Konut PV depolama sistemi tasarımı ve konfigürasyonu için kapsamlı kılavuz

Bir konut fotovoltaik (PV)-Seçim sistemi öncelikle PV modülleri, enerji depolama pilleri, depolama invertörleri, ölçüm aygıtları ve izleme yönetim sistemlerinden oluşur. Amacı, enerji kendi kendine yeterliliğini elde etmek, enerji maliyetlerini azaltmak, karbon emisyonlarını düşürmek ve güç güvenilirliğini artırmaktır. Bir konut PV depolama sisteminin yapılandırılması, verimli ve kararlı çalışma sağlamak için çeşitli faktörlerin dikkatle değerlendirilmesini gerektiren kapsamlı bir süreçtir.

I. Konut PV depolama sistemlerine genel bakış

Sistem kurulumunu başlatmadan önce, PV dizi giriş terminali ile zemin arasındaki DC yalıtım direncini ölçmek önemlidir. Direnç U…/30mA'dan daha azsa (U… PV dizisinin maksimum çıkış voltajını temsil eder), ek topraklama veya yalıtım ölçümleri alınmalıdır.

Konut PV depolama sistemlerinin birincil işlevleri şunları içerir:

• Kendini tüketme: Hanehalkı enerjisi taleplerini karşılamak için güneş enerjisi kullanmak.
• Pik Tükme ve Vadi Dolma: Enerji maliyetlerinden tasarruf etmek için enerji kullanımını farklı zamanlarda dengelemek.
• Yedek gücü: Kesintiler sırasında güvenilir enerji sağlamak.
• Acil güç kaynağı: Izgara hatası sırasında kritik yüklerin desteklenmesi.

Yapılandırma işlemi, kullanıcı enerji ihtiyaçlarını analiz etmeyi, PV ve depolama sistemlerinin tasarlanmasını, bileşenlerin seçilmesini, kurulum planlarının hazırlanmasını ve operasyon ve bakım önlemlerinin özetlenmesini içerir.

İi. Talep Analizi ve Planlama

Enerji Talep Analizi

Detaylı enerji talebi analizi, aşağıdakileri içeren kritiktir:

• Yük profili: Çeşitli cihazların güç gereksinimlerinin belirlenmesi.
• Günlük tüketim: Gündüz ve gece ortalama elektrik kullanımının belirlenmesi.
• Elektrik fiyatlandırması: Sistemi maliyet tasarrufu için optimize etmek için tarife yapılarını anlamak.

Vaka çalışması

• Kullanıcı profili:
  • Toplam bağlı yük: 8.2 kW
  • Kritik Yük: 3.6 kW
  • Gündüz enerji tüketimi: 10 kWh
  • Gece Enerji Tüketimi: 20 kWh
• Sistem planı:
  • Gündüz PV üretim yükleme talepleri ve gece kullanımı için fazla enerji depolama ile gündüz PV üretim yükleme talepleri ile bir PV depolama hibrit sistemi takın. PV ve depolama yetersiz olduğunda ızgara ek bir güç kaynağı görevi görür.

• III. Sistem yapılandırması ve bileşen seçimi

  1. PV Sistem Tasarımı

  • Sistem boyutu: Kullanıcının 8.2 kW yükü ve günlük 30 kWh tüketimine dayanarak, 12 kW PV dizisi önerilir. Bu dizi, talebi karşılamak için günde yaklaşık 36 kWh üretebilir.
  • PV modülleri: 12.18 kwp kurulu kapasite elde ederek 21 tek kristal 580wp modül kullanın. Maksimum güneş ışığına maruz kalma için optimum düzenlemeyi sağlayın.

  Maksimum Güç PMAX [W]	575	580	585	590	595	600
  Optimum çalışma voltajı VMP [V]	43.73	43.88	44.02	44.17	44.31	44.45
  Optimum çalışma akımı IMP [A]	13.15	13.22	13.29	13.36	13.43	13.50
  Açık devre voltajı VOC [V]	52.30	52.50	52.70	52.90	53.10	53.30
  Kısa Devre Akımı ISC [A]	13.89	13.95	14.01	14.07	14.13	14.19
  Modül Verimliliği [%]	22.3	22.5	22.7	22.8	23.0	23.2
  Çıktı Güç Toleransı	0 ~+% 3
  Maksimum güç sıcaklık katsayısı [PMAX]	-0.29%/℃
  Açık devre voltajının sıcaklık katsayısı [VOC]	-0.25%/℃
  Kısa devre akımının sıcaklık katsayısı [ISC]	%0.045/℃
  Standart Test Koşulları (STC): Işık yoğunluğu 1000W/m², pil sıcaklığı 25 ℃, hava kalitesi 1.5

  2. Enerji depolama sistemi

  • Akü kapasitesi: 25.6 kWh lityum demir fosfat (Lifepo4) pil sistemini yapılandırın. Bu kapasite, kesintiler sırasında yaklaşık 7 saat boyunca kritik yükler (3,6 kW) için yeterli yedekleme sağlar.
  • Pil modülleri: İç/dış mekan kurulumları için IP65 dereceli muhafazalarla modüler, istiflenebilir tasarımlar kullanın. Her modül 2.56 kWh kapasiteye sahiptir ve 10 modül tam sistemi oluşturur.

  3. İnvertör seçimi

  • Hibrit invertör: Entegre PV ve depolama yönetimi özelliklerine sahip 10 kW hibrid invertör kullanın. Temel özellikler şunları içerir:
    • Maksimum PV girişi: 15 kW
    • Çıktı: Hem ızgara bağlı hem de ızgara dışı işlem için 10 kW
    • Koruma: ızgara-kapma anahtarlama süresi ile IP65 derecesi <10 ms

  4. PV Kablo Seçimi

  PV kabloları güneş modüllerini invertör veya birleştirici kutusuna bağlar. Yüksek sıcaklıklara, UV maruziyetine ve dış mekan koşullarına dayanmalıdırlar.

  • EN 50618 H1Z2Z2-K:
    • Tek çekirdekli, mükemmel UV ve hava direnci ile 1.5 kV DC için derecelendirildi.
  • Tuv PV1-F:
    • Esnek, alev geciktirici, geniş bir sıcaklık aralığına sahip (-40 ° C ila +90 ° C).
  • UL 4703 PV tel:
    • Çift yalıtımlı, çatı ve yere monte sistemler için idealdir.
  • AD8 Yüzen Güneş Kablosu:
    • Dalgıç ve su geçirmez, nemli veya sucul ortamlar için uygundur.
  • Alüminyum çekirdek güneş kablosu:
    • Hafif ve uygun maliyetli, büyük ölçekli kurulumlarda kullanılır.

  5. Enerji Depolama Kablosu Seçimi

  Depolama kabloları pilleri invertörlere bağlar. Yüksek akımları ele almalı, termal stabilite sağlamalı ve elektrik bütünlüğünü korumalıdırlar.

  • UL10269 ve UL11627 Kablolar:
    • İnce duvar yalıtılmış, alev geciktirici ve kompakt.
  • XLPE yalıtımlı kablolar:
    • Yüksek voltaj (1500V DC'ye kadar) ve termal direnç.
  • Yüksek voltajlı DC kabloları:
    • Pil modüllerini ve yüksek voltajlı veri yollarını birbirine bağlamak için tasarlanmıştır.

  Önerilen Kablo Özellikleri

  Kablo tipi	Önerilen model	Başvuru
  PV kablosu	EN 50618 H1Z2Z2-K	PV modüllerinin invertöre bağlanması.
  PV kablosu	UL 4703 PV tel	Yüksek yalıtım gerektiren çatı tesisatları.
  Enerji depolama kablosu	UL 10269, UL 11627	Kompakt pil bağlantıları.
  Korumalı depolama kablosu	EMI korumalı pil kablosu	Hassas sistemlerde parazitin azaltılması.
  Yüksek voltajlı kablo	XLPE yalıtımlı kablo	Pil sistemlerinde yüksek akım bağlantıları.
  Yüzen PV kablosu	AD8 Yüzen Güneş Kablosu	Suya eğilimli veya nemli ortamlar.

IV. Sistem entegrasyonu

PV modüllerini, enerji depolamayı ve invertörleri tam bir sisteme entegre edin:

1. PV sistemi: Modül düzeni tasarlayın ve uygun montaj sistemleriyle yapısal güvenliği sağlayın.
2. Enerji depolama: Gerçek zamanlı izleme için uygun BMS (pil yönetim sistemi) entegrasyonuna sahip modüler pilleri takın.
3. Hibrit invertör: Kesintisiz enerji yönetimi için PV dizilerini ve pilleri invertöre bağlayın.

V. Kurulum ve Bakım

Kurulum:

• Site Değerlendirmesi: Çatıları veya yer alanlarını yapısal uyumluluk ve güneş ışığına maruz kalma için inceleyin.
• Ekipman kurulumu: PV modüllerini, pilleri ve invertörleri güvenli bir şekilde monte edin.
• Sistem testi: Elektrik bağlantılarını doğrulayın ve fonksiyonel testler yapın.

Bakım:

• Rutin denetimler: Kabloları, modülleri ve invertörleri aşınma veya hasar olup olmadığını kontrol edin.
• Temizlik: Verimliliği korumak için düzenli olarak PV modüllerini temizleyin.
• Uzaktan izleme: Sistem performansını izlemek ve ayarları optimize etmek için yazılım araçlarını kullanın.

VI. Çözüm

İyi tasarlanmış bir konut PV depolama sistemi, enerji tasarrufu, çevresel faydalar ve güç güvenilirliği sağlar. PV modülleri, enerji depolama pilleri, invertörler ve kablolar gibi bileşenlerin dikkatli seçimi sistemin verimliliğini ve uzun ömürlülüğünü sağlar. Uygun planlamayı takip ederek,

Kurulum ve bakım protokolleri, ev sahipleri yatırımlarının faydalarını en üst düzeye çıkarabilirler.