Omfattande guide till bostadsförvaringssystemdesign och konfiguration

Ett bostadsfotovoltaic (PV) -lagringssystem består främst av PV-moduler, energilagringsbatterier, lagringsomvandlare, mätanordningar och övervakningssystem. Målet är att uppnå självförsörjning av energin, minska energikostnaderna, sänka koldioxidutsläppen och förbättra kraften på tillförlitligheten. Att konfigurera ett bostads-PV-lagringssystem är en omfattande process som kräver noggrann övervägande av olika faktorer för att säkerställa effektiv och stabil drift.

I. Översikt över PV-lagringssystem för bostäder

Innan systeminställningen initieras är det viktigt att mäta DC -isoleringsmotståndet mellan PV -array -ingångsterminalen och marken. Om motståndet är mindre än u .../30mA (u ... representerar den maximala utgångsspänningen för PV -arrayen) måste ytterligare jordning eller isoleringsåtgärder vidtas.

De primära funktionerna för bostads-PV-lagringssystem inkluderar:

• Självförbrukning: Använda solenergi för att möta hushållens energibehov.
• Topprakning och dalfyllning: Balansera energianvändningen över olika tider för att spara på energikostnader.
• Säkerhetskopiering: Tillförlitlig energi under avbrott.
• Akut strömförsörjning: Stödja kritiska belastningar under nätfel.

Konfigurationsprocessen inkluderar att analysera användarenergibehov, utforma PV- och lagringssystem, välja komponenter, förbereda installationsplaner och beskriva drifts- och underhållsåtgärder.

Ii. Efterfrågan analys och planering

Analys av energibehov

Detaljerad analys av energibehov är avgörande, inklusive:

• Belastningsprofilering: Identifiera kraftkraven för olika apparater.
• Daglig konsumtion: Bestämma den genomsnittliga elanvändningen under dagen och natten.
• Elpriser: Förstå tullstrukturer för att optimera systemet för kostnadsbesparingar.

Fallstudie

• Användarprofil:
  • Total ansluten belastning: 8.2 kW
  • Kritisk belastning: 3,6 kW
  • Dagens energiförbrukning: 10 kWh
  • Nattens energiförbrukning: 20 kWh
• Systemplan:
  • Installera ett PV-lagringshybridsystem med dagtid PV-genereringsmötebelastningskrav och lagra överskott av energi i batterier för nattbruk. Nätet fungerar som en kompletterande kraftkälla när PV och lagring är otillräckliga.

• Iii. Systemkonfiguration och val av komponenter

  1. PV -systemdesign

  • Systemstorlek: Baserat på användarens 8,2 kW belastning och daglig konsumtion på 30 kWh rekommenderas en 12 kW PV -array. Denna matris kan generera cirka 36 kWh per dag för att möta efterfrågan.
  • Pv -moduler: Använd 21 enkristall 580WP-moduler, vilket uppnår en installerad kapacitet på 12,18 kWp. Säkerställa optimalt arrangemang för exponering för maximal solljus.

  Maximal Power PMAX [W]	575	580	585	590	595	600
  Optimal driftsspänning VMP [V]	43.73	43,88	44.02	44.17	44.31	44.45
  Optimal driftström IMP [A]	13.15	13.22	13.29	13.36	13.43	13.50
  Öppen kretsspänning VOC [V]	52.30	52,50	52,70	52,90	53.10	53.30
  Kortslutningsström 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
  Utgångskrafttolerans	0 ~+3%
  Temperaturkoefficient för maximal effekt [PMAX]	-0,29%/℃
  Temperaturkoefficient för öppen kretsspänning [VOC]	-0,25%/℃
  Temperaturkoefficient för kortslutningsström [ISC]	0,045%/℃
  Standardtestförhållanden (STC): Ljusintensitet 1000W/m², batteritemperatur 25 ℃, luftkvalitet 1.5

  2. Energilagringssystem

  • Batterikapacitet: Konfigurera ett batterisystem på 25,6 kWh litiumjärnfosfat (LifePO4). Denna kapacitet säkerställer tillräcklig säkerhetskopia för kritiska belastningar (3,6 kW) under cirka 7 timmar under avbrott.
  • Batterimoduler: Anställ modulära, stapelbara mönster med IP65-rankade kapslingar för inomhus/utomhusinstallationer. Varje modul har en kapacitet på 2,56 kWh, med 10 moduler som bildar hela systemet.

  3. Val av inverterare

  • Hybridomvandlare: Använd en 10 kW hybridomvandlare med integrerade PV- och lagringshanteringsfunktioner. Viktiga funktioner inkluderar:
    • Maximal PV -ingång: 15 kW
    • Output: 10 kW för både rutnätbundet och utanför nätet
    • Skydd: IP65-klassificering med nät-off-nät-omkopplingstid <10 ms

  4. PV -kabelval

  PV -kablar ansluter solmoduler till inverterare eller en kombinationsbox. De måste tåla höga temperaturer, UV -exponering och utomhusförhållanden.

  • EN 50618 H1Z2Z2-K:
    • Enkärnig, klassad för 1,5 kV DC, med utmärkt UV och vädermotstånd.
  • Tüv pv1-f:
    • Flexibel, flam-retardant, med ett brett temperaturområde (-40 ° C till +90 ° C).
  • UL 4703 PV -tråd:
    • Dubbelisolerad, idealisk för tak- och markmonterade system.
  • AD8 flytande solkabel:
    • Submersible och vattentät, lämplig för fuktiga eller vattenmiljöer.
  • Solkabel i aluminium:
    • Lätt och kostnadseffektiv, som används i storskaliga installationer.

  5. Urval av energilagringskabel

  Lagringskablar ansluter batterier till inverterare. De måste hantera höga strömmar, ge termisk stabilitet och upprätthålla elektrisk integritet.

  • UL10269 och UL11627 -kablar:
    • Tunnväggisolerad, flam-retardant och kompakt.
  • XLPE-isolerade kablar:
    • Högspänning (upp till 1500 V DC) och termisk motstånd.
  • Högspänning DC-kablar:
    • Designad för att sammankoppla batterimoduler och högspänningsbussar.

  Rekommenderade kabelspecifikationer

  Kabeltyp	Rekommenderad modell	Ansökan
  PV -kabel	EN 50618 H1Z2Z2-K	Ansluta PV -moduler till inverteraren.
  PV -kabel	UL 4703 PV -tråd	Takinstallationer som kräver hög isolering.
  Energilagringskabel	UL 10269, UL 11627	Kompakta batteriledningar.
  Skärmad förvaringskabel	EMI skärmad batterikabel	Minska störningar i känsliga system.
  Högspänningskabel	Xlpe-isolerad kabel	Högströmsanslutningar i batterisystem.
  Flytande PV -kabel	AD8 flytande solkabel	Vattenutsatta eller fuktiga miljöer.

Iv. Systemintegration

Integrera PV -moduler, energilagring och inverterare i ett komplett system:

1. Pv -system: Designmodullayout och säkerställa strukturell säkerhet med lämpliga monteringssystem.
2. Energilagring: Installera modulbatterier med korrekt BMS (Battery Management System) Integration för realtidsövervakning.
3. Hybridomvandlare: Anslut PV -matriser och batterier till växelriktaren för sömlös energihantering.

V. Installation och underhåll

Installation:

• Platsbedömning: Kontrollera hustakar eller markområden för strukturell kompatibilitet och exponering för solljus.
• Utrustningsinstallation: Säkert montering av PV -moduler, batterier och inverterare.
• Systemtestning: Verifiera elektriska anslutningar och utför funktionella tester.

Underhåll:

• Rutininspektioner: Kontrollera kablar, moduler och inverterare för slitage eller skador.
• Rengöring: Rengör regelbundet PV -moduler för att upprätthålla effektiviteten.
• Fjärrövervakning: Använd programvaruverktyg för att spåra systemprestanda och optimera inställningarna.

Vi. Slutsats

Ett väl utformat PV-lagringssystem för bostäder ger energibesparingar, miljöfördelar och kraftförlitlighet. Det noggranna valet av komponenter som PV -moduler, energilagringsbatterier, inverterare och kablar säkerställer systemets effektivitet och livslängd. Genom att följa korrekt planering,

Installation och underhållsprotokoll kan husägare maximera fördelarna med sina investeringar.