Planleggingsstøtte for et solcelleanlegg

Lesetid 6 minutter

Oppdatert - 2. juni 2024

Å sette opp et solcelleanlegg er ingen rakettforskning, men det krever en viss grad av orientering, noe denne planleggingshjelpen tar sikte på å gi i forbindelse med et eksemplarisk solcelleanlegg.

For lovbestemmelser som regulerer installasjon og idriftsettelse av solcelleanlegg, se her. Solcelleanlegg som drives på det offentlige nettet og produserer mer enn 600 W effekt, må godkjennes av en autorisert elektrobedrift. Som regel er det også dette selskapet som håndterer registreringsprosedyren.

Ønskeliste

Systemet skal generere rundt 2 kW effekt, ha en reserve for utvidelse til 4 kW, bestå av så få moduler som mulig, levere strøm selv ved strømbrudd, ellers minimere det ladbare strømforbruket på solfylte dager og monteres på et sørvendt skråtak.

Når denne ønskelisten er ferdigstilt, er det på tide å velge komponenter. En komplett Deleliste er oppført på slutten av denne artikkelen.

PV-moduler

Det første du må ta hensyn til her, er de offisielle forskriftene: I Tyskland er moduler kun tillatt for takmontering med en glassoverflate på opptil 2 kvadratmeter. Større moduler er kun tillatt for frittstående montering. Og nei, det er ikke selve "glassarealet" som teller, men modulens utvendige mål, dvs. inkludert rammen ...

Skal leses i MVV BT, under B 3.2.1.25 og B 3.2.1.27.

Dette betyr at 450 W-moduler generelt er den øvre grensen. Hvis du vil holde deg omtrent til effektgrensen på 2 kW, installerer du 6 x 330 W og oppnår dermed 1 980 W. Med en virkningsgrad på 19,7 % faller valget på en modul fra Heckert Solar, som NEMO 2.0 60Mmed dimensjoner på 1670 x 1006 mm for rundt 400 euro. Med 6 enheter betyr dette totalt rundt 2 400 euro.

Parallell- / seriekobling

Testspørsmål: Hvorfor er 6 x 330 W = 1 980 W og ikke 5 x 400 W = nøyaktig 2 000 W?

En titt på spesifikasjonene til den planlagte omformeren avslører at den krever minst 64 V DC åpen kretsspenning for å fungere pålitelig, med et maksimum på 145 V DC.

Modulene på 330 W genererer en tomgangsspenning på 41,1 V. Tre av disse seriekoblet gir 41,1 + 41,1 + 41,1 = 123,3 V DC ved 990 W.

Hvis en ny serie på tre moduler kobles parallelt, blir resultatet - fortsatt - 123,3 V, men nå 2 x 990 W = 1 980 W.

Parallellkoblinger skal alltid utføres med samme spenning og dermed samme antall moduler. Grenseverdien her er vekselretterens (anbefalte) maksimale nominelle effekt på 4800 W. Man kan derfor maksimalt parallellkoble 14 moduler, men da vil man ikke nå opp til startspenningen, minimum tomgangsspenning på 64 V.
Alternativt kan man tenke seg en parallellkobling av 7 moduler og en seriekobling av en annen parallellkobling med 7 moduler. Dette ville gi 7 x 330 W = 2310 W x 2 = 4620 W ved 2 x 41,1 V = 82,2 V, noe som oppfyller alle spesifikasjonene til vekselretteren.

Seriekretsen har derimot omformerens maksimale tomgangsspenning som øvre spenningsgrense, i dette tilfellet 145 V. Ettersom man ikke skal tøye grensene, men holde seg til den anbefalte spenningsverdien, som her er oppgitt til 115 V, er man godt på vei med 123,3 V.

Monteringsmateriale

Med en gitt modulbredde på 1006 mm gir dette en nødvendig monteringsskinnelengde på 6 x 1006 = 6 036 mm, pluss 5 x 12 mm modulavstand (= 60 mm) for midtklemmene og 2 x 10 mm (= 20 mm) for endeklemmene, dvs. totalt 6 116 mm.

For å montere de 1670 mm lange modulene skulle det brukes tre skinner, hver på 4400 mm, hvorav den ene er kuttet til en lengde på ca. 2000 mm.

Det kreves 10 midtklemmer og 4 endeklemmer. Skruer for festing 14 stk. Profilkobling 2 stk.

Et utvalg av de forskjellige produktene fra Schletteren av de ledende leverandørene av PV-monteringssystemer.

Materiale for takmontering

Monteringsskinnene festes på lektene (de som taklekten er festet til, dvs. de som går vinkelrett på takutstikket) ved hjelp av takkroker.

Selv om takkroker ikke nødvendigvis er den minste delen av kostnadene, bør de vies spesiell oppmerksomhet: hele investeringen avhenger bokstavelig talt av dem!

Det finnes takkroker for en rekke forskjellige taksteinsformer. Det er derfor viktig å først bestemme hvilken takstein som skal brukes, og deretter velge takkroker. Det bør være én takkrok per monteringsskinne for hver lekt. Ved tre monteringsskinner skal det beregnes tre ganger så mange takkroker.

Det bør brukes minst to skruer til å feste hver takkrok i lektene. Dette gir dobbelt så mange skruer i forhold til antall takkroker.

Hver panne må omhyggelig forsynes med en fordypning for støttekroken ved hjelp av en slipemaskin. Kroken bør heller ikke hvile direkte på den nedre pannen for å forhindre at (den eldre) pannen knekker under vindtrykk eller snølast, så det bør også være noe slark over kroken på undersiden av pannen.

Man bør unngå for store utsparinger for å hindre at veps, andre skadedyr eller vindkast får tilgang.

Installasjonen av takkrokene er her beskrevet i detalj.

Omformer

Det kreves en hybridomformer, f.eks. Steca Solarix PLI 5000-48 til 899,- Euro. Steca er et annet varemerke for KATEC-selskapet, som også eier Kostal og står for lang levetid og pålitelighet.

Den har en nominell effekt på 4800 W, sikret med en effektbryter på 40 A, en nominell batterispenning på 48 V, med en maksimal ladestrøm via PV og vekselspenning på 140 A, nominelt 80 A. AC-tilkoblingen er 6 ... 12 mm²DC-side minst 35 mm² (bedre 50 mm²) er foreskrevet.

Veggmonteringen utføres ved hjelp av tre 5 mm skruer, som er ikke er inkludert i leveringsomfanget.

Ved valg av installasjonssted må det sørges for permanent tilgjengelighet og kortest mulig kabelvei for AC-tilkoblingen, og spesielt(!) tilkoblingen til batteriene, for å unngå unødvendige tap.

En LAN-kabelforbindelse til ruteren eller svitsjen bør også vurderes for konfigurasjons- og diagnoseformål.

Føringen av de tre kabelbanene (AC, DC, LAN) i separate Installasjonsrør passende diameter er tilrådelig. Kablene må aldri legges i en kabelkanal.

Batterier

Valget av batteritype avhenger først og fremst av investeringsviljen: LiFePo4-batterier koster to til tre ganger så mye som konvensjonelle AGM-batterier, men veier bare rundt en tredjedel så mye, noe som er ubetydelig for stasjonære installasjoner. I en bobil, derimot, teller hver kilo som spares.

Hovedforskjellen mellom LiFePo4- og AGM-batterier, bortsett fra energikilden og vekten, er at LiFePo4-batterier opprettholder spenningen nesten på samme nivå over hele utladningsperioden, mens AGM-batterier har et raskere spenningsfall.

Kvalitetsforskjellene gjenspeiles særlig i antall garanterte utladningssykluser og den garanterte kapasiteten som fortsatt er tilgjengelig etter at disse er nådd.

Kvaliteten på AGM-batterier er lik, men forskjellene her er marginale hvis du foretrekker kjente produsenter. Erfaring og kvalitet er gjensidig avhengig av hverandre, og dermed også prisen.

Forresten: Man regner vanligvis i kW når det gjelder effekt. Batteriets effekt i kWh beregnes ut fra batterikapasiteten i Ah multiplisert med spenningen i V. Et batteri på 250 Ah med 13,6 V leverer derfor 250 x 13,6 = 3 600 Wh, eller 3,6 kWh.

En god oversikt over LiFePo4-batterier finner du her Nettstedet anbefalt AGM-batteri er f.eks. disse.

Ved tilkobling av batteriene må det alltid tas hensyn til at det kan forekomme svært høye strømmer (140 A og mer er ikke uvanlig) med hensyn til kabeltverrsnittet som skal brukes (50 mm² og mer)! AC- og DC-strømmer er oppført i den lenkede tabellen, ettersom kabelbelastningen er forskjellig for AC og DC.

Beregning av kabeltverrsnitt

Her kan du beregne nødvendig tverrsnitt for kobberkabler for likestrømsapplikasjoner, og du kan også beregne spenningsfallet. De gule feltene er redigerbare:

Deleliste

Elektrisk installasjon

• Steca Solarix PLI 5000-48 hybridomformer
• ? x Batterier 12 V 260 ... 280 Ah (AGM / LiFePo4)

• ? m AC-kabel 3 x 6 mm²
• 3 x rørformet kabelsko 6 mm²
• Likestrømskabel (rød/svart) 35 mm²
• 2 x ringkabelsko 35 mm² M6
• Automatisk effektbryter 40A (f.eks. ABB S201B40 S201-B40)
• Valgfritt: jordfeilbryter 40A (ABB F202A-40/0.03 2-polet type A)
• 3 x installasjonsrør (pluss antall stykker i henhold til total nødvendig lengde)
• Holder for installasjonsrør
• ? x Torx-skruer 4 x 40 mm / plugger for montering av rørholdere
• 3 x Torx-skruer 5 x 60 mm / plugger for vekselrettere
• ? m likestrømskabel 35 mm² eller større
• ? x Ringkabelsko / polkontakter for batteripoler
• ? x Sikringsholder for ANL-sikringer med høy strømstyrke
• Identisk antall ANL-sikringer med høy strømstyrke
• Valgfritt: batterisparebryter (merk maks. koblingskapasitet)

Solcellemoduler og kabler

• 6 x 330 W NEMO 2.0 60M
• 2 x Y-kontakter for parallellkobling av de 3 seriekoblede modulene
• 1 x ønsket kabellengde fra plusstilkoblingen på den første modulen til Y-kontakten (f.eks. rød +)
• 1 x nødvendig kabellengde fra minustilkoblingen på den tredje modulen til Y-kontakten (f.eks. svart -) - den serielle forbindelsen mellom pluss og minus på modul 1, 2 og 3 opprettes via kabelkontaktene på modulene
• 1 x ønsket kabellengde fra plusstilkoblingen på den sjette modulen til Y-kontakten (f.eks. rød +)
• 1 x nødvendig kabellengde fra minustilkoblingen på den fjerde modulen til Y-kontakten (f.eks. svart -) - de serielle forbindelsene mellom pluss og minus på modul 4, 5 og 6 opprettes via kabelkontaktene på modulene
• 1 x ønsket kabellengde fra det midtre Y-kontaktuttaket til omformeren (f.eks. rød +)
• 1 x ønsket kabellengde fra det midtre Y-kontaktuttaket til omformeren (f.eks. svart -)

Materiale for takmontering

• 3 x Schletter monteringsskinne Eco05 4 400 mm
• ? x Takkroker - i henhold til eksisterende lekter og taksteinsutforming
• 2 x antall takkroker - Skruer for innfesting i innstillingslekten

Verktøy

• Pressetang for rørkabelsko opp til 10 mm²
• Pressetang (med lang spak eller hydraulisk) for ringterminaler opp til 50 mm²
• Stjerneskrutrekker
• Boremaskin / batteridrevet skrutrekker
• (Murverk) bor / skrutrekkerbits
• Skrallesett / momentnøkkel 1 ... 3 Nm
• Kappsliper / kappeskive for betong
• Kabeltrommel med passende kabellengde

Merknader

Delelisten gjør ikke krav på fullstendighet, og er kun en veiledning til materialer og verktøy som kreves. Avhengig av de faktiske behovene kan det være nødvendig å tilpasse eller supplere alle komponentene med ytterligere elementer.

Alt elektrisk installasjonsarbeid må utføres av kvalifisert personell i samsvar med gjeldende forskrifter. Ved arbeid på elektriske installasjoner må disse alltid være spenningsløse!
For å informere uvedkommende tredjeparter må det settes opp passende skilt på utkoblingsanordningene så lenge arbeidet pågår.

p.s. Hvis du trenger personlig støtte i gjennomføringen mot betaling, er du velkommen til å sende en Booking Lag!