Konut fotovoltaik (PV) depolama sistemi temel olarak PV modülleri, enerji depolama pilleri, depolama invertörleri, ölçüm cihazları ve izleme yönetim sistemlerinden oluşur. Amacı enerji öz yeterliliğini sağlamak, enerji maliyetlerini düşürmek, karbon emisyonlarını azaltmak ve güç güvenilirliğini artırmaktır. Konut PV depolama sistemini yapılandırmak, verimli ve istikrarlı bir çalışma sağlamak için çeşitli faktörlerin dikkatli bir şekilde değerlendirilmesini gerektiren kapsamlı bir süreçtir.
I. Konut PV Depolama Sistemlerine Genel Bakış
Sistem kurulumuna başlamadan önce, PV dizisi giriş terminali ile toprak arasındaki DC yalıtım direncini ölçmek esastır. Direnç U…/30mA'den azsa (U… PV dizisinin maksimum çıkış voltajını temsil eder), ek topraklama veya yalıtım önlemleri alınmalıdır.
Konut tipi PV depolama sistemlerinin temel işlevleri şunlardır:
- Kendi kendine tüketim:Evsel enerji ihtiyacını karşılamak amacıyla güneş enerjisinden faydalanılması.
- Zirve tıraşlama ve vadi doldurma: Enerji maliyetlerini azaltmak için farklı zamanlarda enerji kullanımını dengelemek.
- Yedek güç: Kesintilerde güvenilir enerji sağlamak.
- Acil güç kaynağı: Şebeke arızası sırasında kritik yüklerin desteklenmesi.
Yapılandırma süreci, kullanıcı enerji ihtiyaçlarının analiz edilmesini, PV ve depolama sistemlerinin tasarlanmasını, bileşenlerin seçilmesini, kurulum planlarının hazırlanmasını ve işletme ve bakım önlemlerinin ana hatlarını çıkarmayı içerir.
II. Talep Analizi ve Planlama
Enerji Talep Analizi
Ayrıntılı enerji talebi analizi kritik öneme sahiptir ve şunları içerir:
- Yük profili: Çeşitli cihazların güç gereksinimlerinin belirlenmesi.
- Günlük tüketim:Gündüz ve gece ortalama elektrik kullanımının belirlenmesi.
- Elektrik fiyatlandırması:Maliyet tasarrufu için sistemi optimize etmek amacıyla tarife yapılarını anlamak.
Vaka Çalışması
| Tablo 1 Toplam yük istatistikleri | |||
| teçhizat | Güç | Miktar | Toplam güç (kW) |
| Inverter klima | 1.3 | 3 | 3,9 kW |
| çamaşır makinesi | 1.1 | 1 | 1,1 kW |
| Buzdolabı | 0,6 | 1 | 0,6 kW |
| TV | 0,2 | 1 | 0,2 kW |
| Su ısıtıcı | 1.0 | 1 | 1,0 kW |
| Rastgele başlık | 0,2 | 1 | 0,2 kW |
| Diğer elektrik | 1.2 | 1 | 1,2 kW |
| Toplam | 8.2 kW | ||
| Tablo 2 Önemli yüklerin istatistikleri (şebeke dışı güç kaynağı) | |||
| teçhizat | Güç | Miktar | Toplam güç (kW) |
| Inverter klima | 1.3 | 1 | 1,3 kW |
| Buzdolabı | 0,6 | 1 | 0,6 kW |
| Su ısıtıcı | 1.0 | 1 | 1,0 kW |
| Rastgele başlık | 0,2 | 1 | 0,2 kW |
| Aydınlatma elektriği vb. | 0,5 | 1 | 0,5 kW |
| Toplam | 3,6 kW | ||
- 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 üretimiyle yük taleplerini karşılayan ve fazla enerjiyi gece kullanımı için pillerde depolayan bir PV-depolama hibrit sistemi kurun. PV ve depolama yetersiz olduğunda şebeke 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'lık bir PV dizisi önerilir. Bu dizi, talebi karşılamak için günde yaklaşık 36 kWh üretebilir.
- PV Modülleri: 21 adet tek kristal 580Wp modül kullanarak 12,18 kWp kurulu güce ulaşın. Maksimum güneş ışığına maruz kalma için optimum düzenlemeyi sağlayın.
Maksimum güç Pmax [W] 575 580 585 590 595 600 Optimum çalışma gerilimi 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 Çıkış gücü toleransı 0~+3% Maksimum gücün 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
- Pil Kapasitesi: 25,6 kWh lityum demir fosfat (LiFePO4) pil sistemi yapılandırın. Bu kapasite, kesintiler sırasında yaklaşık 7 saat boyunca kritik yükler (3,6 kW) için yeterli yedeklemeyi garanti eder.
- Pil Modülleri: İç/dış mekan kurulumları için IP65 dereceli muhafazalarla modüler, istiflenebilir tasarımlar kullanın. Her modülün kapasitesi 2,56 kWh olup, 10 modül komple sistemi oluşturur.
3. İnverter Seçimi
- Hibrit İnverter: Entegre PV ve depolama yönetimi yeteneklerine sahip 10 kW'lık bir hibrit invertör kullanın. Temel özellikler şunlardır:
- Maksimum PV girişi: 15 kW
- Çıkış: Hem şebekeye bağlı hem de şebekeden bağımsız çalışma için 10 kW
- Koruma: Şebekeden şebekeye geçiş süresi <10 ms olan IP65 derecesi
4. PV Kablo Seçimi
PV kabloları güneş modüllerini invertöre veya birleştirici kutuya bağlar. Yüksek sıcaklıklara, UV maruziyetine ve dış koşullara dayanıklı olmalıdırlar.
- EN 50618 H1Z2Z2-K:
- Tek damarlı, 1,5 kV DC'ye uygun, mükemmel UV ve hava koşullarına dayanıklı.
- TÜV PV1-F:
- Esnek, alev geciktirici, geniş sıcaklık aralığına sahip (-40°C ile +90°C).
- UL 4703 PV Kablo:
- Çift izolasyonludur, çatı ve zemin üstü sistemler için idealdir.
- AD8 Yüzen Güneş Kablosu:
- Suya dayanıklı ve suya dayanıklıdır, nemli veya sucul ortamlara uygundur.
- Alüminyum Çekirdekli Güneş Kablosu:
- Hafif ve ekonomiktir, büyük ölçekli tesislerde kullanılır.
5. Enerji Depolama Kablosu Seçimi
Depolama kabloları aküleri invertörlere bağlar. Yüksek akımları idare etmeli, termal stabilite sağlamalı ve elektriksel bütünlüğü korumalıdır.
- UL10269 ve UL11627 Kabloları:
- İnce duvarlı yalıtımlı, alev geciktiricili ve kompakt.
- XLPE Yalıtımlı Kablolar:
- Yüksek voltaj (1500V DC'ye kadar) ve termal dayanıklılık.
- Yüksek Gerilim DC Kabloları:
- Akü modülleri ile yüksek gerilim baralarının birbirine bağlanması için tasarlanmıştır.
Önerilen Kablo Özellikleri
Kablo Tipi Önerilen Model Başvuru PV kablosu EN 50618 H1Z2Z2-K PV modüllerinin invertere bağlanması. PV kablosu UL 4703 PV Kablo Yüksek izolasyon gerektiren çatı tesisatları. Enerji Depolama Kablosu UL 10269, UL 11627 Kompakt akü bağlantıları. Ekranlı Depolama Kablosu EMI Korumalı Akü Kablosu Hassas sistemlerdeki paraziti azaltmak. Yüksek Gerilim Kablosu XLPE Yalıtımlı Kablo Akü sistemlerinde yüksek akım bağlantıları. Yüzen PV Kablosu AD8 Yüzen Güneş Kablosu Suya maruz kalan veya nemli ortamlar.
IV. Sistem Entegrasyonu
PV modüllerini, enerji depolamayı ve invertörleri eksiksiz bir sisteme entegre edin:
- Fotovoltaik Sistem: Modül yerleşimini tasarlayın ve uygun montaj sistemleri ile yapısal güvenliği sağlayın.
- Enerji Depolama:Gerçek zamanlı izleme için uygun BMS (Pil Yönetim Sistemi) entegrasyonu ile modüler piller takın.
- Hibrit İnverter: Kusursuz enerji yönetimi için PV dizilerini ve pilleri invertöre bağlayın.
V. Kurulum ve Bakım
Kurulum:
- Site Değerlendirmesi: Çatı veya zemin alanlarını yapısal uyumluluk ve güneş ışığına maruz kalma açısından inceleyin.
- Ekipman Kurulumu: PV modüllerini, pilleri ve invertörleri güvenli bir şekilde monte edin.
- Sistem Testi: Elektrik bağlantılarını doğrulayın ve fonksiyonel testleri gerçekleştirin.
Bakım:
- Rutin Denetimler: Kabloları, modülleri ve invertörleri aşınma veya hasar açısından kontrol edin.
- Temizlik: Verimliliği korumak için PV modüllerini düzenli olarak temizleyin.
- Uzaktan İzleme: Sistem performansını izlemek ve ayarları optimize etmek için yazılım araçlarını kullanın.
VI. Sonuç
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 garanti eder. Uygun planlamayı izleyerek,
Kurulum ve bakım protokolleri sayesinde ev sahipleri yatırımlarının faydalarını en üst düzeye çıkarabilirler.
Gönderi zamanı: 24-Aralık-2024