ყოვლისმომცველი გზამკვლევი საცხოვრებელი PV-საცავის სისტემის დიზაინისა და კონფიგურაციისთვის

საცხოვრებელი ფოტოელექტრული (PV) შენახვის სისტემა, ძირითადად, შედგება PV მოდულებისგან, ენერგიის შესანახი ბატარეებისგან, შესანახი ინვერტორებისგან, აღრიცხვის მოწყობილობებისგან და მონიტორინგის მართვის სისტემებისგან. მისი მიზანია ენერგიის თვითკმარობის მიღწევა, ენერგიის ხარჯების შემცირება, ნახშირბადის გამონაბოლქვის შემცირება და ენერგიის საიმედოობის გაუმჯობესება. საცხოვრებელი PV-საწყობის სისტემის კონფიგურაცია არის ყოვლისმომცველი პროცესი, რომელიც მოითხოვს სხვადასხვა ფაქტორების ფრთხილად გათვალისწინებას ეფექტური და სტაბილური მუშაობის უზრუნველსაყოფად.

I. საცხოვრებელი PV-საცავის სისტემების მიმოხილვა

სისტემის დაყენების დაწყებამდე აუცილებელია გაზომოთ DC საიზოლაციო წინააღმდეგობა PV მასივის შეყვანის ტერმინალსა და მიწას შორის. თუ წინააღმდეგობა ნაკლებია U…/30mA-ზე (U… წარმოადგენს PV მასივის მაქსიმალურ გამომავალ ძაბვას), უნდა იქნას მიღებული დამატებითი დამიწების ან იზოლაციის ზომები.

საცხოვრებელი PV-საცავის სისტემების ძირითადი ფუნქციები მოიცავს:

• თვითმოხმარება: მზის ენერგიის გამოყენება საყოფაცხოვრებო ენერგიის მოთხოვნილების დასაკმაყოფილებლად.
• მწვერვალ-გაპარსვა და ხეობის ამოვსება: ენერგიის მოხმარების დაბალანსება სხვადასხვა დროს ენერგიის ხარჯების დაზოგვის მიზნით.
• სარეზერვო ძალა: საიმედო ენერგიით უზრუნველყოფა გათიშვის დროს.
• გადაუდებელი ელექტრომომარაგება: კრიტიკული დატვირთვების მხარდაჭერა ქსელის უკმარისობის დროს.

კონფიგურაციის პროცესი მოიცავს მომხმარებლის ენერგეტიკული საჭიროებების ანალიზს, PV და შენახვის სისტემების დიზაინს, კომპონენტების არჩევას, ინსტალაციის გეგმების მომზადებას და ექსპლუატაციისა და ტექნიკური ღონისძიებების დასახვას.

II. მოთხოვნის ანალიზი და დაგეგმვა

ენერგიის მოთხოვნის ანალიზი

ენერგიის მოთხოვნის დეტალური ანალიზი კრიტიკულია, მათ შორის:

• პროფილირების ჩატვირთვა: სხვადასხვა ტექნიკის ენერგომოთხოვნის იდენტიფიცირება.
• ყოველდღიური მოხმარება: ელექტროენერგიის საშუალო მოხმარების განსაზღვრა დღისა და ღამის განმავლობაში.
• ელექტროენერგიის ფასი: სატარიფო სტრუქტურების გააზრება სისტემის ოპტიმიზაციისთვის ხარჯების დაზოგვის მიზნით.

საქმის შესწავლა

• მომხმარებლის პროფილი:
  • ჯამური 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 PV-შენახვის ჰიბრიდული სისტემა დღისით PV გენერირებით, რომელიც აკმაყოფილებს დატვირთვის მოთხოვნებს და ინახავს ჭარბ ენერგიას ბატარეებში ღამის გამოყენებისთვის. ქსელი მოქმედებს როგორც დამატებითი ენერგიის წყარო, როდესაც PV და საცავი არასაკმარისია.

• III. სისტემის კონფიგურაცია და კომპონენტების შერჩევა

  1. PV სისტემის დიზაინი

  • სისტემის ზომა: მომხმარებლის 8.2 კვტ დატვირთვისა და 30 კვტ/სთ ყოველდღიური მოხმარებიდან გამომდინარე, რეკომენდებულია 12 კვტ PV მასივი. ამ მასივს შეუძლია გამოიმუშაოს დაახლოებით 36 კვტ/სთ დღეში მოთხოვნის დასაკმაყოფილებლად.
  • PV მოდულები: გამოიყენეთ 21 ერთკრისტალური 580Wp მოდული, მიაღწიეთ დადგმულ სიმძლავრეს 12.18 კვტ. უზრუნველყოს ოპტიმალური მოწყობა მზის მაქსიმალური ზემოქმედებისთვის.

  მაქსიმალური სიმძლავრე Pmax [W]	575	580	585	590	595	600
  ოპტიმალური სამუშაო ძაბვა Vmp [V]	43.73	43.88	44.02	44.17	44.31	44.45
  ოპტიმალური სამუშაო 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 ტემპერატურული კოეფიციენტი [Pmax]	-0.29%/℃
  ღია წრედის ძაბვის ტემპერატურული კოეფიციენტი [Voc]	-0.25%/℃
  მოკლე ჩართვის დენის ტემპერატურული კოეფიციენტი [Isc]	0.045%/℃
  სტანდარტული ტესტის პირობები (STC): სინათლის ინტენსივობა 1000W/m², ბატარეის ტემპერატურა 25℃, ჰაერის ხარისხი 1.5

  2. ენერგიის შენახვის სისტემა

  • ბატარეის ტევადობა: დააკონფიგურირეთ 25,6 კვტ/სთ ლითიუმის რკინის ფოსფატის (LiFePO4) ბატარეის სისტემა. ეს სიმძლავრე უზრუნველყოფს საკმარის სარეზერვო ასლს კრიტიკული დატვირთვისთვის (3,6 კვტ) დაახლოებით 7 საათის განმავლობაში გამორთვის დროს.
  • ბატარეის მოდულები: გამოიყენეთ მოდულური, დაწყობადი დიზაინები IP65-ით შეფასებული შიგთავსებით შიდა/გარე ინსტალაციისთვის. თითოეული მოდულის სიმძლავრეა 2.56 კვტ/სთ, 10 მოდული ქმნიან სრულ სისტემას.

  3. ინვერტორული შერჩევა

  • ჰიბრიდული ინვერტორი: გამოიყენეთ 10 კვტ სიმძლავრის ჰიბრიდული ინვერტორი ინტეგრირებული PV და შენახვის მართვის შესაძლებლობებით. ძირითადი მახასიათებლები მოიცავს:
    • მაქსიმალური PV შეყვანა: 15 კვტ
    • გამომავალი სიმძლავრე: 10 კვტ, როგორც ქსელთან დაკავშირებული, ასევე ქსელის გარეთ მუშაობისთვის
    • დაცვა: IP65 რეიტინგი ქსელიდან ქსელიდან გადართვის დრო <10 ms

  4. PV კაბელის შერჩევა

  PV კაბელები აკავშირებს მზის მოდულებს ინვერტორთან ან კომბინატორთან. მათ უნდა გაუძლონ მაღალ ტემპერატურას, ულტრაიისფერი სხივების ზემოქმედებას და გარე პირობებს.

  • EN 50618 H1Z2Z2-K:
    • ერთბირთვიანი, რეიტინგული 1.5 კვ DC-სთვის, შესანიშნავი UV და ამინდის წინააღმდეგობით.
  • TÜV PV1-F:
    • მოქნილი, ცეცხლგამძლე, ფართო ტემპერატურის დიაპაზონით (-40°C-დან +90°C-მდე).
  • UL 4703 PV მავთული:
    • ორმაგი იზოლირებული, იდეალურია სახურავზე და მიწაზე დამონტაჟებული სისტემებისთვის.
  • AD8 მცურავი მზის კაბელი:
    • წყალქვეშა და წყალგაუმტარი, შესაფერისი ტენიანი ან წყლის გარემოში.
  • ალუმინის ბირთვიანი მზის კაბელი:
    • მსუბუქი და ეკონომიური, გამოიყენება ფართომასშტაბიან დანადგარებში.

  5. ენერგიის შესანახი კაბელის შერჩევა

  შესანახი კაბელები აკავშირებს ბატარეებს ინვერტორებთან. მათ უნდა გაუმკლავდნენ მაღალ დენებს, უზრუნველყონ თერმული სტაბილურობა და შეინარჩუნონ ელექტრული მთლიანობა.

  • UL10269 და UL11627 კაბელები:
    • თხელი კედელი იზოლირებული, ცეცხლგამძლე და კომპაქტური.
  • XLPE-იზოლირებული კაბელები:
    • მაღალი ძაბვა (1500V-მდე DC) და თერმული წინააღმდეგობა.
  • მაღალი ძაბვის DC კაბელები:
    • შექმნილია ბატარეის მოდულებისა და მაღალი ძაბვის ავტობუსების დასაკავშირებლად.

  საკაბელო რეკომენდირებული სპეციფიკაციები

  კაბელის ტიპი	რეკომენდებული მოდელი	განაცხადი
  PV კაბელი	EN 50618 H1Z2Z2-K	PV მოდულების დაკავშირება ინვერტორთან.
  PV კაბელი	UL 4703 PV მავთული	სახურავის დამონტაჟება, რომელიც მოითხოვს მაღალ იზოლაციას.
  ენერგიის შესანახი კაბელი	UL 10269, UL 11627	კომპაქტური ბატარეის კავშირები.
  დამცავი შესანახი კაბელი	EMI დამცავი ბატარეის კაბელი	სენსიტიურ სისტემებში ჩარევის შემცირება.
  მაღალი ძაბვის კაბელი	XLPE-იზოლირებული კაბელი	მაღალი დენის კავშირები ბატარეის სისტემებში.
  მცურავი PV კაბელი	AD8 მცურავი მზის კაბელი	წყლისადმი მიდრეკილი ან ნოტიო გარემო.

IV. სისტემის ინტეგრაცია

PV მოდულების, ენერგიის შესანახი და ინვერტორების ინტეგრირება სრულ სისტემაში:

1. PV სისტემა: შეიმუშავეთ მოდულის განლაგება და უზრუნველყოს სტრუქტურული უსაფრთხოება შესაბამისი სამონტაჟო სისტემებით.
2. ენერგიის შენახვა: დააინსტალირეთ მოდულური ბატარეები სათანადო BMS (ბატარეის მართვის სისტემის) ინტეგრირებით რეალურ დროში მონიტორინგისთვის.
3. ჰიბრიდული ინვერტორი: შეაერთეთ PV მასივები და ბატარეები ინვერტორთან ენერგიის უწყვეტი მართვისთვის.

V. მონტაჟი და მოვლა

ინსტალაცია:

• საიტის შეფასება: შეამოწმეთ სახურავები ან მიწის ნაკვეთები სტრუქტურული თავსებადობისა და მზის სხივების ზემოქმედებისთვის.
• აღჭურვილობის მონტაჟი: უსაფრთხოდ დაამონტაჟეთ PV მოდულები, ბატარეები და ინვერტორები.
• სისტემის ტესტირება: შეამოწმეთ ელექტრული კავშირები და შეასრულეთ ფუნქციური ტესტები.

მოვლა:

• რუტინული ინსპექტირება: შეამოწმეთ კაბელები, მოდულები და ინვერტორები ცვეთა ან დაზიანებაზე.
• დასუფთავება: რეგულარულად გაასუფთავეთ PV მოდულები ეფექტურობის შესანარჩუნებლად.
• დისტანციური მონიტორინგი: გამოიყენეთ პროგრამული ხელსაწყოები სისტემის მუშაობის თვალყურის დევნებისთვის და პარამეტრების ოპტიმიზაციისთვის.

VI. დასკვნა

კარგად შემუშავებული საცხოვრებელი PV-შენახვის სისტემა უზრუნველყოფს ენერგიის დაზოგვას, ეკოლოგიურ სარგებელს და ენერგიის საიმედოობას. კომპონენტების ფრთხილად შერჩევა, როგორიცაა PV მოდულები, ენერგიის შესანახი ბატარეები, ინვერტორები და კაბელები უზრუნველყოფს სისტემის ეფექტურობას და ხანგრძლივობას. სათანადო დაგეგმვის შემდეგ,

ინსტალაციისა და ტექნიკური პროტოკოლებით, სახლის მფლობელებს შეუძლიათ მაქსიმალურად გამოიყენონ თავიანთი ინვესტიციების სარგებელი.