Установка солнечных систем в жилых помещениях: техническое руководство по размеру, подбору и установке систем

A Надежная установка солнечных систем в жилых помещенияхэто не просто вопрос размещения солнечных модулей на крыше и подключения инвертора. Система должна быть спроектирована с учётом бытового спроса на энергию, пиковой мощности, состояния крыши, напряжения фотоэлектрических струн, лимитов MPPT, возможности разряда батарей, электрической защиты и требования местной сети.

Для домовладельцев, монтажников, дистрибьюторов и системных интеграторов ключевой вопрос не в «Сколько панелей мне нужно?», а в следующем:

Могут ли фотоэлектрический массив, инвертор, аккумулятор, конструкция крыши и бытовые нагрузки работать корректно как одна система?

Начните установку солнечной системы для жилых домов с профилем нагрузки

Размер системы должен начинаться с потребления электроэнергии, а не с площади пола.

Перед определением оборудования соберите:

• Годовое потребление электроэнергии, кВт·ч в год

• Среднее суточное потребление, кВт·ч в день

• Максимальная одновременная нагрузка, кВт

• Распределение нагрузки в дневное и ночное время

• Пусковые нагрузки на мотор и компрессор

• Критические нагрузки, необходимые во время отключения электроэнергии

• Требуемая длительность резервного копирования

• Будущие нагрузки, такие как зарядные устройства для электромобилей или тепловые насосы

Эти цифры влияют на разные компоненты.

Данные о нагрузке	Влияние на дизайн
Суточная/годовая кВт·ч	Ёмкость фотоэлектрических массив
Пиковая нагрузка, кВт	Непрерывный выход инвертора
Пусковая нагрузка на двигатель	Требование к силе перенапряжения
Ночное потребление	Ёмкость батареи
Критические нагрузки	Резервное распределение
Резервные часы	Полезная энергия батареи

Технически корректная установка домашней солнечной системы должна различать энергию в кВт·ч от мощности в кВт.

Рассчитайте мощность фотоэлектрических электростанций на основе спроса на энергию

Предварительный массив можно оценить с помощью следующего:

Ёмкость фотоэлектрических электростанций ≈ ежедневный спрос на энергию ÷ пиковые солнечные часы ÷ коэффициент производительности системы

Коэффициент эффективности учитывает реальные операционные убытки, включая:

• Температура модуля

• Конверсия инвертора

• Потери кабелей постоянного тока и переменного тока

• Несоответствие модулей

• Затемнение

• Загрязнение

• Ориентация и наклон

Например, домохозяйство, использующее 25 кВт·ч в день, не нуждается автоматически в массиве мощностью 5 кВт только потому, что место получает пять часов пик-солнце. Реальная мощность ниже, чем идеальные расчёты на основе STC.

Поэтому при проектировании конечной системы предпочтительнее моделирование годовой солнечной мощности.

Проверьте совместимость PV string и инвертора

Электрическое согласование — один из важнейших инженерных этапов установки солнечных систем в жилых помещениях.

Одной только полной PV мощности недостаточно.

Параметр PV-стороны	Параметр инвертора	Инженерная проверка
Струнный вокал	Максимальное постоянное напряжение	Предотвращение перенапряжения постоянного тока
String Vmp	Радиус действия MPPT	Поддержание стабильного отслеживания
Струнный Имп	Входной ток MPPT	Избегайте клиппинга тока
String Isc	Максимальный входный ток	Проверьте электрический предел
Фотоэлектрический массив кВтп	Номинальный выход переменного тока	Установить соотношение постоянного тока и переменного тока

Проверьте струнный вокал при минимальной температуре

Напряжение в замкнутом цепи PV модуля увеличивается по мере снижения температуры элемента.

Дизайнер должен проверить:

Модули на струну × температурно скорректированный Voc < максимальное постоянное напряжение инвертора

Использование только STC модуля Voc может недооценить напряжение струн в холодную погоду и создать риск перенапряжения на входе.

Держите VMP внутри окна MPPT

Рабочее напряжение струны должно оставаться в пределах диапазона MPPT инвертора при ожидаемых условиях работы.

Слишком мало модулей может привести к недостаточному напряжению MPPT. Слишком много модулей может приблизить Voc к максимальному пределу постоянного тока.

Для крыш с ориентацией восток/запад или отдельными условиями затенения независимые MPPT-входы также могут повысить гибкость конфигурации массива.

Выберите практическое соотношение постоянного тока и переменного тока

Фотоэлектрическая решетка мощностью 8 кВт не всегда требует инвертора мощностью 8 кВт.

Умеренное перераспределение постоянного тока может увеличить нагрузку инвертора утром и вечером и снизить излучение. Однако чрезмерное излучение может увеличить клиппинг и превысить входные лимиты производителя.

Подходящее соотношение постоянного тока/переменного тока зависит от:

• Локальное излучение

• Ориентация модуля

• Максимальный вход на PV инвертора

• Ограничения на экспорт

• Ожидаемое обрезывание

• Системная экономика

Технический лист инвертора, а не универсальное соотношение, должен определять допустимую огибающую проектирования.

Привязанный к сетке, гибридный или внесетный?

Архитектура установки жилой солнечной системы должна соответствовать условиям сети и ожиданиям резервного оборудования.

Система	Батарея	Операция по отключению электричества	Типичное применение
Привязанность к сетке	Обычно нет	Обычно недоступен	Стабильная коммунальная сеть
Гибрид	Опционально/Да	Доступно при правильной конфигурации	Резервное копирование для самостоятельного потребления
Вне сети	Обязательно	Да	Удалённые или ненадёжные сети

Стандартный инвертор, привязанный к сети, обычно отключается при отключении электроэнергии из-за защиты от островного соединения.

Домовладельцу, нуждающемуся в резерве, требуется совместимое оборудование, такое как:

• Гибридный инвертор

• Аккумуляторное хранение

• Резервный/EPS-выход

• Оборудование для передачи

• Выделенная схема критической нагрузки

Автономное проектирование требует дополнительного запаса энергии, поскольку энергосеть не может компенсировать это в последовательные дни с низким уровнем солнечной энергии.

Инвертор струн против.Микроинвертор против оптимизатора

Крыша определяет предпочтительную топологию.

Струнный инвертор

Лучше всего подходит для:

• Простая геометрия крыши

• Схожая ориентация модуля

• Ограниченное затенение

• Централизованная архитектура системы

Микроинвертор

Полезно где:

• Секции крыши обращены в разные стороны

• Затенение варьируется в зависимости от модуля

• Требуется мониторинг на уровне модулей

Оптимизатор мощности

Может обеспечивать управление постоянным током на уровне модуля при сохранении централизованного преобразования постоянного тока в переменный ток.

Ни одна архитектура не является универсально превосходной. При установке жилой солнечной системы топология должна учитывать сложность крыши, удобство обслуживания, требования к мониторингу и экономичность проекта.

Ёмкость аккумулятора должна быть согласована как в кВт·ч, так и в кВт

Размер батареи часто сводится только к ёмкости хранения.

Это неполно.

Параметр батареи	Что он определяет
Номинальная ёмкость	Общая накопленная энергия
Полезная ёмкость	Энергия, доступная нагрузкам
Мощность непрерывного разряда	Возможность одновременной загрузки
Пиковая мощность разряда	Коротковременные высокие нагрузки
Министерство обороны	Рабочая дальность
Ток заряда/разряда	Ограничение мощности
Коммуникация	Совместимость инвертора и BMS

Батарея ёмкостью 15 кВт·ч может накапливать значительную энергию, но может всё равно не сдержать работу большого теплового насоса, если предел мощности разряда слишком низок.

Весь дом против.Резервное копирование при критической нагрузке

Резервное копирование при критической нагрузке обычно снижает требования как к инвертору, так и к аккумулятору.

Типичные приоритетные цепи включают:

• Холодильник

• Освещение

• Сетевое оборудование

• Система безопасности

• Выбранные патроны

• Необходимые насосы

Резервное копирование всего дома требует значительно более высокой постоянной и перенапряженной мощности.

Дизайн крыш и BOS нельзя игнорировать

Перед установкой проверьте:

• Пригодная площадь крыши

• Состояние крыши и оставшийся срок службы

• Нагрузка ветра и снега

• Метод крепления

• Гидроизоляция

• Пожарные и доступные разрешения

• Прокладка кабелей постоянного тока

• Падение напряжения

• Заземление/соединение

• Изоляция постоянного тока и переменного тока

• Защита от перенапряжения

Модули с высокой мощностью не являются автоматически лучше. Более крупные модули могут уменьшить количество модулей, но могут усложнять планировку крыши, управляемость, монтажные нагрузки и конфигурацию струн.

Ввод в эксплуатацию установки солнечной системы для жилых домов

Установка завершается только после электрической и функциональной проверки.

Ввод в эксплуатацию должен включать:

• Проверка полярности струн

• Измерение струнных голосов

• Проверка изоляции

• Настройка параметров инвертора

• Проверка настройки сетки

• Тест связи между батареей и BMS

• Тест на заряд/разряд

• Мониторинг соединения

• Тест на резервную передачу

• Испытание с критической нагрузкой

Мониторинг после установки должен сравнивать фактическое производство с ожидаемым выходом, а не ждать полного сбоя системы.

Подтверждайте стандарты до закупки

Требования различаются в зависимости от страны установки и коммунальной службы.

Ниже приведены некоторые области, которые обычно требуют проверки:

• Безопасность и производительность фотоэлектрических модулей

• Безопасность и производительность инвертора

• Анти-островное соединение и подключение к сети

• Безопасность батареи

• Установка электрических систем

• Противопожарная защита

• Структурная нагрузка

Что касается оценки оборудования, стандартов, таких как IEC 61215 и IEC 61730 и др.; все они могут быть применимы. Правила локальной сети и/или местные органы власти могут иметь дополнительные требования.

Сертификация одного компонента установки домашней солнечной системы не является автоматически сертификацией всей установки домашней солнечной системы.

Что должно включать в расчете на жилую солнечную систему?

В профессиональной смете должно быть указано больше «10 кВт солнечной системы».

Попросите:

• Модель/спецификация модуля и количество

• Конфигурация PV строк

• Распределение MPPT

• Мощность инвертора и перенапряжение

• Аккумуляторная мощность кВт·ч и кВт разряда

• Монтажная конструкция

• Кабели и разъёмы

• Устройства защиты от постоянного тока/переменного тока

• Оборудование для мониторинга

• Применимые сертификаты

• Гарантийные условия

• Схема электропроводки и технические документы

Хорошо спроектированная установка жилой солнечной системы в конечном итоге — это процесс по подбору систем, а не сбор отдельных продуктов.

Для проектов, требующих координированной генерации фотоэлектрических электростанций, преобразования инверторов и хранения аккумуляторов, SANDISOLAR может поддерживать конфигурацию жилых систем с учётом нагрузки, состояния сети, ограничений крыши и резервных требований. Предоставление этих параметров проекта до оценки позволяет строить спецификацию системы на основе приложения, а не на основе универсального предварительно размерного пакета.

Часто задаваемые вопросы

Вопрос 1. Предлагает ли SANDISOLAR решения для установки солнечных систем в жилых помещениях?

Да. SANDISOLAR предлагает решения как для домашней фотоэлектрической системы, так и для системы хранения энергии в жилых помещениях, а также предлагает линейку солнечных модулей, инверторов, аккумуляторов и ESS-устройств, которые можно комбинировать в зависимости от требований проекта.

Вопрос 2. Может ли SANDISOLAR объединить инвертор и аккумулятор для жилой солнечной системы?

Да. SANDISOLAR описывает подход согласования систем, который анализирует бытовые нагрузки, фотоэлектрические антенны, тип и конфигурацию инвертора, напряжение аккумулятора и региональные условия подаваемой переменной энергии.

Вопрос 3. Какую информацию покупатели должны предоставить SANDISOLAR для запроса решения по установке солнечной системы для жилых домов?

Следующая информация должна использоваться в качестве базы для предоставления SANDISOLAR данных проекта:

• Ежедневное и годовое потребление электроэнергии

• Максимальная домашняя нагрузка

• Напряжение и частота сети

• Состояние крыши

• Необходимые резервные часы

• Критические нагрузки

• Предпочтительная ёмкость аккумулятора

За исключением номинальной мощности выбранного модуля, предоставление вышеуказанной информации позволит остальной конфигурации системы основываться на реальных условиях, а не только на желаемой мощности.

Вопрос 4. Производит ли SANDISOLAR солнечные инверторы и аккумуляторы?

Да. SANDISOLAR предлагает полную линейку автономных инверторов, аккумуляторов и систем хранения энергии, а также солнечных модулей и других умных энергетических решений, чтобы клиенты могли видеть ассортимент продукции для инверторов и систем хранения данных.

Вопрос 5. Обеспечивает ли SANDISOLAR аккумуляторное хранение для домашних солнечных систем?

Да. SANDISOLAR предоставляет литиевые аккумуляторы и домашние системы хранения энергии, которые используют батареи LiFePO4 и предназначены для солнечного накопления, резервного питания и использования вне сети.