelig av PV-moduler, energilagringsbatterier, lagringsomformer, måleenheter og overvåkingsstyringssystemer. Målet er å oppnå selvforsyning for energi, redusere energikostnadene, lavere karbonutslipp og forbedre strømpåliteligheten. Konfigurere et Residential PV-lagringssystem er en omfattende prosess som krever nøye vurdering av forskjellige faktorer for å sikre effektiv og stabil drift.

I. Oversikt over PV-lagringssystemer

Før du setter i gang systemoppsettet, er det viktig å måle DC -isolasjonsmotstanden mellom PV -array -inngangsterminalen og bakken. Hvis motstanden er mindre enn u…/30mA (u… representerer den maksimale utgangsspenningen til PV -arrayen), må ytterligere jording eller isolasjonstiltak tas.

De primære funksjonene til Residential PV-lagringssystemer inkluderer:

• Selvforbruk: Bruke solenergi for å imøtekomme husholdningens energikrav.
• Toppbarbering og dalfylling: Balanserende energibruk på forskjellige tider for å spare energikostnader.
• Sikkerhetskopiering: Gir pålitelig energi under strømbrudd.
• Nødstrømforsyning: Støttende kritiske belastninger under nettet.

Konfigurasjonsprosessen inkluderer analyse av brukerenergibehov, utforming av PV og lagringssystemer, valg av komponenter, utarbeide installasjonsplaner og skissere drifts- og vedlikeholdstiltak.

Ii. Etterspørselsanalyse og planlegging

Energibehovsanalyse

Detaljert energibehovsanalyse er kritisk, inkludert:

• Last profilering: Identifisere strømkravene til forskjellige apparater.
• Daglig forbruk: Bestemme den gjennomsnittlige strømforbruket om dagen og natten.
• Elektrisitetspriser: Forstå tollstrukturer for å optimalisere systemet for kostnadsbesparelser.

Casestudie

• Brukerprofil:
  • Total tilkoblet belastning: 8,2 kW
  • Kritisk belastning: 3,6 kw
  • Energiforbruk på dagtid: 10 kWh
  • Energiforbruk om natten: 20 kWh
• Systemplan:
  • Installer et PV-lagringshybridsystem med PV-generasjonsmøtekrav på dagtid og lagring av overflødig energi i batterier for bruk om natten. Rutenettet fungerer som en supplerende strømkilde når PV og lagring er utilstrekkelig.

• Iii. Systemkonfigurasjon og valg av komponent

  1. PV -systemdesign

  • Systemstørrelse: Basert på brukerens 8,2 kW belastning og daglig forbruk på 30 kWh, anbefales en 12 kW PV -gruppe. Denne matrisen kan generere omtrent 36 kWh per dag for å dekke etterspørselen.
  • PV -moduler: Bruk 21 enkeltkrystall 580WP-moduler, og oppnå en installert kapasitet på 12,18 kWp. Sørg for optimal arrangement for maksimal sollyseksponering.

  Maksimal strøm PMAX [W]	575	580	585	590	595	600
  Optimal driftsspenning VMP [V]	43.73	43.88	44.02	44.17	44.31	44.45
  Optimal driftsstrøm IMP [a]	13.15	13.22	13.29	13.36	13.43	13.50
  Åpne kretsspenning VOC [V]	52.30	52,50	52.70	52.90	53.10	53.30
  Kortslutningsstrøm ISC [a]	13.89	13.95	14.01	14.07	14.13	14.19
  Moduleffektivitet [%]	22.3	22.5	22.7	22.8	23.0	23.2
  Output strømtoleranse	0 ~+3%
  Temperaturkoeffisient for maksimal effekt [PMAX]	-0,29%/℃
  Temperaturkoeffisient for åpen kretsspenning [VOC]	-0,25%/℃
  Temperaturkoeffisient for kortslutningsstrøm [ISC]	0,045%/℃
  Standard testbetingelser (STC): Lysintensitet 1000W/m², batteritemperatur 25 ℃, luftkvalitet 1,5

  2. Energilagringssystem

  • Batterikapasitet: Konfigurer et 25,6 kWh litiumjernfosfat (LIFEPO4) batterisystem. Denne kapasiteten sikrer tilstrekkelig sikkerhetskopi for kritiske belastninger (3,6 kW) i omtrent 7 timer under strømbrudd.
  • Batterimoduler: Bruk modulære, stabile design med IP65-rangerte kabinetter for innendørs/utendørs installasjoner. Hver modul har en kapasitet på 2,56 kWh, med 10 moduler som danner det komplette systemet.

  3. Valg av omformer

  • Hybrid omformer: Bruk en 10 kW hybrid omformer med integrerte PV- og lagringsstyringsfunksjoner. Viktige funksjoner inkluderer:
    • Maksimal PV -inngang: 15 kW
    • Utgang: 10 kW for både nettbundet og off-nett-drift
    • Beskyttelse: IP65-rangering med nettbitektstid på nettet <10 ms

  4. PV -kabelvalg

  PV -kabler kobler solcellemoduler til omformeren eller kombineringsboksen. De må tåle høye temperaturer, UV -eksponering og utendørs forhold.

  • EN 50618 H1Z2Z2-K:
    • Enkjernen, vurdert til 1,5 kV DC, med utmerket UV og værmotstand.
  • Tüv PV1-F:
    • Fleksibel, flammehemmende, med et bredt temperaturområde (-40 ° C til +90 ° C).
  • UL 4703 PV Wire:
    • Dobbeltisolert, ideelt for tak- og bakkemonterte systemer.
  • AD8 flytende solkabel:
    • Nedsenkbare og vanntette, egnet for fuktige eller vannlevende miljøer.
  • Aluminiums kjernemål:
    • Lett og kostnadseffektiv, brukt i store installasjoner.

  5. Energilagringskabelvalg

  Lagringskabler kobler batterier til omformere. De må håndtere høye strømmer, gi termisk stabilitet og opprettholde elektrisk integritet.

  • UL10269 og UL11627 kabler:
    • Tynnvegg isolert, flammehemmende og kompakt.
  • XLPE-isolerte kabler:
    • Høyspenning (opptil 1500V DC) og termisk motstand.
  • Høyspent DC-kabler:
    • Designet for sammenkobling av batterimoduler og høyspentbusser.

  Anbefalte kabelspesifikasjoner

  Kabeltype	Anbefalt modell	Søknad
  PV -kabel	EN 50618 H1Z2Z2-K	Koble PV -moduler til omformeren.
  PV -kabel	UL 4703 PV Wire	Takinstallasjoner som krever høy isolasjon.
  Energilagringskabel	UL 10269, UL 11627	Kompakte batteriforbindelser.
  Skjermet lagringskabel	EMI skjermet batterikabel	Redusere interferens i sensitive systemer.
  Høyspenningskabel	XLPE -isolert kabel	Høystrømforbindelser i batterisystemer.
  Flytende PV -kabel	AD8 flytende solkabel	Vannutsatte eller fuktige miljøer.

IV. Systemintegrasjon

Integrer PV -moduler, energilagring og omformere i et komplett system:

1. PV -system: Design moduloppsett og sikre strukturell sikkerhet med passende monteringssystemer.
2. Energilagring: Installer modulære batterier med riktig BMS (batteristyringssystem) integrasjon for overvåking i sanntid.
3. Hybrid omformer: Koble PV -matriser og batterier til omformeren for sømløs energiledelse.

V. Installasjon og vedlikehold

Installasjon:

• Nettstedsvurdering: Inspiser hustak eller bakkeområder for strukturell kompatibilitet og eksponering for sollys.
• Utstyrsinstallasjon: Monter PV -moduler, batterier og omformere.
• Systemtesting: Bekreft elektriske tilkoblinger og utfør funksjonelle tester.

Vedlikehold:

• Rutinemessige inspeksjoner: Kontroller kabler, moduler og omformere for slitasje eller skade.
• Rengjøring: Rengjør PV -moduler regelmessig for å opprettholde effektiviteten.
• Fjernovervåking: Bruk programvareverktøy for å spore systemytelse og optimalisere innstillinger.

Vi. Konklusjon

Et godt designet PV-lagringssystem leverer energibesparelser, miljømessige fordeler og strømpålitelighet. Det nøye utvalget av komponenter som PV -moduler, energilagringsbatterier, omformere og kabler sikrer systemets effektivitet og levetid. Ved å følge riktig planlegging,

Installasjons- og vedlikeholdsprotokoller, huseiere kan maksimere fordelene med investeringen.