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光伏系统规划辅助工具

阅读时间 6 分钟

更新 - 7 月 30, 2025

建立光伏系统并不是一门火箭科学,但它确实需要一定的指导,本规划辅助工具旨在通过一个示范性光伏系统提供这方面的指导。.

有关光伏系统安装和调试的法律规定,请参见 这里. .在公共电网上运行且发电量超过 600 W 的光伏系统必须获得授权电力公司的批准。通常,该公司还负责办理注册手续。.

愿望清单

该系统应能产生约 2 千瓦的电量,提供可扩展至 4 千瓦的储备电量,由尽可能少的模块组成,即使在电网发生故障时也能供电,否则应尽量减少晴天的耗电量,并安装在朝南的斜屋顶上。.

一旦确定了这份愿望清单,就该选择组件了。一个完整的 零件清单 列于本文末尾。.

光伏组件

首先要考虑的是官方规定:在德国,只允许在屋顶安装玻璃罩面积不超过 2 平方米的组件。更大的组件只能用于独立安装。当然,这并不是指实际的 „玻璃 “覆盖面积,而是指组件的外部尺寸,即包括框架在内的尺寸。

将在 MVV BT, 见 B 3.2.1.25 和 B 3.2.1.27。.

这意味着 450 瓦模块通常是上限。如果您希望将功率控制在 2 千瓦以内,则需要安装 6 x 330 瓦的组件,从而实现 1,980 瓦的功率。考虑到 19.7 % 的效率,可以选择赫克托太阳能公司生产的组件,它具有以下优点 NEMO 2.0 60M, 尺寸为 1,670 x 1,006 毫米,价格约为 400 欧元。6 台的总价约为 2 400 欧元。.

并联/串联

测试题:为什么是 6 x 330 W = 1 980 W,而不是 5 x 400 W = 正好 2 000 W?

如果查看计划中的逆变器的规格,就会发现它至少需要 64 V 直流开路电压才能可靠运行,最高可达 145 V 直流。.

330 W 模块产生的开路电压为 41.1 V。其中三个模块串联后,在功率为 990 W 时可产生 41.1 + 41.1 + 41.1 = 123.3 V 直流电压。.

如果并联第二个系列的三个模块,结果仍然是 - 123.3 V,但现在是 2 x 990 W = 1 980 W。.

并联时应始终使用相同的电压,因此也应使用相同数量的模块。这里的限制值是(建议)逆变器的最大额定功率 4,800 W。因此,最多可以并联 14 个模块,但这样就无法达到起始电压,即 64 V 的最低开路电压。.
另外,也可以将 7 个模块并联,再将第二个并联的 7 个模块串联。这将产生 7 x 330 W = 2,310 W x 2 = 4,620 W,电压为 2 x 41.1 V = 82.2 V,满足逆变器的所有规格要求。.

并联光伏组件

另一方面,串联电路以逆变器的最大开路电压为电压上限,在本例中为 145 V。由于不应突破极限,而应坚持使用建议电压值(此处规定为 115 V),因此您可以使用 123.3 V 的电压。.

光伏组件的串联

安装材料

模块宽度为 1,006 毫米时,所需的安装轨长度为 6 x 1,006 = 6,036 毫米,加上中心夹具的 5 x 12 毫米模块间距(= 60 毫米)和端部夹具的 2 x 10 毫米(= 20 毫米),即总长度为 6,116 毫米。.

为了安装 1,670 毫米长的模块,需要使用三根轨道,每根长 4,400 毫米,其中一根被切割成约 2,000 毫米长。.

需要 10 个中心夹具和 4 个末端夹具。紧固用螺钉 14 个。型材连接器 2 件。.

不同产品的精选 Schletter, 光伏支架系统的主要供应商之一。.

屋顶安装材料

使用屋顶挂钩将安装轨固定在压缝板(与屋顶压缝板相连的压缝板,即垂直于屋檐的压缝板)上。.

虽然屋顶挂钩不一定是成本中最小的部分,但也应给予特别关注:整个投资简直就取决于它们!

屋顶挂钩适用于各种形状的瓦片。因此,首先要确定使用的瓦片,然后再选择屋顶挂钩。每个瓦片应在每个安装轨上安装一个屋面挂钩。如果有三根安装轨,则应计算三倍数量的屋面吊钩。.

每个屋顶挂钩至少要用两个螺钉固定在压缝条上。这样,螺钉的数量是屋顶挂钩数量的两倍。.

每个平底锅都必须用磨床小心地为支撑钩留出凹槽。挂钩也不能直接挂在下盘上,以防止(旧)盘在风压或雪荷载作用下断裂,因此在盘底的挂钩上方也应留有一些空隙。.

应避免凹槽过大,以防黄蜂、其他害虫或阵风进入。.

安装屋顶挂钩 这里 详细描述。.

逆变器

需要混合逆变器,例如 Steca Solarix PLI 5000-48 899 欧元。. 斯特卡 是 KATEC 公司的另一个商标,该公司还拥有 科斯塔尔 并代表着使用寿命和可靠性。.

它的额定输出功率为 4 800 W,断路器熔丝为 40 A,额定电池电压为 48 V,通过光伏和交流电压充电的最大电流为 140 A,标称为 80 A。交流电连接为 6 ...12 毫米2, 直流侧至少 35 毫米2 (更好的 50 毫米2)的规定。.

墙壁安装使用三颗 5 毫米的螺钉,它们分别是 包括在供货范围内。.

在选择安装位置时,应确保交流电连接,尤其是(!)与蓄电池连接的电缆路线尽可能短,且易于到达,以避免不必要的损失。.

还应该考虑使用 LAN 电缆连接路由器或交换机,以便进行配置和诊断。.

三条电缆路径(交流、直流、局域网)的路由分别为 安装管道 建议使用合适直径的电缆。电缆绝不能在电缆管道内运行。.

电池

蓄电池类型的选择主要取决于投资意愿:磷酸铁锂电池的成本是传统太阳能 AGM 电池的两到三倍,但重量只有后者的三分之一左右,这对于固定设备来说微不足道。而在房车中,每节省一公斤都很重要。.

除了使用的能源和重量外,锂铁电池和 AGM 电池的主要区别在于,锂铁电池在整个放电期间几乎保持相同的电压,而 AGM 电池的电压下降较快。.

质量上的差异主要体现在保证放电次数和达到放电次数后的保证容量上。.

AGM 蓄电池的质量大同小异,但如果您偏爱知名制造商,那么它们之间的差别就微乎其微了。经验和质量互为因果,因此价格也是如此。.

顺便说一句:在计算功率时,通常以千瓦为单位。以千瓦时为单位的电池输出功率是由电池容量(以 Ah 为单位)乘以电压(以 V 为单位)计算得出的。250 Ah 的电池,电压为 13.6 V,因此输出功率为 250 x 13.6 = 3,600 Wh,即 3.6 千瓦时。.

有关锂电池的详细介绍,请点击此处 网站, 建议使用 AGM 蓄电池,例如. .

在连接蓄电池时,应始终考虑到所使用的电缆横截面(50 毫米)可能会产生很高的电流(140 安培或更高的电流并不少见)。2 等等)!交流和直流电流列于链接表中,因为交流和直流的电缆负载不同。.

直流电缆截面计算

这里可以计算直流应用所需的铜电缆截面以及电压降。黄色区域可编辑:

电缆截面 AC 的计算

交流电压环境下的电缆截面计算还需要其他条件,因此这里提供了以下计算选项:

零件清单

电气安装

  • Steca Solarix PLI 5000-48 混合逆变器
  • ?x 电池 12 V 260 ...280 Ah (AGM / LiFePo4)
  • 长 3 x 6 毫米交流电缆2
  • 3 x 6 毫米管状电缆插头2
  • 直流电缆(红/黑) 35 毫米2
  • 2 x 35 毫米环形电缆插头2 M6
  • 40A 自动断路器(如 ABB S201B40 S201-B40)
  • 可选:RCD 40A (ABB F202A-40/0.03 2 极 A 型)
  • 3x 安装管道(根据所需总长度加上件数)
  • 安装管道支架
  • ?x 4 x 40 毫米 Torx 螺钉/用于安装管座的插头
  • 3 x 5 x 60 mm 梅花头螺钉 / 用于逆变器的销钉
  • 直流电缆 35 毫米2 或更大
  • ?x 用于电池极的环形电缆接线片/极连接器
  • ?x 用于 ANL 大电流保险丝的保险丝座
  • 相同数量的 ANL 大电流保险丝
  • 可选:电池隔离开关(注意最大开关容量)

光伏组件和电缆

  • 6 x 330 W NEMO 2.0 60M
  • 2 x Y 型连接器,用于并联串联的 3 个模块
  • 1 x 从第一个模块的加号连接到 Y 型连接器所需的电缆长度(例如,红色 +)。
  • 1 x 从第三个模块的负连接到 Y 连接器(如黑色 -)所需的电缆长度 - 模块 1、2 和 3 的正负连接通过模块上的电缆连接器建立串行连接
  • 1 x 从第六个模块的加号连接到 Y 型连接器所需的电缆长度(例如红 +)。
  • 1 x 从第四个模块的负连接到 Y 连接器(如黑色 -)所需的电缆长度 - 模块 4、5 和 6 的正负之间的串行连接通过模块上的电缆连接器建立
  • 1 x 从中心 Y 型连接器插座到逆变器所需的电缆长度(如红色 +)。
  • 1 x 从中心 Y 型连接器插座到逆变器所需的电缆长度(如黑色 -)。

屋顶安装材料

  • 3 x Schletter 安装导轨 Eco05 4,400 mm
  • ?x 屋顶挂钩 - 根据现有的压条和屋瓦设计
  • 2 个屋顶挂钩 - 用于固定压条的螺钉

工具

  • 压接钳,用于最大 10 毫米的管状电缆插头2
  • 压接钳(带长杆或液压),用于最大 50 毫米的环形端子2
  • 十字螺丝刀
  • 电钻/充电式螺丝刀
  • (砌筑)钻头/螺丝刀头
  • 棘轮扳手套件/扭矩扳手 1 ...3 牛米
  • 混凝土切割机/切割片
  • 配备适当长度电缆的电缆卷筒


说明

零件清单不保证完整性,仅作为所需材料和工具的指南。根据实际需要,可能需要对所有部件进行调整或补充其他项目。.

所有电气安装工作必须由合格人员按照相关规定进行。在电气装置上工作时,必须始终安全断电!
为了通知无关的第三方,必须在施工期间在开关设备上贴上适当的标志。.

p.s. 如果您在付款实现过程中需要个人支持,欢迎您发送电子邮件至 预订 使!

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