Uitgebreide gids voor het ontwerp en de configuratie van het residentiële PV-opslagsysteem

Een residentieel fotovoltaïsche (PV) -storagesysteem bestaat voornamelijk uit PV-modules, energieopslagbatterijen, opslagomvormers, meetapparatuur en bewakingsbeheersystemen. Het doel is om zelfvoorziening van energie te bereiken, de energiekosten te verlagen, de koolstofemissies te verlagen en de vermogensbetrouwbaarheid te verbeteren. Het configureren van een residentieel PV-opslagsysteem is een uitgebreid proces dat zorgvuldig rekening houdt met verschillende factoren om een ​​efficiënte en stabiele werking te garanderen.

I. Overzicht van residentiële PV-opslagsystemen

Voordat u de systeeminstelling start, is het essentieel om de DC -isolatieweerstand te meten tussen de PV -array -ingangsterminal en de grond. Als de weerstand minder is dan u .../30 mA (u ... vertegenwoordigt de maximale uitgangsspanning van de PV -array), moeten aanvullende aarding- of isolatiemaatregelen worden genomen.

De primaire functies van residentiële PV-opslagsystemen omvatten:

• Zelfbeheersing: Gebruik van zonne -energie om aan huishoudelijke energie -eisen te voldoen.
• Peak-Shaving and Valley-Fill: Betalend energieverbruik over verschillende tijden om te besparen op energiekosten.
• Back -upkracht: Betrouwbare energie bieden tijdens storingen.
• Noodvoeding: Ondersteuning van kritische belastingen tijdens roosterfalen.

Het configuratieproces omvat het analyseren van de energiebehoeften van gebruikers, het ontwerpen van PV- en opslagsystemen, het selecteren van componenten, het voorbereiden van installatieplannen en het schetsen van werking en onderhoudsmaatregelen.

II. Vraaganalyse en planning

Analyse van energie Vraag

Gedetailleerde analyse van de energievraag is van cruciaal belang, waaronder:

• Laadprofilering: Het identificeren van de stroomvereisten van verschillende apparaten.
• Dagelijkse consumptie: Bepaling van het gemiddelde elektriciteitsgebruik gedurende de dag en nacht.
• Elektriciteitsprijzen: Inzicht in tariefstructuren om het systeem te optimaliseren voor kostenbesparingen.

Case study

• Gebruikersprofiel:
  • Totaal aangesloten belasting: 8,2 kW
  • Kritische belasting: 3,6 kW
  • Overdag energieverbruik: 10 kWh
  • Nachtelijke energieverbruik: 20 kWh
• Systeemplan:
  • Installeer een PV-op-opslag hybride systeem met PV-generatie overdag voldoet aan belastingvereisten en opslaan overtollige energie in batterijen voor nachtelijk gebruik. Het raster fungeert als een aanvullende stroombron wanneer PV en opslag onvoldoende zijn.

• Iii. Systeemconfiguratie en selectie van componenten

  1. PV -systeemontwerp

  • Systeemgrootte: Gebaseerd op de 8,2 kW -belasting van de gebruiker en het dagelijkse verbruik van 30 kWh, wordt een PV -array van 12 kW aanbevolen. Deze array kan ongeveer 36 kWh per dag genereren om aan de vraag te voldoen.
  • PV -modules: Gebruik 21 single-kristal 580WP-modules, het bereiken van een geïnstalleerde capaciteit van 12,18 kWp. Zorg voor een optimale opstelling voor maximale blootstelling aan zonlicht.

  Maximaal vermogen PMAX [W]	575	580	585	590	595	600
  Optimale bedrijfsspanning VMP [V]	43.73	43.88	44.02	44.17	44.31	44.45
  Optimale operationele huidige IMP [a]	13.15	13.22	13.29	13.36	13.43	13.50
  Open circuitspanning VOC [V]	52.30	52.50	52.70	52.90	53.10	53.30
  Kortsluitstroom ISC [a]	13.89	13.95	14.01	14.07	14.13	14.19
  Module -efficiëntie [%]	22.3	22.5	22.7	22.8	23.0	23.2
  Outputvermogenstolerantie	0 ~+3%
  Temperatuurcoëfficiënt van maximaal vermogen [PMAX]	-0,29%/℃
  Temperatuurcoëfficiënt van open circuitspanning [VOC]	-0,25%/℃
  Temperatuurcoëfficiënt van kortsluitstroom [ISC]	0,045%/℃
  Standaard testomstandigheden (STC): lichtintensiteit 1000 W/m², batterijtemperatuur 25 ℃, luchtkwaliteit 1.5

  2. Energieopslagsysteem

  • Batterijcapaciteit: Configureer een 25,6 kWh lithiumijzerfosfaat (LIFEPO4) batterijsysteem. Deze capaciteit zorgt voor voldoende back -up voor kritische belastingen (3,6 kW) gedurende ongeveer 7 uur tijdens storingen.
  • Batterijmodules: Gebruik modulaire, stapelbare ontwerpen met IP65-rated behuizingen voor indoor/buiteninstallaties. Elke module heeft een capaciteit van 2,56 kWh, waarbij 10 modules het volledige systeem vormen.

  3. Selectie van omvormers

  • Hybride omvormer: Gebruik een hybride omvormer van 10 kW met geïntegreerde PV- en opslagbeheermogelijkheden. Belangrijkste kenmerken zijn onder meer:
    • Maximale PV -ingang: 15 kW
    • Uitgang: 10 kW voor zowel de roostergebonden als off-grid werking
    • Bescherming: IP65-rating met rooster-off-grid schakeltijd <10 ms

  4. PV -kabelselectie

  PV -kabels verbinden zonnemodules met de omvormer of een combinatiedoos. Ze moeten hoge temperaturen, blootstelling aan UV en buitenomstandigheden doorstaan.

  • EN 50618 H1Z2Z2-K:
    • Single-core, beoordeeld voor 1,5 kV DC, met uitstekende UV en weerweerstand.
  • Tüv pv1-f:
    • Flexibel, vlamvertragend, met een breed temperatuurbereik (-40 ° C tot +90 ° C).
  • UL 4703 PV -draad:
    • Dubbel geïsoleerde, ideaal voor op het dak en op de grond gemonteerde systemen.
  • AD8 zwevende zonnekabel:
    • Directeerbaar en waterdicht, geschikt voor vochtige of aquatische omgevingen.
  • Aluminium kern zonnekabel:
    • Lichtgewicht en kosteneffectief, gebruikt in grootschalige installaties.

  5. Selectie van energieopslagkabel

  Opslagkabels verbinden batterijen op omvormers. Ze moeten hoge stromen verwerken, thermische stabiliteit bieden en de elektrische integriteit behouden.

  • UL10269- en UL11627 -kabels:
    • Dunne muur geïsoleerd, vlamvertragend en compact.
  • XLPE-geïsoleerde kabels:
    • Hoogspanning (tot 1500V DC) en thermische weerstand.
  • Hoogspannings DC-kabels:
    • Ontworpen voor het verbinden van batterijmodules en hoogspanningsbussen.

  Aanbevolen kabelspecificaties

  Kabeltype	Aanbevolen model	Sollicitatie
  PV -kabel	EN 50618 H1Z2Z2-K	PV -modules aansluiten op de omvormer.
  PV -kabel	UL 4703 PV -draad	Installaties op het dak die een hoge isolatie vereisen.
  Energieopslagkabel	UL 10269, UL 11627	Compacte batterijverbindingen.
  Afgeschermde opbergkabel	EMI afgeschermde batterijkabel	Vermindering van interferentie in gevoelige systemen.
  Hoogspanningskabel	XLPE-geïsoleerde kabel	Hoogstroomaansluitingen in batterijsystemen.
  Drijvende PV -kabel	AD8 zwevende zonnekabel	Watergevoelige of vochtige omgevingen.

IV. Systeemintegratie

Integreer PV -modules, energieopslag en omvormers in een compleet systeem:

1. PV -systeem: Ontwerpmodule -lay -out en zorg voor structurele veiligheid met geschikte montagesystemen.
2. Energieopslag: Installeer modulaire batterijen met de juiste BMS-integratie (batterijbeheersysteem) voor realtime monitoring.
3. Hybride omvormer: Verbind PV -arrays en batterijen met de omvormer voor naadloos energiebeheer.

V. Installatie en onderhoud

Installatie:

• Site Assessment: Inspecteer daken of grondgebieden op structurele compatibiliteit en blootstelling aan zonlicht.
• Apparatuurinstallatie: Monteer PV -modules, batterijen en omvormers veilig.
• Systeemtest: Verifieer elektrische verbindingen en voer functionele tests uit.

Onderhoud:

• Routine -inspecties: Controleer kabels, modules en omvormers op slijtage of schade.
• Schoonmaak: Regelmatig schoonmaken van PV -modules om de efficiëntie te behouden.
• Monitoring op afstand: Gebruik softwaretools om systeemprestaties bij te houden en instellingen te optimaliseren.

Vi. Conclusie

Een goed ontworpen residentieel PV-opslagsysteem levert energiebesparingen, milieuvoordelen en energiebetrouwbaarheid. De zorgvuldige selectie van componenten zoals PV -modules, energieopslagbatterijen, omvormers en kabels zorgt voor de efficiëntie en levensduur van het systeem. Door de juiste planning te volgen,

Installatie- en onderhoudsprotocollen kunnen huiseigenaren de voordelen van hun investering maximaliseren.