Udhëzues gjithëpërfshirës për projektimin dhe konfigurimin e sistemit të ruajtjes së fotove rezidenciale

Një sistem ruajtjeje fotovoltaike (PV) rezidenciale përbëhet kryesisht nga modulet PV, bateritë e ruajtjes së energjisë, invertorët e magazinimit, pajisjet matëse dhe sistemet e menaxhimit të monitorimit. Qëllimi i tij është të arrijë vetë-mjaftueshmërinë e energjisë, të zvogëlojë kostot e energjisë, të ulë emetimet e karbonit dhe të përmirësojë besueshmërinë e energjisë. Konfigurimi i një sistemi të ruajtjes së PV-ve për banim është një proces gjithëpërfshirës që kërkon shqyrtim të kujdesshëm të faktorëve të ndryshëm për të siguruar funksionim efikas dhe të qëndrueshëm.

I. Vështrim i përgjithshëm i sistemeve të ruajtjes së fotove rezidenciale

Përpara se të filloni konfigurimin e sistemit, është thelbësore të matni rezistencën e izolimit DC midis terminalit të hyrjes së grupit PV dhe tokës. Nëse rezistenca është më e vogël se U…/30 mA (U… përfaqëson tensionin maksimal të daljes së grupit PV), duhet të merren masa shtesë të tokëzimit ose izolimit.

Funksionet kryesore të sistemeve të ruajtjes së PV-ve të banimit përfshijnë:

• Vetëkonsumimi: Përdorimi i energjisë diellore për të përmbushur kërkesat e energjisë shtëpiake.
• Rruajtja e majave dhe mbushja e luginës: Balancimi i përdorimit të energjisë në kohë të ndryshme për të kursyer në kostot e energjisë.
• Fuqia rezervë: Sigurimi i energjisë së besueshme gjatë ndërprerjeve.
• Furnizimi me energji emergjente: Mbështetja e ngarkesave kritike gjatë dështimit të rrjetit.

Procesi i konfigurimit përfshin analizimin e nevojave të përdoruesve për energji, projektimin e sistemeve PV dhe magazinimit, zgjedhjen e komponentëve, përgatitjen e planeve të instalimit dhe përvijimin e masave të funksionimit dhe mirëmbajtjes.

II. Analiza dhe Planifikimi i Kërkesës

Analiza e Kërkesës për Energji

Analiza e detajuar e kërkesës për energji është kritike, duke përfshirë:

• Profilizimi i ngarkesës: Identifikimi i kërkesave për energji të pajisjeve të ndryshme.
• Konsumimi ditor: Përcaktimi i përdorimit mesatar të energjisë elektrike gjatë ditës dhe natës.
• Çmimi i energjisë elektrike: Kuptimi i strukturave tarifore për të optimizuar sistemin për kursime në kosto.

Rast Studimi

• Profili i përdoruesit:
  • Ngarkesa totale e lidhur: 8.2 kW
  • Ngarkesa kritike: 3.6 kW
  • Konsumi i energjisë gjatë ditës: 10 kWh
  • Konsumi i energjisë gjatë natës: 20 kWh
• Plani i Sistemit:
  • Instaloni një sistem hibrid të ruajtjes së PV-ve me gjenerimin e PV-ve gjatë ditës që plotëson kërkesat e ngarkesës dhe ruan energjinë e tepërt në bateri për përdorim gjatë natës. Rrjeti vepron si një burim suplementar energjie kur PV dhe ruajtja janë të pamjaftueshme.

• III. Konfigurimi i sistemit dhe zgjedhja e komponentëve

  1. Projektimi i Sistemit FV

  • Madhësia e Sistemit: Bazuar në ngarkesën 8,2 kW të përdoruesit dhe konsumin ditor prej 30 kWh, rekomandohet një grup PV 12 kW. Ky grup mund të gjenerojë afërsisht 36 kWh në ditë për të përmbushur kërkesën.
  • Modulet PV: Përdorni 21 module me një kristal 580Wp, duke arritur një kapacitet të instaluar prej 12,18 kWp. Siguroni rregullim optimal për ekspozimin maksimal të dritës së diellit.

  Fuqia maksimale Pmax [W]	575	580	585	590	595	600
  Tensioni optimal i funksionimit Vmp [V]	43,73	43,88	44.02	44.17	44.31	44,45
  Rryma optimale e funksionimit Imp [A]	13.15	13.22	13.29	13.36	13.43	13.50
  Tensioni i qarkut të hapur Voc [V]	52.30	52.50	52,70	52,90	53.10	53.30
  Rryma e qarkut të shkurtër Isc [A]	13.89	13.95	14.01	14.07	14.13	14.19
  Efikasiteti i modulit [%]	22.3	22.5	22.7	22.8	23.0	23.2
  Toleranca e fuqisë dalëse	0~+3%
  Koeficienti i temperaturës së fuqisë maksimale[Pmax]	-0,29%/℃
  Koeficienti i temperaturës së tensionit të qarkut të hapur [Voc]	-0,25%/℃
  Koeficienti i temperaturës së rrymës së qarkut të shkurtër [Isc]	0,045%/℃
  Kushtet standarde të provës (STC): Intensiteti i dritës 1000W/m², temperatura e baterisë 25℃, cilësia e ajrit 1.5

  2. Sistemi i ruajtjes së energjisë

  • Kapaciteti i baterisë: Konfiguro një sistem baterie me fosfat litium hekuri 25,6 kWh (LiFePO4). Ky kapacitet siguron rezervë të mjaftueshme për ngarkesat kritike (3,6 kW) për rreth 7 orë gjatë ndërprerjeve.
  • Modulet e baterive: Përdorni modele modulare, të stivueshme me mbyllje me vlerësim IP65 për instalime të brendshme/të jashtme. Çdo modul ka një kapacitet prej 2.56 kWh, me 10 module që formojnë sistemin e plotë.

  3. Zgjedhja e inverterit

  • Inverter hibrid: Përdorni një inverter hibrid 10 kW me aftësi të integruara PV dhe menaxhim të ruajtjes. Karakteristikat kryesore përfshijnë:
    • Futja maksimale PV: 15 kW
    • Fuqia: 10 kW për funksionimin e lidhur me rrjetin dhe atë jashtë rrjetit
    • Mbrojtja: Vlerësimi IP65 me kohën e ndërrimit të rrjetit jashtë rrjetit <10 ms

  4. Zgjedhja e kabllove PV

  Kabllot PV lidhin modulet diellore me kutinë e inverterit ose kombinuesit. Ata duhet të durojnë temperaturat e larta, ekspozimin UV dhe kushtet e jashtme.

  • EN 50618 H1Z2Z2-K:
    • Një bërthama, e vlerësuar për 1.5 kV DC, me rezistencë të shkëlqyer ndaj rrezeve ultraviolet dhe motit.
  • TÜV PV1-F:
    • Fleksibil, rezistent ndaj flakës, me një gamë të gjerë temperaturash (-40°C deri +90°C).
  • Tela PV UL 4703:
    • Me izolim të dyfishtë, ideal për sisteme të montuara në çati dhe në tokë.
  • AD8 Kabllo diellore lundruese:
    • E zhytur dhe e papërshkueshme nga uji, e përshtatshme për mjedise me lagështirë ose ujore.
  • Kabllo diellore me bërthama alumini:
    • E lehtë dhe me kosto efektive, e përdorur në instalime në shkallë të gjerë.

  5. Zgjedhja e kabllove të ruajtjes së energjisë

  Kabllot e ruajtjes lidhin bateritë me invertorët. Ata duhet të trajtojnë rryma të larta, të sigurojnë stabilitet termik dhe të ruajnë integritetin elektrik.

  • Kabllot UL10269 dhe UL11627:
    • I izoluar me mure të hollë, rezistent ndaj flakës dhe kompakt.
  • Kabllot me izolim XLPE:
    • Tension i lartë (deri në 1500V DC) dhe rezistencë termike.
  • Kabllot DC të tensionit të lartë:
    • Projektuar për ndërlidhjen e moduleve të baterive dhe autobusëve të tensionit të lartë.

  Specifikimet e rekomanduara të kabllove

  Lloji i kabllit	Modeli i rekomanduar	Aplikimi
  Kabllo PV	EN 50618 H1Z2Z2-K	Lidhja e moduleve PV me inverterin.
  Kabllo PV	Tela PV UL 4703	Instalimet në tavanë që kërkojnë izolim të lartë.
  Kabllo për ruajtjen e energjisë	UL 10269, UL 11627	Lidhje kompakte të baterive.
  Kabllo ruajtëse e mbrojtur	Kablloja e baterisë e mbrojtur EMI	Reduktimi i ndërhyrjeve në sistemet e ndjeshme.
  Kabllo me tension të lartë	Kabllo me izolim XLPE	Lidhje me rrymë të lartë në sistemet e baterive.
  Kabllo FV lundruese	AD8 Kabllo diellore lundruese	Mjedise të prirura ndaj ujit ose të lagësht.

IV. Integrimi i Sistemit

Integroni modulet PV, ruajtjen e energjisë dhe invertorët në një sistem të plotë:

1. Sistemi FV: Dizajnoni paraqitjen e modulit dhe siguroni sigurinë strukturore me sisteme të përshtatshme montimi.
2. Ruajtja e Energjisë: Instaloni bateri modulare me integrimin e duhur BMS (Battery Management System) për monitorim në kohë reale.
3. Inverter hibrid: Lidhni grupet PV dhe bateritë me inverterin për menaxhim pa probleme të energjisë.

V. Instalimi dhe mirëmbajtja

Instalimi:

• Vlerësimi i Vendit: Inspektoni çatitë ose zonat e tokës për pajtueshmërinë strukturore dhe ekspozimin ndaj dritës së diellit.
• Instalimi i pajisjeve: Montoni në mënyrë të sigurt modulet PV, bateritë dhe invertorët.
• Testimi i Sistemit: Verifikoni lidhjet elektrike dhe kryeni teste funksionale.

Mirëmbajtja:

• Inspektime rutinë: Kontrolloni kabllot, modulet dhe invertorët për konsumim ose dëmtim.
• Pastrimi: Pastroni rregullisht modulet PV për të ruajtur efikasitetin.
• Monitorimi në distancë: Përdorni mjete softuerike për të gjurmuar performancën e sistemit dhe për të optimizuar cilësimet.

VI. konkluzioni

Një sistem i mirë-projektuar i ruajtjes së PV-ve për banim ofron kursime energjie, përfitime mjedisore dhe besueshmëri të energjisë. Përzgjedhja e kujdesshme e komponentëve të tillë si modulet PV, bateritë e ruajtjes së energjisë, invertorët dhe kabllot siguron efikasitetin dhe jetëgjatësinë e sistemit. Duke ndjekur planifikimin e duhur,

protokollet e instalimit dhe mirëmbajtjes, pronarët e shtëpive mund të maksimizojnë përfitimet e investimit të tyre.