'n Residensiële fotovoltaïese (PV)-bergingstelsel bestaan hoofsaaklik uit PV-modules, energiebergingsbatterye, bergingsomsetters, meettoestelle en moniteringsbestuurstelsels. Die doel daarvan is om energie-selfvoorsiening te bereik, energiekoste te verminder, koolstofvrystellings te verlaag en kragbetroubaarheid te verbeter. Die konfigurasie van 'n residensiële PV-bergingstelsel is 'n omvattende proses wat noukeurige oorweging van verskeie faktore vereis om doeltreffende en stabiele werking te verseker.
I. Oorsig van Residensiële PV-bergingstelsels
Voordat die stelselopstelling begin word, is dit noodsaaklik om die GS-isolasieweerstand tussen die PV-skikking se invoerterminale en die grond te meet. Indien die weerstand minder as U…/30mA is (U… verteenwoordig die maksimum uitsetspanning van die PV-skikking), moet bykomende aardings- of isolasiemaatreëls getref word.
Die primêre funksies van residensiële PV-bergingstelsels sluit in:
- SelfverbruikDie gebruik van sonenergie om aan huishoudelike energiebehoeftes te voldoen.
- Piekskeer en vallei-opvullingBalansering van energieverbruik oor verskillende tye om energiekoste te bespaar.
- RugsteunkragVerskaffing van betroubare energie tydens onderbrekings.
- NoodkragtoevoerOndersteuning van kritieke laste tydens netwerkversaking.
Die konfigurasieproses sluit in die analise van gebruikersenergiebehoeftes, die ontwerp van PV- en stoorstelsels, die keuse van komponente, die voorbereiding van installasieplanne en die uiteensetting van bedryfs- en instandhoudingsmaatreëls.
II. Aanvraagontleding en -beplanning
Energievraaganalise
Gedetailleerde energievraagontleding is van kritieke belang, insluitend:
- LaaiprofileringIdentifiseer die kragvereistes van verskeie toestelle.
- Daaglikse verbruikBepaling van die gemiddelde elektrisiteitsverbruik gedurende die dag en nag.
- ElektrisiteitspryseVerstaan van tariefstrukture om die stelsel vir kostebesparings te optimaliseer.
Gevallestudie
| Tabel 1 Totale ladingstatistieke | |||
| toerusting | Krag | Hoeveelheid | Totale krag (kW) |
| Omskakelaar lugversorger | 1.3 | 3 | 3.9 kW |
| wasmasjien | 1.1 | 1 | 1.1 kW |
| Yskas | 0.6 | 1 | 0.6 kW |
| TV | 0.2 | 1 | 0.2 kW |
| Waterverwarmer | 1.0 | 1 | 1.0 kW |
| Willekeurige kap | 0.2 | 1 | 0.2 kW |
| Ander elektrisiteit | 1.2 | 1 | 1.2 kW |
| Totaal | 8.2 kW | ||
| Tabel 2 Statistiek van belangrike laste (kragtoevoer buite die netwerk) | |||
| toerusting | Krag | Hoeveelheid | Totale krag (kW) |
| Omskakelaar lugversorger | 1.3 | 1 | 1.3 kW |
| Yskas | 0.6 | 1 | 0.6 kW |
| Waterverwarmer | 1.0 | 1 | 1.0 kW |
| Willekeurige kap | 0.2 | 1 | 0.2 kW |
| Beligtingelektrisiteit, ens. | 0.5 | 1 | 0.5 kW |
| Totaal | 3.6 kW | ||
- Gebruikersprofiel:
- Totale gekoppelde las: 8.2 kW
- Kritieke las: 3.6 kW
- Energieverbruik gedurende die dag: 10 kWh
- Energieverbruik in die nag: 20 kWh
- Stelselplan:
- Installeer 'n hibriede PV-bergingstelsel met PV-opwekking gedurende die dag wat aan die lasvereistes voldoen en oortollige energie in batterye stoor vir naggebruik. Die netwerk dien as 'n aanvullende kragbron wanneer PV en berging onvoldoende is.
-
III. Stelselkonfigurasie en komponentkeuse
1. PV-stelselontwerp
- StelselgrootteGebaseer op die gebruiker se 8.2 kW-las en daaglikse verbruik van 30 kWh, word 'n 12 kW PV-skikking aanbeveel. Hierdie skikking kan ongeveer 36 kWh per dag genereer om aan die vraag te voldoen.
- PV-modulesGebruik 21 enkelkristal 580Wp modules, wat 'n geïnstalleerde kapasiteit van 12.18 kWp bereik. Verseker optimale rangskikking vir maksimum sonligblootstelling.
Maksimum krag Pmax [W] 575 580 585 590 595 600 Optimale bedryfspanning Vmp [V] 43.73 43.88 44.02 44.17 44.31 44.45 Optimale bedryfsstroom Imp [A] 13.15 13.22 13.29 13.36 13.43 13.50 Oopkringspanning 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-doeltreffendheid [%] 22.3 22.5 22.7 22.8 23.0 23.2 Uitsetkragtoleransie 0~+3% Temperatuurkoëffisiënt van maksimum krag [Pmax] -0.29%/℃ Temperatuurkoëffisiënt van oopkringspanning [Voc] -0.25%/℃ Temperatuurkoëffisiënt van kortsluitstroom [Isc] 0.045%/℃ Standaard Toetstoestande (STC): Ligintensiteit 1000W/m², batterytemperatuur 25℃, luggehalte 1.5 2. Energiebergingstelsel
- BatterykapasiteitKonfigureer 'n 25.6 kWh litium-ysterfosfaat (LiFePO4) batterystelsel. Hierdie kapasiteit verseker voldoende rugsteun vir kritieke ladings (3.6 kW) vir ongeveer 7 uur tydens onderbrekings.
- BatterymodulesGebruik modulêre, stapelbare ontwerpe met IP65-gegradeerde omhulsels vir binne-/buiteinstallasies. Elke module het 'n kapasiteit van 2.56 kWh, met 10 modules wat die volledige stelsel vorm.
3. Omskakelaarkeuse
- Hibriede omsetterGebruik 'n 10 kW hibriede omsetter met geïntegreerde PV- en stoorbestuursvermoëns. Belangrike kenmerke sluit in:
- Maksimum PV-inset: 15 kW
- Uitset: 10 kW vir beide netwerkgekoppelde en afwesige werking
- Beskerming: IP65-gradering met netwerk-af-net skakeltyd <10 ms
4. PV-kabelkeuse
PV-kabels verbind sonmodules aan die omsetter of kombineerderboks. Hulle moet hoë temperature, UV-blootstelling en buitelugtoestande weerstaan.
- EN 50618 H1Z2Z2-K:
- Enkelkern, gegradeer vir 1.5 kV GS, met uitstekende UV- en weerbestandheid.
- TÜV PV1-F:
- Buigsaam, vlamvertragend, met 'n wye temperatuurreeks (-40°C tot +90°C).
- UL 4703 PV-draad:
- Dubbel geïsoleer, ideaal vir dak- en grondgemonteerde stelsels.
- AD8 Drywende Sonkabel:
- Dompelbaar en waterdig, geskik vir vogtige of akwatiese omgewings.
- Aluminium Kern Sonkabel:
- Liggewig en koste-effektief, word in grootskaalse installasies gebruik.
5. Energiebergingskabelkeuse
Stoorkabels verbind batterye aan omsetters. Hulle moet hoë strome hanteer, termiese stabiliteit bied en elektriese integriteit handhaaf.
- UL10269 en UL11627 Kabels:
- Dunwandig geïsoleerd, vlamvertragend en kompak.
- XLPE-geïsoleerde kabels:
- Hoë spanning (tot 1500V DC) en termiese weerstand.
- Hoëspanning-GS-kabels:
- Ontwerp vir die onderlinge koppeling van batterymodules en hoëspanningsbusse.
Aanbevole kabelspesifikasies
Kabeltipe Aanbevole Model Toepassing PV-kabel EN 50618 H1Z2Z2-K Koppel PV-modules aan die omsetter. PV-kabel UL 4703 PV-draad Dakinstallasies wat hoë isolasie benodig. Energiebergingskabel UL 10269, UL 11627 Kompakte batteryverbindings. Afgeskermde bergingskabel EMI-beskermde batterykabel Vermindering van interferensie in sensitiewe stelsels. Hoëspanningskabel XLPE-geïsoleerde kabel Hoëstroomverbindings in batterystelsels. Drywende PV-kabel AD8 Drywende Sonkabel Watergeneigde of vogtige omgewings.
IV. Stelselintegrasie
Integreer PV-modules, energieberging en omsetters in 'n volledige stelsel:
- PV-stelselOntwerp module-uitleg en verseker strukturele veiligheid met toepaslike monteringstelsels.
- EnergiebergingInstalleer modulêre batterye met behoorlike BMS (Battery Management System) integrasie vir intydse monitering.
- Hibriede omsetterKoppel PV-skikkings en batterye aan die omsetter vir naatlose energiebestuur.
V. Installasie en Onderhoud
Installasie:
- TerreinassesseringInspekteer dakke of grondareas vir strukturele versoenbaarheid en sonligblootstelling.
- ToerustinginstallasieMonteer PV-modules, batterye en omsetters veilig.
- StelseltoetsingVerifieer elektriese verbindings en voer funksionele toetse uit.
Onderhoud:
- Roetine-inspeksiesKontroleer kabels, modules en omsetters vir slytasie of skade.
- SkoonmaakMaak PV-modules gereeld skoon om doeltreffendheid te handhaaf.
- AfstandmoniteringGebruik sagteware-instrumente om stelselprestasie na te spoor en instellings te optimaliseer.
VI. Gevolgtrekking
'n Goed ontwerpte residensiële PV-bergingstelsel lewer energiebesparing, omgewingsvoordele en kragbetroubaarheid. Die noukeurige keuse van komponente soos PV-modules, energiebergingsbatterye, omsetters en kabels verseker die stelsel se doeltreffendheid en lang lewensduur. Deur behoorlike beplanning te volg,
installasie- en onderhoudsprotokolle kan huiseienaars die voordele van hul belegging maksimeer.
Plasingstyd: 24 Desember 2024