Pomoč za načrtovanje fotovoltaičnega sistema

Čas branja 6 minute

Posodobljeno - junij 2, 2024

Postavitev fotovoltaičnega sistema ni raketna znanost, vendar zahteva določeno mero orientacije, ki jo ta pripomoček za načrtovanje ponuja v okviru vzorčnega fotovoltaičnega sistema.

Za pravne predpise, ki urejajo namestitev in zagon fotonapetostnih sistemov, glejte tukaj. Fotovoltaične sisteme, ki delujejo v javnem omrežju in proizvajajo več kot 600 W električne energije, mora odobriti pooblaščeno podjetje za električno energijo. To podjetje praviloma vodi tudi postopek registracije.

Seznam želja

Sistem mora proizvajati približno 2 kW energije, imeti rezervo za povečanje na 4 kW, biti sestavljen iz čim manjšega števila modulov, zagotavljati električno energijo tudi v primeru izpada električnega omrežja, zmanjšati porabo električne energije ob sončnih dneh in biti nameščen na poševni strehi, obrnjeni proti jugu.

Ko je seznam želja dokončno oblikovan, je čas za izbiro sestavnih delov. Popolna Seznam delov je naveden na koncu tega članka.

PV moduli

Najprej je treba upoštevati uradne predpise: v Nemčiji so moduli dovoljeni le za montažo na streho s stekleno površino do 2 kvadratnih metrov. Večji moduli so dovoljeni le za prostostoječo namestitev. In ne, ni pomembna dejanska "steklena" površina pokrova, temveč, kako bi bilo drugače, zunanje mere modula, tj. vključno z okvirjem ...

Za branje v MVV BTv točkah B 3.2.1.25 in B 3.2.1.27.

To pomeni, da so 450 W moduli običajno zgornja meja. Če se želite približno držati meje moči 2 kW, vgradite 6 x 330 W in tako dosežete 1 980 W. Ob upoštevanju izkoristka 19,7 % je izbira padla na modul podjetja Heckert Solar, ki NEMO 2.0 60Mz dimenzijami 1.670 x 1.006 mm za približno 400 evrov. Pri šestih enotah to pomeni, da je skupna cena približno 2.400 evrov.

Vzporedna / zaporedna povezava

Testno vprašanje: zakaj 6 x 330 W = 1.980 W in ne 5 x 400 W = natanko 2.000 W?

Pogled na specifikacije načrtovanega pretvornika pokaže, da za zanesljivo delovanje potrebuje vsaj 64 V enosmerne napetosti odprtega tokokroga, največ 145 V enosmerne napetosti.

Moduli z močjo 330 W ustvarjajo napetost odprtega tokokroga 41,1 V. Trije zaporedno povezani moduli dajejo pri 990 W napetost 41,1 + 41,1 + 41,1 = 123,3 V DC.

Če vzporedno priključimo drugo serijo treh modulov, je rezultat - še vedno - 123,3 V, vendar zdaj 2 x 990 W = 1.980 W.

Vzporedne povezave morajo biti vedno izvedene z enako napetostjo in zato z enakim številom modulov. Mejna vrednost pri tem je (priporočena) največja nazivna moč pretvornika, ki znaša 4 800 W. Vzporedno bi torej lahko priključili največ 14 modulov, vendar v tem primeru ne bi bila dosežena začetna napetost, tj. najmanjša napetost odprtega tokokroga 64 V.
Druga možnost je vzporedna povezava 7 modulov in zaporedna povezava druge vzporedne povezave, ki vključuje 7 modulov. Tako bi dobili 7 x 330 W = 2 310 W x 2 = 4 620 W pri 2 x 41,1 V = 82,2 V, kar izpolnjuje vse specifikacije pretvornika.

Po drugi strani pa je pri zaporednem vezju zgornja napetostna meja največja napetost odprtega tokokroga inverterja, v tem primeru 145 V. Ker ne smete prekoračiti meje, temveč se držati priporočene vrednosti napetosti, ki je tukaj navedena kot 115 V, ste na dobri poti s 123,3 V.

Material za montažo

Pri dani širini modula 1 006 mm je potrebna dolžina montažne tirnice 6 x 1 006 = 6 036 mm, poleg tega je treba upoštevati še razmik med moduli 5 x 12 mm (= 60 mm) za sredinske objemke in 2 x 10 mm (= 20 mm) za končne objemke, kar skupaj znaša 6 116 mm.

Za vgradnjo 1 670 mm dolgih modulov je bilo treba uporabiti tri tirnice, vsako dolgo 4 400 mm, od katerih je ena odrezana na dolžino približno 2 000 mm.

Potrebnih je 10 sredinskih objemk in 4 končne objemke. Vijaki za pritrditev 14 kosov. Priključek za profil 2 kosa.

Izbor različnih izdelkov iz Schlettereden vodilnih dobaviteljev sistemov za montažo fotovoltaičnih sistemov.

Material za montažo na streho

Montažne letve se na letve (tiste, na katere so pritrjene strešne letve, tj. tiste, ki potekajo pravokotno na ostrešje) pritrdijo s strešnimi kljukami.

Čeprav strešne kljuke niso nujno najmanjši del stroškov, jim je treba nameniti posebno pozornost: od njih je dobesedno odvisna celotna naložba!

Strešni kavlji so na voljo za različne oblike strešnikov. Zato je pomembno, da najprej določite uporabljeni strešnik in nato izberete strešne kljuke. Za vsako letvico je treba predvideti en strešni kavelj na montažno letev. Pri treh montažnih vodilih je treba izračunati trikratno število strešnih kavljev.

Za pritrditev vsakega strešnega kavlja v letve je treba uporabiti vsaj dva vijaka. To pomeni dvakratno število vijakov glede na število strešnih kljuk.

V vsako posodo je treba z brusilnikom skrbno vgraditi vdolbino za nosilni kavelj. Kljuka se ne sme nasloniti neposredno na spodnjo ponev, da se (starejša) ponev ne bi zlomila pod pritiskom vetra ali obremenitvijo s snegom, zato mora biti nad kljuko na spodnji strani ponve tudi nekaj zračnosti.

Prevelike vdolbine ne smejo biti prevelike, da bi preprečili dostop osam, drugim škodljivcem ali sunki vetra.

Namestitev strešnih kljuk je tukaj podrobno opisan.

Inverter

Potreben je hibridni pretvornik, npr. Steca Solarix PLI 5000-48 na 899,- evrov. Steca je še ena blagovna znamka podjetja KATEC, ki ima v lasti tudi blagovno znamko Kostal in pomeni dolgo življenjsko dobo in zanesljivost.

Ima nazivno izhodno moč 4 800 W, varovano z odklopnikom 40 A, nazivno napetost baterije 48 V, z največjim polnilnim tokom prek fotovoltaike in izmenične napetosti 140 A, nazivno 80 A. Priključek za izmenični tok je 6 ... 12 mm²Stran DC vsaj 35 mm² (bolje 50 mm)²) je predpisan.

Stenska montaža se izvede s tremi 5 mm vijaki, ki so ne so vključeni v obseg dobave.

Pri izbiri mesta namestitve je treba zagotoviti stalno dostopnost in najkrajšo možno kabelsko pot za priključek za izmenični tok in zlasti(!) priključek za baterije, da bi preprečili nepotrebne izgube.

Zaradi konfiguracije in diagnostike je treba upoštevati tudi kabelsko povezavo LAN z usmerjevalnikom ali stikalom.

Usmerjanje treh kabelskih poti (AC, DC, LAN) v ločenih Instalacijske cevi priporočljiv je ustrezen premer. Kabli nikoli ne smejo potekati v kabelski kanalizaciji.

Baterije

Izbira vrste baterije je odvisna predvsem od pripravljenosti za naložbe: Baterije LiFePo4 stanejo dva- do trikrat več kot običajne solarne baterije AGM, vendar tehtajo le približno tretjino toliko, kar je za stacionarne naprave nepomembno. V avtodomu pa je pomemben vsak prihranjeni kilogram.

Glavna razlika med baterijami LiFePo4 in AGM je poleg vira energije in teže v tem, da baterije LiFePo4 ohranjajo skoraj enako napetost v celotnem obdobju praznjenja, medtem ko pri baterijah AGM napetost hitreje pade.

Razlike v kakovosti se kažejo zlasti v številu zagotovljenih ciklov praznjenja in zagotovljeni zmogljivosti, ki je še vedno na voljo, ko so ti doseženi.

Kakovost baterij AGM je podobna, vendar so razlike med njimi zanemarljive, če dajete prednost znanim proizvajalcem. Izkušnje in kakovost sta medsebojno odvisni, zato je odvisna tudi cena.

Mimogrede: pri moči se običajno računa v kW. Moč baterije v kWh se izračuna iz kapacitete baterije v Ah, pomnožene z napetostjo v V. Baterija s kapaciteto 250 Ah in napetostjo 13,6 V torej zagotavlja 250 x 13,6 = 3 600 Wh ali 3,6 kWh.

Dober pregled baterij LiFePo4 je na voljo tukaj Spletna stranpriporočljiva baterija AGM je npr. te.

Pri priključevanju baterij vedno upoštevajte morebitne zelo visoke tokove (140 A in več ni redkost) glede na uporabljeni prečni prerez kabla (50 mm² in še več)! Tokovi izmeničnega in enosmernega toka so navedeni v povezani tabeli, saj se obremenitev kabla razlikuje za izmenični in enosmerni tok.

Izračun prečnega prereza kabla

Tu lahko izračunate potreben presek bakrenih kablov za enosmerne aplikacije in padec napetosti. Rumena polja je mogoče urejati:

Seznam delov

Električna napeljava

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

• ? m AC kabel 3 x 6 mm²
• 3 x cevasti kabelski nastavek 6 mm²
• Kabel za enosmerni tok (rdeč/črn) 35 mm²
• 2 x obročni kabelski nastavek 35 mm² M6
• Avtomatski odklopnik 40A (npr. ABB S201B40 S201-B40)
• Po želji: RCD 40A (ABB F202A-40/0,03 2-polni tip A)
• 3x inštalacijske cevi (plus število kosov glede na skupno zahtevano dolžino)
• Držalo za cevi za vgradnjo
• ? x vijaki Torx 4 x 40 mm / čepi za namestitev držal cevi
• 3 x vijaki Torx 5 x 60 mm / dugi za pretvornike
• ? m kabel za enosmerni tok 35 mm² ali večji
• ? x Obročni kabelski nastavki / konektorji za palice akumulatorja
• ? x Nosilec varovalke za visokotočne varovalke ANL
• Enako število visokotemperaturnih varovalk ANL
• Opcijsko: stikalo za izločanje akumulatorja (upoštevajte največjo preklopno zmogljivost)

PV moduli in kabli

• 6 x 330 W NEMO 2.0 60M
• 2 x Y-priključka za vzporedno povezavo 3 zaporedno povezanih modulov
• 1 x zahtevana dolžina kabla od priključka plus prvega modula do priključka Y (npr. rdeči +)
• 1 x zahtevana dolžina kabla od priključka minus tretjega modula do priključka Y (npr. črni -) - serijska povezava med plusom in minusom modulov 1, 2 in 3 se vzpostavi prek kabelskih priključkov na modulih.
• 1 x zahtevana dolžina kabla od plus priključka šestega modula do priključka Y (npr. rdeči +)
• 1 x zahtevana dolžina kabla od priključka minus četrtega modula do priključka Y (npr. črni -) - serijske povezave med plusom in minusom modulov 4, 5 in 6 se vzpostavijo prek kabelskih priključkov na modulih.
• 1 x zahtevana dolžina kabla od sredinske vtičnice Y-konektorja do pretvornika (npr. rdeča +)
• 1 x zahtevana dolžina kabla od sredinske vtičnice Y-konektorja do pretvornika (npr. črna -)

Material za montažo na streho

• 3 x Schletterjevo montažno vodilo Eco05 4.400 mm
• ? x Strešne kljuke - glede na obstoječe letve in obliko strešnikov
• 2 x število strešnih kavljev - Vijaki za pritrditev v nastavitveno letev

Orodje

• Ključi za stiskanje cevastih kabelskih sponk do 10 mm²
• Klešče za stiskanje (z dolgo ročico ali hidravlične) za obročne sponke do 50 mm²
• Križni izvijač
• Vrtalnik / akumulatorski izvijač
• (zidarski) svedri / izvijači
• Garnitura ročic / momentni ključ 1 ... 3 Nm
• Brusilnik za rezanje / rezalni disk za beton
• Kabelski kolut z ustrezno dolžino kabla

Opombe

Seznam delov ni popoln in je le navodilo za uporabo potrebnih materialov in orodij. Glede na dejanske zahteve bo morda treba vse sestavne dele prilagoditi ali dopolniti z dodatnimi elementi.

Vsa električna inštalacijska dela mora opraviti usposobljeno osebje v skladu z veljavnimi predpisi. Pri delu na električnih inštalacijah morajo biti le-te vedno varno brez napetosti!
Za obveščanje nevpletenih tretjih oseb je treba na izklopne naprave za čas trajanja del pritrditi ustrezne znake.

p.s. Če potrebujete osebno podporo pri realizaciji proti plačilu, vam lahko pošljete Rezervacija naredite!