Et solcelleanlæg (PV) til boliger består primært af PV-moduler, energilagringsbatterier, lagringsinvertere, måleenheder og overvågningssystemer. Målet er at opnå energimæssig uafhængighed, reducere energiomkostninger, sænke CO2-udledning og forbedre strømpålidelighed. Konfiguration af et solcelleanlæg til boliger er en omfattende proces, der kræver omhyggelig overvejelse af forskellige faktorer for at sikre effektiv og stabil drift.
I. Oversigt over private solcelleanlæg
Før systemopsætningen påbegyndes, er det vigtigt at måle DC-isolationsmodstanden mellem PV-generatorens indgangsterminal og jord. Hvis modstanden er mindre end U…/30 mA (U… repræsenterer PV-generatorens maksimale udgangsspænding), skal der træffes yderligere jordings- eller isoleringsforanstaltninger.
De primære funktioner i private PV-lagringssystemer omfatter:
- SelvforbrugUdnyttelse af solenergi til at dække husholdningernes energibehov.
- Peak-shaving og dal-fillingBalancering af energiforbruget på tværs af forskellige tidspunkter for at spare på energiomkostninger.
- Backup-strømLeverer pålidelig energi under strømafbrydelser.
- NødstrømforsyningUnderstøttelse af kritiske belastninger under netudfald.
Konfigurationsprocessen omfatter analyse af brugernes energibehov, design af PV- og lagringssystemer, valg af komponenter, udarbejdelse af installationsplaner og skitsering af drifts- og vedligeholdelsesforanstaltninger.
II. Efterspørgselsanalyse og planlægning
Analyse af energibehov
Detaljeret analyse af energibehovet er afgørende, herunder:
- BelastningsprofileringIdentifikation af strømkravene for forskellige apparater.
- Dagligt forbrugBestemmelse af det gennemsnitlige elforbrug i løbet af dagen og natten.
- ElpriserForståelse af toldstrukturer for at optimere systemet med henblik på omkostningsbesparelser.
Casestudie
| Tabel 1 Statistik over samlet belastning | |||
| udstyr | Magt | Mængde | Samlet effekt (kW) |
| Inverter klimaanlæg | 1.3 | 3 | 3,9 kW |
| vaskemaskine | 1.1 | 1 | 1,1 kW |
| Køleskab | 0,6 | 1 | 0,6 kW |
| TV | 0,2 | 1 | 0,2 kW |
| Vandvarmer | 1.0 | 1 | 1,0 kW |
| Tilfældig hætte | 0,2 | 1 | 0,2 kW |
| Anden elektricitet | 1.2 | 1 | 1,2 kW |
| Total | 8,2 kW | ||
| Tabel 2 Statistik over vigtige belastninger (off-grid strømforsyning) | |||
| udstyr | Magt | Mængde | Samlet effekt (kW) |
| Inverter klimaanlæg | 1.3 | 1 | 1,3 kW |
| Køleskab | 0,6 | 1 | 0,6 kW |
| Vandvarmer | 1.0 | 1 | 1,0 kW |
| Tilfældig hætte | 0,2 | 1 | 0,2 kW |
| Elektricitet til belysning osv. | 0,5 | 1 | 0,5 kW |
| Total | 3,6 kW | ||
- Brugerprofil:
- Samlet tilslutningseffekt: 8,2 kW
- Kritisk belastning: 3,6 kW
- Energiforbrug om dagen: 10 kWh
- Energiforbrug om natten: 20 kWh
- Systemplan:
- Installer et hybridsystem med PV-lagring, hvor PV-produktion om dagen opfylder belastningsbehovet og lagrer overskydende energi i batterier til brug om natten. Nettet fungerer som en supplerende strømkilde, når PV og lagring er utilstrækkelige.
-
III. Systemkonfiguration og komponentvalg
1. Design af PV-system
- SystemstørrelseBaseret på brugerens 8,2 kW belastning og daglige forbrug på 30 kWh anbefales et 12 kW PV-panel. Dette panel kan generere cirka 36 kWh om dagen for at imødekomme efterspørgslen.
- PV-modulerUdnyt 21 enkeltkrystalmoduler på 580 Wp, hvilket opnår en installeret kapacitet på 12,18 kWp. Sørg for optimal placering for maksimal sollyseksponering.
Maksimal effekt Pmax [W] 575 580 585 590 595 600 Optimal driftsspænding Vmp [V] 43,73 43,88 44,02 44,17 44,31 44,45 Optimal driftsstrøm Imp [A] 13.15 13.22 13.29 13.36 13.43 13,50 Åben kredsløbsspænding Voc [V] 52,30 52,50 52,70 52,90 53,10 53,30 Kortslutningsstrøm 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 Tolerance over udgangseffekt 0~+3% Temperaturkoefficient for maksimal effekt [Pmax] -0,29%/℃ Temperaturkoefficient for åben kredsløbsspænding [Voc] -0,25%/℃ Temperaturkoefficient for kortslutningsstrøm [Isc] 0,045%/℃ Standard testbetingelser (STC): Lysintensitet 1000 W/m², batteritemperatur 25 ℃, luftkvalitet 1,5 2. Energilagringssystem
- BatterikapacitetKonfigurér et 25,6 kWh lithium-jernfosfat (LiFePO4) batterisystem. Denne kapacitet sikrer tilstrækkelig backup til kritiske belastninger (3,6 kW) i cirka 7 timer under strømafbrydelser.
- BatterimodulerBrug modulære, stabelbare designs med IP65-klassificerede kabinetter til indendørs/udendørs installationer. Hvert modul har en kapacitet på 2,56 kWh, hvor 10 moduler danner det komplette system.
3. Valg af inverter
- Hybrid inverterBrug en 10 kW hybrid inverter med integrerede PV- og lagringsstyringsfunktioner. Nøglefunktioner inkluderer:
- Maksimal PV-indgang: 15 kW
- Effekt: 10 kW til både nettilsluttet og off-grid drift
- Beskyttelse: IP65-klassificering med net-off-net-koblingstid <10 ms
4. Valg af PV-kabel
PV-kabler forbinder solcellemoduler til inverteren eller kombinationsboksen. De skal kunne modstå høje temperaturer, UV-eksponering og udendørsforhold.
- EN 50618 H1Z2Z2-K:
- Enkeltkernet, klassificeret til 1,5 kV DC, med fremragende UV- og vejrbestandighed.
- TÜV PV1-F:
- Fleksibel, flammehæmmende, med et bredt temperaturområde (-40°C til +90°C).
- UL 4703 PV-ledning:
- Dobbeltisoleret, ideel til tag- og jordmonterede systemer.
- AD8 flydende solcellekabel:
- Nedsænkbar og vandtæt, egnet til fugtige eller akvatiske miljøer.
- Solcellekabel med aluminiumskerne:
- Let og omkostningseffektiv, anvendes i store installationer.
5. Valg af energilagringskabel
Lagerkabler forbinder batterier med invertere. De skal kunne håndtere høje strømme, give termisk stabilitet og opretholde elektrisk integritet.
- UL10269 og UL11627 kabler:
- Tyndvægget isoleret, flammehæmmende og kompakt.
- XLPE-isolerede kabler:
- Højspænding (op til 1500V DC) og termisk modstand.
- Højspændings-DC-kabler:
- Designet til sammenkobling af batterimoduler og højspændingsbusser.
Anbefalede kabelspecifikationer
Kabeltype Anbefalet model Anvendelse PV-kabel EN 50618 H1Z2Z2-K Tilslutning af PV-moduler til inverteren. PV-kabel UL 4703 PV-ledning Taginstallationer, der kræver høj isolering. Energilagringskabel UL 10269, UL 11627 Kompakte batteritilslutninger. Skærmet opbevaringskabel EMI-afskærmet batterikabel Reduktion af interferens i følsomme systemer. Højspændingskabel XLPE-isoleret kabel Højstrømsforbindelser i batterisystemer. Flydende PV-kabel AD8 flydende solcellekabel Vandudsatte eller fugtige miljøer.
IV. Systemintegration
Integrer PV-moduler, energilagring og invertere i et komplet system:
- PV-systemDesign modullayout og sørg for strukturel sikkerhed med passende monteringssystemer.
- EnergilagringInstaller modulære batterier med korrekt BMS-integration (Battery Management System) til overvågning i realtid.
- Hybrid inverterTilslut PV-paneler og batterier til inverteren for problemfri energistyring.
V. Installation og vedligeholdelse
Installation:
- Vurdering af stedetInspicer tage eller jordarealer for strukturel kompatibilitet og sollyseksponering.
- Installation af udstyrMonter PV-moduler, batterier og invertere sikkert.
- SystemtestningVerificér elektriske forbindelser og udfør funktionstests.
Opretholdelse:
- Rutinemæssige inspektionerKontrollér kabler, moduler og invertere for slid eller beskadigelse.
- RensningRengør PV-moduler regelmæssigt for at opretholde effektiviteten.
- FjernovervågningBrug softwareværktøjer til at spore systemets ydeevne og optimere indstillinger.
VI. Konklusion
Et veldesignet solcelleanlæg til private hjem giver energibesparelser, miljømæssige fordele og strømpålidelighed. Omhyggelig udvælgelse af komponenter såsom solcellemoduler, energilagringsbatterier, invertere og kabler sikrer systemets effektivitet og levetid. Ved at følge korrekt planlægning,
installations- og vedligeholdelsesprotokoller kan husejere maksimere fordelene ved deres investering.
Opslagstidspunkt: 24. dec. 2024