საცხოვრებელი ფოტოელექტრული ენერგიის დაგროვების სისტემის დიზაინისა და კონფიგურაციის ყოვლისმომცველი სახელმძღვანელო

საცხოვრებელი ფოტოელექტრული (PV) ენერგიის დაგროვების სისტემა ძირითადად შედგება ფოტოელექტრული მოდულების, ენერგიის დაგროვების ბატარეების, დაგროვების ინვერტორების, გამრიცხველი მოწყობილობებისა და მონიტორინგის მართვის სისტემებისგან. მისი მიზანია ენერგეტიკული თვითკმარობის მიღწევა, ენერგო ხარჯების შემცირება, ნახშირბადის გამონაბოლქვის შემცირება და ელექტროენერგიის საიმედოობის გაუმჯობესება. საცხოვრებელი ფოტოელექტრული ენერგიის დაგროვების სისტემის კონფიგურაცია ყოვლისმომცველი პროცესია, რომელიც მოითხოვს სხვადასხვა ფაქტორების ფრთხილად გათვალისწინებას ეფექტური და სტაბილური მუშაობის უზრუნველსაყოფად.

I. საცხოვრებელი ფოტოელექტრული სისტემების მიმოხილვა

სისტემის დაყენების დაწყებამდე აუცილებელია გაზომოთ მუდმივი დენის იზოლაციის წინაღობა ფოტოელექტრული მასივის შემავალ ტერმინალსა და მიწას შორის. თუ წინაღობა U…/30mA-ზე ნაკლებია (U… წარმოადგენს ფოტოელექტრული მასივის მაქსიმალურ გამომავალ ძაბვას), უნდა იქნას მიღებული დამატებითი დამიწების ან იზოლაციის ზომები.

საცხოვრებელი ფოტოელექტრული სისტემების ძირითადი ფუნქციებია:

• თვითმოხმარება: მზის ენერგიის გამოყენება საყოფაცხოვრებო ენერგეტიკული მოთხოვნილებების დასაკმაყოფილებლად.
• პიკის გაპარსვა და ხეობის შევსებაენერგიის მოხმარების დაბალანსება სხვადასხვა დროს ენერგიის ხარჯების დაზოგვის მიზნით.
• სარეზერვო ენერგია: გათიშვის დროს საიმედო ენერგომომარაგება.
• საგანგებო დენის წყაროქსელის უკმარისობის დროს კრიტიკული დატვირთვების მხარდაჭერა.

კონფიგურაციის პროცესი მოიცავს მომხმარებლის ენერგოსაჭიროებების ანალიზს, ფოტოელექტრული და დაგროვების სისტემების დიზაინს, კომპონენტების შერჩევას, ინსტალაციის გეგმების მომზადებას და ექსპლუატაციისა და ტექნიკური მომსახურების ზომების განსაზღვრას.

II. მოთხოვნის ანალიზი და დაგეგმვა

ენერგიის მოთხოვნის ანალიზი

ენერგიის მოთხოვნის დეტალური ანალიზი კრიტიკულად მნიშვნელოვანია, მათ შორის:

• პროფილირების ჩატვირთვასხვადასხვა საყოფაცხოვრებო ტექნიკის ენერგომოხმარების მოთხოვნების განსაზღვრა.
• ყოველდღიური მოხმარებადღისა და ღამის განმავლობაში ელექტროენერგიის საშუალო მოხმარების განსაზღვრა.
• ელექტროენერგიის ფასებიტარიფების სტრუქტურების გააზრება ხარჯების დაზოგვის სისტემის ოპტიმიზაციის მიზნით.

შემთხვევის შესწავლა

• მომხმარებლის პროფილი:
  • საერთო დაკავშირებული დატვირთვა: 8.2 კვტ
  • კრიტიკული დატვირთვა: 3.6 კვტ
  • დღის ენერგიის მოხმარება: 10 კვტ/სთ
  • ღამის ენერგიის მოხმარება: 20 კვტ/სთ
• სისტემის გეგმა:
  • დააინსტალირეთ ფოტოელექტრული ენერგიის ჰიბრიდული სისტემა, რომელიც დღისით გამომუშავებს დატვირთვის მოთხოვნებს და ზედმეტ ენერგიას ღამის საათებში აკუმულატორებში შეინახავს. როდესაც ფოტოელექტრული ენერგია და შენახვა არასაკმარისია, ქსელი დამატებითი ენერგიის წყაროს როლს ასრულებს.

• III. სისტემის კონფიგურაცია და კომპონენტების შერჩევა

  1. ფოტოელექტრული სისტემის დიზაინი

  • სისტემის ზომამომხმარებლის 8.2 კვტ დატვირთვისა და 30 კვტ/სთ დღიური მოხმარების გათვალისწინებით, რეკომენდებულია 12 კვტ სიმძლავრის ფოტოელექტრული პანელი. ამ პანელს შეუძლია დღეში დაახლოებით 36 კვტ/სთ ენერგიის გენერირება მოთხოვნის დასაკმაყოფილებლად.
  • ფოტოელექტრული მოდულებიგამოიყენეთ 21 ერთკრისტალური 580Wp მოდული, რომელიც აღწევს 12.18 კვტ/პ-ს დადგმულ სიმძლავრეს. უზრუნველყავით ოპტიმალური განლაგება მზის სხივების მაქსიმალური ზემოქმედებისთვის.

  მაქსიმალური სიმძლავრე Pmax [W]	575	580	585	590	595	600
  ოპტიმალური ოპერაციული ძაბვა Vmp [V]	43.73	43.88	44.02	44.17	44.31	44.45
  ოპტიმალური ოპერაციული დენი Imp [A]	13.15	13.22	13.29	13.36	13.43	13.50
  ღია წრედის ძაბვა Voc [V]	52.30	52.50	52.70	52.90	53.10	53.30
  მოკლე ჩართვის დენი Isc [A]	13.89	13.95	14.01	14.07	14.13	14.19
  მოდულის ეფექტურობა [%]	22.3	22.5	22.7	22.8	23.0	23.2
  გამომავალი სიმძლავრის ტოლერანტობა	0~+3%
  მაქსიმალური სიმძლავრის ტემპერატურის კოეფიციენტი [Pmax]	-0.29%/℃
  ღია წრედის ძაბვის ტემპერატურის კოეფიციენტი [Voc]	-0.25%/℃
  მოკლე ჩართვის დენის ტემპერატურის კოეფიციენტი [Isc]	0.045%/℃
  სტანდარტული ტესტირების პირობები (STC): სინათლის ინტენსივობა 1000W/m², აკუმულატორის ტემპერატურა 25℃, ჰაერის ხარისხი 1.5

  2. ენერგიის შენახვის სისტემა

  • ბატარეის ტევადობა25.6 კვტ/სთ სიმძლავრის ლითიუმის რკინის ფოსფატის (LiFePO4) აკუმულატორის სისტემის კონფიგურაცია. ეს სიმძლავრე უზრუნველყოფს კრიტიკული დატვირთვების (3.6 კვტ) საკმარის სარეზერვო ენერგიას დაახლოებით 7 საათის განმავლობაში გათიშვის დროს.
  • ბატარეის მოდულებიშიდა/გარე ინსტალაციისთვის გამოიყენეთ მოდულური, დასაწყობი კონსტრუქციები IP65 კლასის კორპუსებით. თითოეულ მოდულს აქვს 2.56 კვტ/სთ სიმძლავრე, ხოლო 10 მოდული ქმნის სრულ სისტემას.

  3. ინვერტორის შერჩევა

  • ჰიბრიდული ინვერტორიგამოიყენეთ 10 კვტ სიმძლავრის ჰიბრიდული ინვერტორი ინტეგრირებული ფოტოელექტრული და შენახვის მართვის შესაძლებლობებით. ძირითადი მახასიათებლები მოიცავს:
    • მაქსიმალური ფოტოელექტრული შეყვანა: 15 კვტ
    • გამომავალი სიმძლავრე: 10 კვტ, როგორც ქსელთან დაკავშირებული, ასევე ქსელიდან გამორთული მუშაობისთვის
    • დაცვა: IP65 რეიტინგი ქსელის გამორთვის შემთხვევაში <10 მილიწამი

  4. ფოტოელექტრული კაბელის შერჩევა

  ფოტოელექტრული კაბელები მზის მოდულებს ინვერტორთან ან კომბინატორის ყუთთან აკავშირებს. ისინი მაღალ ტემპერატურას, ულტრაიისფერ გამოსხივებას და გარე პირობებს უნდა უძლებდნენ.

  • EN 50618 H1Z2Z2-K:
    • ერთბირთვიანი, გათვლილი 1.5 კვ მუდმივი ძაბვისთვის, შესანიშნავი ულტრაიისფერი გამოსხივებისა და ამინდისადმი მდგრადობით.
  • TÜV PV1-F:
    • მოქნილი, ცეცხლგამძლე, ფართო ტემპერატურის დიაპაზონით (-40°C-დან +90°C-მდე).
  • UL 4703 ფოტოელექტრული მავთული:
    • ორმაგი იზოლაციით, იდეალურია სახურავზე და მიწაზე დამონტაჟებული სისტემებისთვის.
  • AD8 მცურავი მზის კაბელი:
    • წყალგაუმტარი და წყალგაუმტარი, შესაფერისია ნოტიო ან წყლის გარემოში.
  • ალუმინის ბირთვიანი მზის კაბელი:
    • მსუბუქი და ეკონომიური, გამოიყენება მასშტაბურ დანადგარებში.

  5. ენერგიის შენახვის კაბელის შერჩევა

  შენახვის კაბელები აკუმულატორებს ინვერტორებთან აკავშირებს. მათ უნდა გაუძლონ მაღალ დენებს, უზრუნველყონ თერმული სტაბილურობა და შეინარჩუნონ ელექტრული მთლიანობა.

  • UL10269 და UL11627 კაბელები:
    • თხელკედლიანი იზოლირებული, ცეცხლგამძლე და კომპაქტური.
  • XLPE-იზოლირებული კაბელები:
    • მაღალი ძაბვა (1500 ვოლტამდე მუდმივი დენი) და თერმული წინააღმდეგობა.
  • მაღალი ძაბვის მუდმივი დენის კაბელები:
    • შექმნილია აკუმულატორის მოდულების და მაღალი ძაბვის ავტობუსების ურთიერთდაკავშირებისთვის.

  რეკომენდებული კაბელის სპეციფიკაციები

  კაბელის ტიპი	რეკომენდებული მოდელი	აპლიკაცია
  ფოტოელექტრული კაბელი	EN 50618 H1Z2Z2-K	ფოტოელექტრული მოდულების ინვერტორთან შეერთება.
  ფოტოელექტრული კაბელი	UL 4703 ფოტოელექტრული მავთული	სახურავის მონტაჟი, რომელიც მოითხოვს მაღალი ხარისხის იზოლაციას.
  ენერგიის შენახვის კაბელი	UL 10269, UL 11627	კომპაქტური ბატარეის კავშირები.
  დაცული შესანახი კაბელი	ელექტრომაგნიტური ემისიით დაცული აკუმულატორის კაბელი	მგრძნობიარე სისტემებში ჩარევის შემცირება.
  მაღალი ძაბვის კაბელი	XLPE-იზოლირებული კაბელი	მაღალი დენის კავშირები ბატარეის სისტემებში.
  მცურავი ფოტოელექტრული კაბელი	AD8 მცურავი მზის კაბელი	წყალგამძლე ან ნოტიო გარემო.

IV. სისტემის ინტეგრაცია

ინტეგრირეთ ფოტოელექტრული მოდულები, ენერგიის დაგროვება და ინვერტორები სრულ სისტემაში:

1. ფოტოელექტრული სისტემამოდულის განლაგების დიზაინი და სტრუქტურული უსაფრთხოების უზრუნველყოფა შესაბამისი სამონტაჟო სისტემებით.
2. ენერგიის შენახვადააინსტალირეთ მოდულური აკუმულატორები სათანადო BMS (აკუმულატორის მართვის სისტემა) ინტეგრაციით რეალურ დროში მონიტორინგისთვის.
3. ჰიბრიდული ინვერტორიენერგიის შეუფერხებელი მართვისთვის, შეაერთეთ ფოტოელექტრული პანელები და აკუმულატორები ინვერტორთან.

V. მონტაჟი და მოვლა-პატრონობა

ინსტალაცია:

• ადგილმდებარეობის შეფასებაშეამოწმეთ სახურავები ან მიწისქვეშა ტერიტორიები სტრუქტურულ თავსებადობასა და მზის სხივების ზემოქმედებაზე.
• აღჭურვილობის მონტაჟიუსაფრთხოდ დაამონტაჟეთ ფოტოელექტრული მოდულები, აკუმულატორები და ინვერტორები.
• სისტემის ტესტირებაშეამოწმეთ ელექტრო კავშირები და ჩაატარეთ ფუნქციური ტესტები.

მოვლა:

• რუტინული შემოწმებებიშეამოწმეთ კაბელები, მოდულები და ინვერტორები ცვეთაზე ან დაზიანებაზე.
• დასუფთავებაეფექტურობის შესანარჩუნებლად რეგულარულად გაწმინდეთ ფოტოელექტრული მოდულები.
• დისტანციური მონიტორინგი: გამოიყენეთ პროგრამული უზრუნველყოფის ინსტრუმენტები სისტემის მუშაობის თვალყურის დევნებისა და პარამეტრების ოპტიმიზაციისთვის.

VI. დასკვნა

კარგად შემუშავებული საცხოვრებელი ფოტოელექტრული ენერგიის დაგროვების სისტემა უზრუნველყოფს ენერგიის დაზოგვას, გარემოსდაცვით სარგებელს და ელექტროენერგიის საიმედოობას. კომპონენტების, როგორიცაა ფოტოელექტრული მოდულები, ენერგიის დაგროვების აკუმულატორები, ინვერტორები და კაბელები, ფრთხილად შერჩევა უზრუნველყოფს სისტემის ეფექტურობას და ხანგრძლივობას. სათანადო დაგეგმვის დაცვით,

ინსტალაციისა და მოვლა-პატრონობის პროტოკოლების გამოყენებით, სახლის მესაკუთრეებს შეუძლიათ მაქსიმალურად გამოიყენონ თავიანთი ინვესტიციის სარგებელი.