راهنمای جامع برای طراحی و پیکربندی سیستم ذخیره سازی PV مسکونی

یک سیستم ذخیره سازی فتوولتائیک مسکونی (PV) در درجه اول از ماژول های PV ، باتری های ذخیره انرژی ، اینورترهای ذخیره سازی ، دستگاه های اندازه گیری و سیستم های مدیریت نظارت تشکیل شده است. هدف آن دستیابی به خودکفایی انرژی ، کاهش هزینه های انرژی ، کاهش انتشار کربن و بهبود قابلیت اطمینان قدرت است. پیکربندی یک سیستم ذخیره سازی PV مسکونی یک فرایند جامع است که برای اطمینان از عملکرد کارآمد و پایدار نیاز به بررسی دقیق عوامل مختلف دارد.

I. نمای کلی از سیستم های ذخیره سازی PV مسکونی

قبل از شروع تنظیم سیستم ، اندازه گیری مقاومت عایق DC بین ترمینال ورودی آرایه PV و زمین ضروری است. اگر مقاومت کمتر از U…/30mA (U… نشان دهنده حداکثر ولتاژ خروجی آرایه PV) باشد ، باید اقدامات اضافی برای زمین یا عایق انجام شود.

عملکردهای اصلی سیستم های ذخیره سازی PV مسکونی شامل موارد زیر است:

• خودجایی: استفاده از انرژی خورشیدی برای پاسخگویی به خواسته های انرژی خانوار.
• اوج تراشیده و دره: تعادل مصرف انرژی در زمان های مختلف برای صرفه جویی در هزینه های انرژی.
• قدرت پشتیبان: تأمین انرژی قابل اعتماد در هنگام قطع.
• منبع تغذیه اضطراری: پشتیبانی از بارهای مهم در هنگام خرابی شبکه.

فرآیند پیکربندی شامل تجزیه و تحلیل نیازهای انرژی کاربر ، طراحی PV و سیستم های ذخیره سازی ، انتخاب قطعات ، تهیه برنامه های نصب و تشریح اقدامات عملکرد و نگهداری است.

ii. تجزیه و تحلیل و برنامه ریزی تقاضا

تجزیه و تحلیل تقاضای انرژی

تجزیه و تحلیل دقیق تقاضای انرژی بسیار مهم است ، از جمله:

• بارگذاری: شناسایی نیازهای برق لوازم مختلف.
• مصرف روزانه: تعیین میانگین مصرف برق در طول روز و شب.
• قیمت برق: درک ساختارهای تعرفه برای بهینه سازی سیستم برای صرفه جویی در هزینه.

مطالعه موردی

• مشخصات کاربر:
  • کل بار متصل: 8.2 کیلو وات
  • بار بحرانی: 3.6 کیلو وات
  • مصرف انرژی روز: 10 کیلووات ساعت
  • مصرف انرژی شبانه: 20 کیلووات ساعت
• برنامه سیستم:
  • یک سیستم هیبریدی ذخیره سازی PV را با تقاضای بار در جلسه PV در طول روز نصب کنید و انرژی اضافی را در باتری ها برای استفاده در شب ذخیره کنید. هنگامی که PV و ذخیره سازی کافی نیستند ، این شبکه به عنوان منبع تغذیه تکمیلی عمل می کند.

• iii پیکربندی سیستم و انتخاب مؤلفه

  1. طراحی سیستم PV

  • اندازه سیستم: بر اساس بار 8.2 کیلو وات کاربر و مصرف روزانه 30 کیلووات ساعت ، یک آرایه PV 12 کیلو وات توصیه می شود. این آرایه می تواند تقریباً 36 کیلووات ساعت در روز برای برآورده کردن تقاضا ایجاد کند.
  • ماژول های PV: از 21 ماژول 580WP تک کریستال استفاده کنید و به ظرفیت نصب شده 12.18 کیلو وات برسد. از چیدمان بهینه برای قرار گرفتن در معرض نور خورشید اطمینان حاصل کنید.

  حداکثر قدرت PMAX [W]	575	580	585	590	595	600
  ولتاژ بهینه VMP [V]	43.73	43.88	44.02	44.17	44.31	44.45
  جریان بهینه جریان IMP [A]	13.15	13.22	13.29	13.36	13.43	13.50
  ولتاژ مدار باز [V]	52.30	52.50	52.70	52.90	53.10	53.30
  جریان کوتاه جریان ISC [A]	13.89	13.95	14.01	14.07	14.13	14.19
  راندمان ماژول [٪]	22.3	22.5	22.7	22.8	23.0	23.2
  تحمل قدرت خروجی	0 ~+3 ٪
  ضریب دما حداکثر توان [PMAX]	-0.29 ٪/℃
  ضریب دما ولتاژ مدار باز [VOC]	-0.25 ٪/℃
  ضریب دما جریان اتصال کوتاه [ISC]	0.045 ٪/℃
  شرایط تست استاندارد (STC): شدت نور 1000W/متر مربع ، دمای باتری 25 ℃ ، کیفیت هوا 1.5

  2. سیستم ذخیره انرژی

  • ظرفیت باتری: یک سیستم باتری 25.6 کیلووات ساعت لیتیوم آهن فسفات (LifePO4) را پیکربندی کنید. این ظرفیت از نسخه پشتیبان کافی برای بارهای بحرانی (3.6 کیلو وات) به مدت تقریبی 7 ساعت در طول قطع استفاده می کند.
  • ماژول های باتری: از طرح های ماژولار و پشته با محفظه های دارای رتبه IP65 برای نصب های داخلی/خارجی استفاده کنید. هر ماژول دارای ظرفیت 2.56 کیلووات ساعت است که 10 ماژول سیستم کامل را تشکیل می دهند.

  3. انتخاب اینورتر

  • اینورتر هیبریدی: از اینورتر هیبریدی 10 کیلو وات با PV یکپارچه و قابلیت های مدیریت ذخیره سازی استفاده کنید. ویژگی های کلیدی عبارتند از:
    • حداکثر ورودی PV: 15 کیلو وات
    • خروجی: 10 کیلو وات برای هر دو کار با شبکه و خارج از شبکه
    • حفاظت: رتبه IP65 با زمان سوئیچینگ شبکه شبکه <10 ms

  4. انتخاب کابل PV

  کابل های PV ماژول های خورشیدی را به جعبه اینورتر یا Combiner وصل می کنند. آنها باید دمای بالا ، قرار گرفتن در معرض اشعه ماوراء بنفش و شرایط در فضای باز را تحمل کنند.

  • EN 50618 H1Z2Z2-K:
    • تک هسته ای ، دارای 1.5 کیلو ولت DC ، با اشعه ماوراء بنفش عالی و مقاومت در برابر آب و هوا.
  • tüv pv1-f:
    • انعطاف پذیر ، مقاوم در برابر شعله ، با دامنه دمای گسترده (-40 درجه سانتیگراد تا +90 درجه سانتیگراد).
  • سیم PV UL 4703:
    • دو عایق ، ایده آل برای سیستم های پشت بام و زمینی.
  • کابل خورشیدی شناور AD8:
    • غوطه وری و ضد آب ، مناسب برای محیط های مرطوب یا آبزی.
  • کابل خورشیدی هسته آلومینیوم:
    • سبک و مقرون به صرفه ، که در تاسیسات در مقیاس بزرگ استفاده می شود.

  5. انتخاب کابل ذخیره انرژی

  کابل های ذخیره سازی باتری ها را به اینورترها وصل می کنند. آنها باید جریان های بالایی را تحمل کنند ، ثبات حرارتی را فراهم کنند و یکپارچگی الکتریکی را حفظ کنند.

  • کابل های UL10269 و UL11627:
    • عایق بندی دیواره نازک ، مقاوم در برابر شعله و جمع و جور.
  • کابل های عایق XLPE:
    • ولتاژ بالا (حداکثر 1500 ولت DC) و مقاومت حرارتی.
  • کابل های DC با ولتاژ بالا:
    • برای اتصال ماژول های باتری و اتوبوس های ولتاژ بالا طراحی شده است.

  مشخصات کابل توصیه شده

  نوع کابل	مدل توصیه شده	کاربرد
  کابل PV	EN 50618 H1Z2Z2-K	اتصال ماژول های PV به اینورتر.
  کابل PV	سیم PV UL 4703	تاسیسات پشت بام نیاز به عایق بالا دارد.
  کابل ذخیره انرژی	UL 10269 ، UL 11627	اتصالات باتری جمع و جور.
  کابل ذخیره سازی محافظ	کابل باتری EMI محافظت کرد	کاهش تداخل در سیستم های حساس.
  کابل ولتاژ بالا	کابل عایق XLPE	اتصالات با جریان بالا در سیستم های باتری.
  کابل PV شناور	کابل خورشیدی شناور AD8	محیط های مستعد آب یا مرطوب.

IV ادغام سیستم

ماژول های PV ، ذخیره انرژی و اینورترها را در یک سیستم کامل ادغام کنید:

1. سیستم PV: طرح ماژول را طراحی کنید و ایمنی ساختاری را با سیستم های نصب مناسب تضمین کنید.
2. ذخیره انرژی: باتری های مدولار را با ادغام مناسب BMS (سیستم مدیریت باتری) برای نظارت در زمان واقعی نصب کنید.
3. اینورتر هیبریدی: آرایه ها و باتری های PV را برای مدیریت انرژی یکپارچه به اینورتر وصل کنید.

V. نصب و نگهداری

نصب:

• ارزیابی سایت: برای سازگاری ساختاری و قرار گرفتن در معرض نور خورشید ، پشت بام ها یا مناطق زمینی را بازرسی کنید.
• نصب تجهیزات: ماژول های PV ، باتری ها و اینورترها را ایمن سوار کنید.
• تست سیستم: اتصالات الکتریکی را تأیید کنید و تست های عملکردی را انجام دهید.

نگهدار:

• بازرسی های روتین: کابل ها ، ماژول ها و اینورترها را برای سایش یا آسیب بررسی کنید.
• نظافت: به طور مرتب ماژول های PV را برای حفظ کارآیی تمیز کنید.
• نظارت از دور: از ابزارهای نرم افزاری برای ردیابی عملکرد سیستم و بهینه سازی تنظیمات استفاده کنید.

vi پایان

یک سیستم ذخیره سازی مسکونی مسکونی به خوبی طراحی شده باعث صرفه جویی در مصرف انرژی ، مزایای زیست محیطی و قابلیت اطمینان قدرت می شود. انتخاب دقیق مؤلفه هایی مانند ماژول های PV ، باتری های ذخیره انرژی ، اینورترها و کابل ها باعث افزایش کارایی و طول عمر سیستم می شود. با پیروی از برنامه ریزی مناسب ،

نصب و پروتکل های تعمیر و نگهداری ، صاحبان خانه می توانند مزایای سرمایه گذاری خود را به حداکثر برسانند.