Фотоэлектрические системы преобразуют солнечный свет непосредственно в электричество. Бытовая фотоэлектрическая система может удовлетворить часть или всю ежедневную потребность домохозяйства в электроэнергии в виде фотоэлектрической крыши. Фотоэлектрическая система также может быть оснащена резервной батареей, которая может продолжать подавать питание на нагрузку, когда электросеть выходит из-под контроля.
В данном руководстве в основном предлагаются решения по проектированию и установке бытовых фотоэлектрических систем, подключенных к сети. Он предоставляет установщикам методы и рекомендации по выбору фотоэлектрических продуктов, помогая им точно установить бытовые фотоэлектрические системы производства электроэнергии, чтобы система дизайна раскрыла ваш потенциал.
I.. Основные шаги, которые необходимо выполнить для установки фотоэлектрической системы на крыше
(1). Убедитесь, что размер крыши или другого места установки соответствует размеру фотоэлектрической системы, которая будет установлена.
(2). Во время установки необходимо проверить, может ли крыша выдержать качество другой фотоэлектрической системы. При необходимости необходимо усилить несущую способность кровли.
(3). Правильно обращайтесь с крышей в соответствии с проектными нормами крыши здания.
(4). Устанавливайте оборудование строго в соответствии со спецификациями и процедурами.
(5). Правильная и хорошо настроенная система заземления может эффективно предотвратить удары молнии.
(6). Проверьте, хорошо ли работает система.
(7). Убедитесь, что проект и связанное с ним оборудование могут удовлетворить потребности местной сети в подключении к сети. 8. Наконец, система тщательно тестируется традиционными испытательными агентствами или энергетическими ведомствами.
II.. Проблемы, связанные с проектированием систем
Типы фотоэлектрических систем производства электроэнергии: одна из них представляет собой фотоэлектрическую систему производства электроэнергии, которая подключена параллельно к электросети общего пользования и не имеет резервной батареи для хранения энергии; Другая представляет собой фотоэлектрическую систему производства электроэнергии, которая подключена параллельно к общественной электросети и также имеет резервную батарею в качестве дополнения.
(1). Подключенная к сети система без батареи
Такие системы могут работать только при наличии сети. Поскольку потери мощности в сети минимальны, такая система в целом может сэкономить пользователю больше счетов за электроэнергию. Однако в случае отключения электроэнергии система полностью отключится до тех пор, пока сеть не будет восстановлена, как показано на рисунке 1.
Типичная система, подключенная к сети без батареек, состоит из следующих компонентов:
1) Фотоэлектрическая батарея.
Фотоэлектрические массивы состоят из фотоэлектрических модулей, которые состоят из солнечных батарей, соединенных каким-либо образом и герметизированных. Обычно коллекция состоит из нескольких фотоэлектрических модулей, соединенных скобами.
2) Оснащен системой балансировки (БОС)
It is used for bracket systems and wiring systems, including integrating photovoltaic modules into дом building systems' electrical systems. The power supply line system includes:
3) Инвертор постоянного тока в переменный
Это устройство преобразует постоянный ток от фотоэлектрических массивов в стандартный переменный ток, используемый бытовыми приборами.
4) Измерительные приборы и счетчики
Эти приборы измеряют и отображают рабочее состояние системы, производительность и энергопотребление пользователя. 5) Другие компоненты
Выключатель инженерной сети (это зависит от локальной инженерной сети).
(2). Подключенная к сети система с батареей
Этот тип системы добавляет батареи к системе, подключенной к сети, без батарей для хранения энергии для системы. Даже при отключении электроэнергии система может обеспечить аварийное электроснабжение для специальных нагрузок. При прерывании подачи электроэнергии система отделяется от сети, образуя независимую линию электропитания. Для подачи питания на эти специальные нагрузки используется специальная распределительная линия. Если сбой в электроснабжении сети происходит в течение суток, фотоэлектрический массив может подавать питание на эти нагрузки вместе с аккумулятором; Если сбой питания произойдет ночью, батарея будет подавать питание на нагрузку, и батарея может высвободить достаточно энергии, чтобы обеспечить регулярную работу этих специальных нагрузок.
В дополнение ко всем компонентам системы, подключенной к сети без батареи, система резервного питания также должна добавить батареи и аккумуляторные блоки, контроллеры заряда батарей и распределительные щиты, которые обеспечивают питание для нагрузок с особыми требованиями и высокой безопасностью.
III.. Установка фотоэлектрической системы на крыше
1). Конструкция крыши
Самое удобное и подходящее место для установки фотоэлектрической батареи – на крыше здания. Для скатных крыш фотоэлектрический массив должен быть установлен на крыше параллельно поверхности крыши, с кронштейнами, разделенными несколькими сантиметрами для охлаждения. Если речь идет о горизонтальной крыше, то также можно спроектировать кронштейнную конструкцию, оптимизирующую угол наклона, и установить ее сверху. Фотоэлектрическая система, монтируемая на крыше, должна уделять внимание герметизации конструкции крыши и антипроницаемому слою крыши. Как правило, на каждые 100 Вт фотоэлектрических модулей требуется один опорный кронштейн. В новом здании опорные кронштейны обычно устанавливаются после установки настила крыши и до установки гидроизоляции крыши. Персонал, ответственный за систему крепления массива, может установить опорные кронштейны во время монтажа крыши.
Черепичные крыши часто конструктивно спроектированы таким образом, чтобы закрыть пределы их несущей способности. В этом случае конструкция крыши должна быть усилена, чтобы выдержать дополнительный вес фотоэлектрической системы, или черепичная крыша должна быть заменена на специальную полосовую зону для установки фотоэлектрических массивов. Однако, если черепичная крыша переоборудуется в более легкое кровельное изделие, нет необходимости укреплять конструкцию крыши, потому что совокупная масса такой крыши и фотоэлектрического массива легче, чем масса замененного черепичного кровельного изделия.
2). Структура тени
Альтернативой кровельным установкам является фотоэлектрическая система, монтируемая на затеняющую конструкцию. Эта затеняющая структура может быть патио или двухслойной затеняющей сеткой, где фотоэлектрический массив становится затенением. Эти системы затенения могут поддерживать малые или большие фотоэлектрические системы.
Such buildings with photovoltaic systems cost slightly differently than standard patio coverings, primarily when the photovoltaic array acts as a partial or complete shade roof. If the PV array is installed at a steeper angle than a typical shading structure, the roof structure will need to be modified to accommodate wind loads. The mass of the photovoltaic array is 15-25 kg/m², which is within the load-bearing limit of the shade support structure. The labor costs associated with installing roof brackets can be factored into the entire patio cover construction cost. The overall construction cost is likely to be higher than installing it on the roof, but the value generated by the shading structure often offsets those extra costs.
Другие вопросы, которые следует учитывать, включают в себя: упрощение обслуживания массива, проводка компонентов, соединение проводов должны оставаться эстетически привлекательными, а стелющиеся растения не должны выращиваться или обрезаться, чтобы сохранить элементы и их проводку в целости и сохранности.
3). Здание интегрированной фотоэлектрической системы (BIPV)
Другой тип систем заменяет некоторые традиционные кровельные изделия на встроенные в здание фотоэлектрические массивы. При установке и использовании таких изделий необходимо следить за тем, чтобы они были установлены правильно, достигали необходимой огнестойкости и требовали правильной установки во избежание протечек крыши.
IV..оцените производительность системы
1). Стандартные условия испытаний
Solar cell modules generate direct current. The manufacturer calibrates the DC output of the solar module under standard test conditions. While these conditions are easily achieved in the factory and allow products to differ from one another, these data need to be corrected to evaluate their output power when operating in outdoor conditions. The standard test conditions are a solar cell temperature of 25°C, a solar radiation intensity of 1000 watts/square meter (commonly referred to as peak sunlight intensity, which is equivalent to the radiation intensity at noon on a clear summer day), and a mass of 1.5 AM when passing through the atmosphere. Filtered solar spectrum (ASTM standard spectrum). Manufacturers refer to solar modules with an output of 100 watts as measured under standard test conditions as "100-watt solar modules". The rated power of this battery pack is allowed to deviate from the actual value by 4-5%. This means that a 95-watt module is still called a "100-watt module". A lower output power value should be used as a basis (95 watts instead of 100 watts).
2). температурный эффект
The module's output power decreases as the module's temperature increases. For example, when the sun shines directly on the photovoltaic roof module, the internal temperature of the module will reach 50℃～75°C. Для монокристаллических кремниевых модулей повышение температуры приведет к снижению мощности модуля до 89% от фактической мощности. Таким образом, 100-ваттный модуль может производить только около 85 Вт (95 Вт x 0,89 = 85 Вт) при попадании на него полного солнечного света в полдень весной или осенью.
3). Воздействие грязи и пыли
Скопление грязи и пыли на поверхности солнечной панели повлияет на пропускание солнечного света и снизит выходную мощность. В большинстве районов бывают дождливые и сухие сезоны. Несмотря на то, что дождевая вода может эффективно удалять грязь и пыль с поверхности модуля в сезон дождей, более полной и адекватной оценкой системы должно быть учтено снижение мощности, вызванное грязью на поверхности панели в сухой сезон. Из-за факторов запыленности мощность системы обычно снижается до 93% от исходного номинального значения каждый год. Таким образом, этот «100-ваттный модуль» работает на средней мощности 79 Вт (85 Вт X 0,93 = 79 Вт) с пылью на поверхности.
4). Согласование и потеря строки
Максимальная выходная мощность всего фотогальванического массива обычно меньше, чем сумма общей выходной мощности отдельных фотоэлектрических модулей. Это несоответствие вызвано несоответствиями в солнечных фотоэлектрических модулях, также известными как смещение модулей, что приведет к тому, что система потеряет не менее 2% своей электрической энергии. Кроме того, во внутреннем сопротивлении линейной системы также будет теряться электрическая мощность, эту часть потерь следует свести к минимуму. Тем не менее, трудно уменьшить эту часть потерь для системы, когда мощность достигает пика в полдень, а затем во второй половине дня снова постепенно снижается; ночью мощность вернется к нулевому значению; Это изменение объясняется эволюцией интенсивности солнечного излучения и изменением угла наклона Солнца (относительно модуля солнечной батареи). Кроме того, наклон и ориентация крыши будут влиять на уровень солнечного света, попадающего на поверхность модуля. Конкретные проявления этих эффектов показаны в таблице 1, где указано, что если местная фотоэлектрическая батарея размещена на крыше с уклоном 7:12, то поправочный коэффициент, обращенный к югу, равен 100, когда угол наклона крыши составляет менее 3% энергии. Следовательно, разумный коэффициент потерь должен составлять 5%.
5). Потери при преобразовании постоянного тока в переменный
Мощность постоянного тока, вырабатываемая солнечными модулями, должна быть преобразована в стандартную мощность переменного тока с помощью инвертора. В этом процессе преобразования будет потеряна часть энергии, а некоторые точки будут потеряны в проводке от компонентов крыши к инвертору и распределительному щиту клиента. В настоящее время пиковый КПД инверторов, используемых в домашних фотоэлектрических системах производства электроэнергии, составляет от 92% до 94%, что является пиковым КПД, предоставленным производителями инверторов, и измеряется при хороших условиях заводского контроля. На самом деле, при нормальных обстоятельствах КПД инвертора постоянного тока составляет 88% ~ 92%, и 90% обычно используется в качестве разумного компромиссного КПД.
Therefore, a "100-watt module" with reduced output due to product deviation, heat, wiring, AC inverter, and other power losses, at noon with a clear sky, only a maximum of 68 watts of AC power is delivered to the user's switchboard. (100WX095×0.89×0.93×095X0.90—68W).
6). Влияние угла направления солнца и ориентации дома на выходную энергию системы
Throughout the day, the angle at which the sun's rays strike the solar panel is constantly changing, which will affect the output power. The "100-watt module" output power will gradually increase from the zero value at dawn, with the change of the sun bearing angle, the same degree. Still, the array is facing east; the power produced will be 84% of the power facing south (corrected in Table 1 factor of 0.84).
V..Установка системы
1. Рекомендуемые материалы
•Materials used outdoors should be resistant to sunlight and UV rays.
•Polyurethane sealants should be used on non-flash roof waterproofing. 3) Materials should be designed to withstand the temperature when exposed to the sun.
•Different metal (such as iron and aluminum) materials should be isolated from each other with insulating spacers, washers, or other methods.
•Aluminum should not be in direct contact with some materials.
•High-quality fasteners should be used (stainless steel is preferred).
•Structural member materials can also be selected: aluminum profiles, hot-dip galvanized steel, coated or painted ordinary carbon steel (only used in low-corrosion environments), stainless steel.
2. Рекомендуемое оборудование и способ установки
1)Составьте список всего электрооборудования в соответствии с номинальным напряжением и номинальным током, необходимыми в приложении.
2) Составьте список фотоэлектрических модулей в соответствии с соответствующими стандартами и убедитесь, что срок их годности составляет не менее пяти лет (от 20 до 25 лет жизни).
3) Составьте список инвертора в соответствии с соответствующим стандартом и убедитесь, что срок его службы составляет не менее пяти лет. 4) Открытые кабели и трубы должны быть устойчивы к воздействию света.
5) Система должна иметь защиту от перегрузки по току и быть простой в обслуживании.
6) Клеммы, связанные с электричеством, должны быть затянуты и закреплены.
7) The manufacturer's installation instructions should install the equipment.
8) Все крыши должны быть герметизированы утвержденным герметиком.
9) Все кабели, трубы, открытые проводники и коробки должны соответствовать соответствующим стандартам и правилам и обеспечивать безопасность.
10) Следует следить за тем, чтобы фотоэлектрический массив не был затенен с 9:00 до 16:00 каждый день.
3. Вопросы, требующие внимания при проектировании и монтаже фотоэлектрических систем
1) Тщательно проверьте место установки фотоэлектрической батареи (например, крышу, платформу и другие здания).
2) Убедиться, что выбранное оборудование находится в сфере действия местной политики стимулирования.
3) Свяжитесь с местным отделом коммунальных сетей для получения разрешения на подключение к сети и онлайн-тестирование.
4) Если он установлен на крыше, то при определении места установки фотоэлектрических модулей сверху следует учитывать влияние дренажных труб здания, дымоходов и вентиляционных отверстий на фотоэлектрические модули. Старайтесь укладывать фотоэлектрические модули в соответствии с размером и формой крыши, чтобы верх был более красивым.
5) Рассчитать воздействие солнечного света и затенение установленного фотоэлектрического массива. Если выбранное место установки имеет слишком много тени, вам следует подумать о том, чтобы изменить место установки фотогальванического массива.
6) Измерьте расстояние между всеми компонентами системы, а также нарисуйте схему расположения и принципиальную схему установки фотоэлектрической системы.
7) Собрать соответствующие материалы для соответствующих отделов обзора, которые должны включать в себя следующее:
(1)На карте расположения должны быть указаны основные компоненты системы - фотоэлектрические модули, трубопроводная проводка, электрические коробки, инверторы, распределительные щиты с высокой надежностью, выключатели электросети, главные распределительные щиты и входная сторона коммунальной сети.
(2)На принципиальной схеме должны быть показаны все основные компоненты электрической системы, как показано на рисунке ниже
(3)Разбейте все критически важные компоненты электрической системы на мелкие части (фотоэлектрические модули, инверторы, объединительные коробки, переключатели постоянного тока, предохранители и т. д.).
8) Оцените длину кабеля от фотоэлектрических модулей до сумматора и инвертора
9) Проверьте токонесущую способность схемы фотоэлектрического модуля и определите размер кабеля, подходящий для малейшего тока. Размер кабеля определяется в соответствии с максимальным током короткого замыкания для каждого участка и длиной прокладки кабеля.
10) Рассчитайте размер фотоэлектрического массива с учетом того, что при полной мощности падение напряжения от фотомодуля к инвертору составляет менее 3%. Если коробка сумматора массива находится далеко от инвертора, то падение напряжения не рассчитывается на основе проводки от фотоэлектрической батареи к коробке сумматора и проводки от инвертора коробки сумматора.
11) Оцените длину линии от инвертора до главного распределительного щита.
12) Проверьте главный распределительный щит, чтобы определить, может ли мощность распределительного щита удовлетворить потребности коммутации фотоэлектрической системы.
13) Если система включает в себя распределительные щиты для поддерживающих нагрузок (с системами резервных аккумуляторов), определите конкретные цепи критической нагрузки.
Эти цепи должны соответствовать ожидаемым электрическим нагрузкам:
(1)Оценка нагрузки, подключенной к резервной системе, в соответствии с потребностями фактического энергопотребления и ежедневного энергопотребления в спящем состоянии системы.
(2) Все резервные нагрузки должны быть подключены к отдельному распределительному щиту для подключения к выходу выделенного инвертора.
(3)Следует рассчитать среднюю мощность, потребляемую нагрузкой системы резервного питания, чтобы определить, как долго накопитель энергии в батарее может продолжать подавать энергию потребителю.
(4)Рекомендуется использовать необслуживаемую свинцово-кислотную аккумуляторную систему с клапанным регулированием и адсорбированной стекловатой, поскольку эта батарея не требует обслуживания пользователя.
(5)The battery's storage should avoid sunlight and be placed in a calm and ventilated place as much as possible. Whether it is a lead-acid solution or a valve-regulated lead-acid battery, it needs to be ventilated to the outside world.
14) Соблюдайте требования к дизайну
Кабели соединяют фотоэлектрические модули, объединительные коробки, предохранители от перегрузки по току/разъединители, инверторы и разъединители электросети и, в конечном итоге, подключают цепь к коммунальной сети.
15) Во время опытной эксплуатации схема фотоэлектрической системы обычно работает, и получено разрешение на подключение к сети от отдела электросетей общего пользования. После этого система может начать работать официально.
16) Проверьте, нормально ли работает системный прибор.
4. Этап технического обслуживания и эксплуатации
1) Когда на фотоэлектрических модулях скапливается пыль, фотоэлектрические модули можно чистить в прохладную погоду.
2) Регулярно проверяйте фотоэлектрическую систему, чтобы убедиться, что линии и кронштейны находятся в хорошем состоянии.
3) Каждый год в районе 21 марта и 21 сентября, когда солнце полно и приближается к полудню, проверяйте производительность системы (поверхность компонентов поддерживается в чистоте) и сравнивайте, близка ли работа системы к показаниям предыдущего года. Храните эти данные в журналах, чтобы анализировать, всегда ли система работает корректно. Если показания значительно падают, значит, возникла проблема с системой.
VI.. Содержание и порядок проверки солнечной фотоэлектрической системы производства электроэнергии (рекомендуется носить защитный шлем, перчатки и средства защиты глаз)
1. Фотоэлектрический массив
1) Убедитесь, что все предохранители коробки сумматора сняты, и убедитесь, что на выходных клеммах коробки сумматора нет напряжения.
2) Визуально осмотреть, находятся ли в нормальном рабочем состоянии розетки и разъемы между фотогальваническими модулями и распределительным щитом.
3) Проверьте, правильно ли и прочно установлен зажим кабеля без напряжения.
4) Визуально осмотреть, все ли фотоэлектрические модули целы.
5) Проверьте, все ли кабели аккуратны и закреплены.
2. Цепная разводка фотоэлектрических модулей
1) Проверьте коробку сумматора строк постоянного тока (от фотоэлектрических модулей к коробке сумматора).
2) Еще раз проверьте, не вынут ли предохранитель и не отключены ли все выключатели.
3) Проверьте, подключены ли внутренние кабельные линии к клеммам соединительной коробки серии DC в правильном порядке, и убедитесь, что этикетки видны.
3. Трассировка проводки цепи
Для каждой серии цепей источника на трассе системы (например, с востока на запад или с севера на юг) используется следующая процедура, при этом идеальными условиями испытания являются ясные полдень с марта по октябрь.
1) Проверьте напряжение холостого хода каждого компонента в цепи, чтобы проверить фактическое напряжение, предоставленное производителем в солнечный день (при одинаковых условиях солнечного света должно быть одинаковое напряжение). Примечание: при солнечном свете они имеют напряжение выше 20 вольт).
2) Убедитесь, что постоянные маркеры кабеля могут идентифицировать положительные и отрицательные соединения.
3) Проверьте каждый компонент, как указано выше.
4. Другие части проводки цепи фотоэлектрической матрицы
1) Еще раз убедитесь, что выключатель постоянного тока включен и этикетки не повреждены.
2) Проверьте полярность каждого ответвления источника питания в коробке сумматора постоянного тока. В соответствии с количеством цепей и положением на чертеже убедитесь, что напряжение холостого хода каждой ветви находится в соответствующем диапазоне (если солнечное излучение не изменяется, напряжение должно быть очень близким).
Предупреждение: Если полярность любого набора цепей источника будет изменена, это приведет к серьезной аварии или даже возгоранию в блоке предохранителей, что приведет к повреждению блока сумматора и смежного оборудования. Обратная полярность инвертора также приведет к повреждению системного оборудования, на которое не распространяется гарантия на оборудование.
3) Затяните все клеммы в коробке сумматора струн постоянного тока.
4) Убедитесь, что нейтральный провод правильно подключен к главному распределительному щиту.
5. Тест на запуск инвертора
1) Check the open-circuit voltage sent to the inverter DC disconnect switch to ensure that the voltage limits in the manufacturer's installation manual are met.
2) Если в системе есть несколько разъединителей постоянного тока, проверьте напряжение на каждом выключателе.
3) Поверните переключатель питания с фотогальванического массива на инвертор.
4) Confirm that the inverter is running, record the voltage of the inverter over time during operation, and confirm that the voltage reading is within limits allowed by the manufacturer's installation manual.
5) Убедитесь, что инвертор может достичь ожидаемой выходной мощности. 6) Предоставьте отчет о тестировании запуска.
6. Приемочные испытания системы
Идеальные условия для тестирования фотоэлектрической системы, выбирайте солнечный полдень с марта по октябрь. Если идеальные условия испытания невозможны, это испытание также можно провести в полдень в солнечный зимний день.
1) Убедитесь, что фотоэлектрический массив полностью освещен солнцем и без тени.
2) Если система не работает, включите переключатель работы системы и дайте ему поработать в течение 15 минут перед началом теста производительности системы.
3) Perform a solar irradiance test with one or two methods, and record the test value. Divide the highest radiation value by 1000 watts/square meter, and the data obtained is the radiation ratio. For example: 692w/m2÷1000w/m=0.692 or 69.2%.
Способ 1: Испытание с помощью стандартного пиранометра или пиранометра.
Способ 2: Find a normal operating photovoltaic module of the same model as the photovoltaic array, keep the same direction and angle as the photovoltaic array to be tested, and place it in the sun. After 15 minutes of exposure, use a digital multimeter to test the short-circuit current, and set the These values are recorded (in amps). Divide these values by the short-circuit current value (Isc) printed on the back of the PV module, multiply by 1000 watts/square meter, and record the results in the same row. For example: LSC measurement=36A; LSC printed on the back of PV module: 5.2A; actual radiation value=3.652A×1000w/m=692w/m2.
4) Суммируйте выходную мощность фотоэлектрических модулей и запишите эти значения, затем умножьте на 0,7, чтобы получить пиковое значение ожидаемой выходной мощности переменного тока.
5) Запишите выходной сигнал переменного тока через инвертор или системный счетчик и запишите это значение.
6) Разделите значение измеряемой мощности переменного тока на текущее отношение излучения и запишите это значение. Это «значение поправки на переменный ток» представляет собой номинальную выходную мощность фотоэлектрической системы, которая должна быть выше 90% или более от расчетного значения переменного тока. Проблемы включают неправильную проводку, поврежденный предохранитель, неправильную работу инвертора и т. д.
Например, фотоэлектрическая система состоит из 20 фотоэлектрических модулей мощностью 100 Вт, использует метод 2 для оценки солнечного излучения фотоэлектрических модулей, работающих на уровне 692 Вт/м2, рассчитывает ее выходную мощность в 1000 Вт/м2 и спрашивает систему, правильно ли она работает?
развязывать:
The total rated power of the PV array = 100 watts standard condition × 20 modules: 2000 watts normal state estimated AC output power = 2000 watts standard condition X0.7 = 1400 watts AC estimated value.
Если фактическая измеренная выходная мощность переменного тока: 1020 Вт переменного тока измеренная величина
Corrected AC output power = 1020 watts AC measurement ÷ 0.692 = 1474 watts AC correction
Сравните скорректированное значение выходной мощности переменного тока с расчетным значением выходной мощности переменного тока: 1474 Вт переменного тока фиксированное значение + 1400 Вт переменного тока расчетное значение = 1,05
Ответ: 1.0520.9, обычно работает.
В данном руководстве в основном предлагаются решения по проектированию и установке бытовых фотоэлектрических систем, подключенных к сети. Он предоставляет установщикам методы и рекомендации по выбору фотоэлектрических продуктов, помогая им точно установить бытовые фотоэлектрические системы производства электроэнергии, чтобы система дизайна раскрыла ваш потенциал.
I.. Основные шаги, которые необходимо выполнить для установки фотоэлектрической системы на крыше
(1). Убедитесь, что размер крыши или другого места установки соответствует размеру фотоэлектрической системы, которая будет установлена.
(2). Во время установки необходимо проверить, может ли крыша выдержать качество другой фотоэлектрической системы. При необходимости необходимо усилить несущую способность кровли.
(3). Правильно обращайтесь с крышей в соответствии с проектными нормами крыши здания.
(4). Устанавливайте оборудование строго в соответствии со спецификациями и процедурами.
(5). Правильная и хорошо настроенная система заземления может эффективно предотвратить удары молнии.
(6). Проверьте, хорошо ли работает система.
(7). Убедитесь, что проект и связанное с ним оборудование могут удовлетворить потребности местной сети в подключении к сети. 8. Наконец, система тщательно тестируется традиционными испытательными агентствами или энергетическими ведомствами.
II.. Проблемы, связанные с проектированием систем
Типы фотоэлектрических систем производства электроэнергии: одна из них представляет собой фотоэлектрическую систему производства электроэнергии, которая подключена параллельно к электросети общего пользования и не имеет резервной батареи для хранения энергии; Другая представляет собой фотоэлектрическую систему производства электроэнергии, которая подключена параллельно к общественной электросети и также имеет резервную батарею в качестве дополнения.
(1). Подключенная к сети система без батареи
Такие системы могут работать только при наличии сети. Поскольку потери мощности в сети минимальны, такая система в целом может сэкономить пользователю больше счетов за электроэнергию. Однако в случае отключения электроэнергии система полностью отключится до тех пор, пока сеть не будет восстановлена, как показано на рисунке 1.
Типичная система, подключенная к сети без батареек, состоит из следующих компонентов:
1) Фотоэлектрическая батарея.
Фотоэлектрические массивы состоят из фотоэлектрических модулей, которые состоят из солнечных батарей, соединенных каким-либо образом и герметизированных. Обычно коллекция состоит из нескольких фотоэлектрических модулей, соединенных скобами.
2) Оснащен системой балансировки (БОС)
It is used for bracket systems and wiring systems, including integrating photovoltaic modules into дом building systems' electrical systems. The power supply line system includes:
- Переключатели постоянного и переменного тока на обоих концах инвертора.
- Защита заземления.
- Защита от перегрузки по току для модулей солнечных батарей.
3) Инвертор постоянного тока в переменный
Это устройство преобразует постоянный ток от фотоэлектрических массивов в стандартный переменный ток, используемый бытовыми приборами.
4) Измерительные приборы и счетчики
Эти приборы измеряют и отображают рабочее состояние системы, производительность и энергопотребление пользователя. 5) Другие компоненты
Выключатель инженерной сети (это зависит от локальной инженерной сети).
(2). Подключенная к сети система с батареей
Этот тип системы добавляет батареи к системе, подключенной к сети, без батарей для хранения энергии для системы. Даже при отключении электроэнергии система может обеспечить аварийное электроснабжение для специальных нагрузок. При прерывании подачи электроэнергии система отделяется от сети, образуя независимую линию электропитания. Для подачи питания на эти специальные нагрузки используется специальная распределительная линия. Если сбой в электроснабжении сети происходит в течение суток, фотоэлектрический массив может подавать питание на эти нагрузки вместе с аккумулятором; Если сбой питания произойдет ночью, батарея будет подавать питание на нагрузку, и батарея может высвободить достаточно энергии, чтобы обеспечить регулярную работу этих специальных нагрузок.
В дополнение ко всем компонентам системы, подключенной к сети без батареи, система резервного питания также должна добавить батареи и аккумуляторные блоки, контроллеры заряда батарей и распределительные щиты, которые обеспечивают питание для нагрузок с особыми требованиями и высокой безопасностью.
III.. Установка фотоэлектрической системы на крыше
1). Конструкция крыши
Самое удобное и подходящее место для установки фотоэлектрической батареи – на крыше здания. Для скатных крыш фотоэлектрический массив должен быть установлен на крыше параллельно поверхности крыши, с кронштейнами, разделенными несколькими сантиметрами для охлаждения. Если речь идет о горизонтальной крыше, то также можно спроектировать кронштейнную конструкцию, оптимизирующую угол наклона, и установить ее сверху. Фотоэлектрическая система, монтируемая на крыше, должна уделять внимание герметизации конструкции крыши и антипроницаемому слою крыши. Как правило, на каждые 100 Вт фотоэлектрических модулей требуется один опорный кронштейн. В новом здании опорные кронштейны обычно устанавливаются после установки настила крыши и до установки гидроизоляции крыши. Персонал, ответственный за систему крепления массива, может установить опорные кронштейны во время монтажа крыши.
Черепичные крыши часто конструктивно спроектированы таким образом, чтобы закрыть пределы их несущей способности. В этом случае конструкция крыши должна быть усилена, чтобы выдержать дополнительный вес фотоэлектрической системы, или черепичная крыша должна быть заменена на специальную полосовую зону для установки фотоэлектрических массивов. Однако, если черепичная крыша переоборудуется в более легкое кровельное изделие, нет необходимости укреплять конструкцию крыши, потому что совокупная масса такой крыши и фотоэлектрического массива легче, чем масса замененного черепичного кровельного изделия.
2). Структура тени
Альтернативой кровельным установкам является фотоэлектрическая система, монтируемая на затеняющую конструкцию. Эта затеняющая структура может быть патио или двухслойной затеняющей сеткой, где фотоэлектрический массив становится затенением. Эти системы затенения могут поддерживать малые или большие фотоэлектрические системы.
Such buildings with photovoltaic systems cost slightly differently than standard patio coverings, primarily when the photovoltaic array acts as a partial or complete shade roof. If the PV array is installed at a steeper angle than a typical shading structure, the roof structure will need to be modified to accommodate wind loads. The mass of the photovoltaic array is 15-25 kg/m², which is within the load-bearing limit of the shade support structure. The labor costs associated with installing roof brackets can be factored into the entire patio cover construction cost. The overall construction cost is likely to be higher than installing it on the roof, but the value generated by the shading structure often offsets those extra costs.
Другие вопросы, которые следует учитывать, включают в себя: упрощение обслуживания массива, проводка компонентов, соединение проводов должны оставаться эстетически привлекательными, а стелющиеся растения не должны выращиваться или обрезаться, чтобы сохранить элементы и их проводку в целости и сохранности.
3). Здание интегрированной фотоэлектрической системы (BIPV)
Другой тип систем заменяет некоторые традиционные кровельные изделия на встроенные в здание фотоэлектрические массивы. При установке и использовании таких изделий необходимо следить за тем, чтобы они были установлены правильно, достигали необходимой огнестойкости и требовали правильной установки во избежание протечек крыши.
IV..оцените производительность системы
1). Стандартные условия испытаний
Solar cell modules generate direct current. The manufacturer calibrates the DC output of the solar module under standard test conditions. While these conditions are easily achieved in the factory and allow products to differ from one another, these data need to be corrected to evaluate their output power when operating in outdoor conditions. The standard test conditions are a solar cell temperature of 25°C, a solar radiation intensity of 1000 watts/square meter (commonly referred to as peak sunlight intensity, which is equivalent to the radiation intensity at noon on a clear summer day), and a mass of 1.5 AM when passing through the atmosphere. Filtered solar spectrum (ASTM standard spectrum). Manufacturers refer to solar modules with an output of 100 watts as measured under standard test conditions as "100-watt solar modules". The rated power of this battery pack is allowed to deviate from the actual value by 4-5%. This means that a 95-watt module is still called a "100-watt module". A lower output power value should be used as a basis (95 watts instead of 100 watts).
2). температурный эффект
The module's output power decreases as the module's temperature increases. For example, when the sun shines directly on the photovoltaic roof module, the internal temperature of the module will reach 50℃～75°C. Для монокристаллических кремниевых модулей повышение температуры приведет к снижению мощности модуля до 89% от фактической мощности. Таким образом, 100-ваттный модуль может производить только около 85 Вт (95 Вт x 0,89 = 85 Вт) при попадании на него полного солнечного света в полдень весной или осенью.
3). Воздействие грязи и пыли
Скопление грязи и пыли на поверхности солнечной панели повлияет на пропускание солнечного света и снизит выходную мощность. В большинстве районов бывают дождливые и сухие сезоны. Несмотря на то, что дождевая вода может эффективно удалять грязь и пыль с поверхности модуля в сезон дождей, более полной и адекватной оценкой системы должно быть учтено снижение мощности, вызванное грязью на поверхности панели в сухой сезон. Из-за факторов запыленности мощность системы обычно снижается до 93% от исходного номинального значения каждый год. Таким образом, этот «100-ваттный модуль» работает на средней мощности 79 Вт (85 Вт X 0,93 = 79 Вт) с пылью на поверхности.
4). Согласование и потеря строки
Максимальная выходная мощность всего фотогальванического массива обычно меньше, чем сумма общей выходной мощности отдельных фотоэлектрических модулей. Это несоответствие вызвано несоответствиями в солнечных фотоэлектрических модулях, также известными как смещение модулей, что приведет к тому, что система потеряет не менее 2% своей электрической энергии. Кроме того, во внутреннем сопротивлении линейной системы также будет теряться электрическая мощность, эту часть потерь следует свести к минимуму. Тем не менее, трудно уменьшить эту часть потерь для системы, когда мощность достигает пика в полдень, а затем во второй половине дня снова постепенно снижается; ночью мощность вернется к нулевому значению; Это изменение объясняется эволюцией интенсивности солнечного излучения и изменением угла наклона Солнца (относительно модуля солнечной батареи). Кроме того, наклон и ориентация крыши будут влиять на уровень солнечного света, попадающего на поверхность модуля. Конкретные проявления этих эффектов показаны в таблице 1, где указано, что если местная фотоэлектрическая батарея размещена на крыше с уклоном 7:12, то поправочный коэффициент, обращенный к югу, равен 100, когда угол наклона крыши составляет менее 3% энергии. Следовательно, разумный коэффициент потерь должен составлять 5%.
5). Потери при преобразовании постоянного тока в переменный
Мощность постоянного тока, вырабатываемая солнечными модулями, должна быть преобразована в стандартную мощность переменного тока с помощью инвертора. В этом процессе преобразования будет потеряна часть энергии, а некоторые точки будут потеряны в проводке от компонентов крыши к инвертору и распределительному щиту клиента. В настоящее время пиковый КПД инверторов, используемых в домашних фотоэлектрических системах производства электроэнергии, составляет от 92% до 94%, что является пиковым КПД, предоставленным производителями инверторов, и измеряется при хороших условиях заводского контроля. На самом деле, при нормальных обстоятельствах КПД инвертора постоянного тока составляет 88% ~ 92%, и 90% обычно используется в качестве разумного компромиссного КПД.
Therefore, a "100-watt module" with reduced output due to product deviation, heat, wiring, AC inverter, and other power losses, at noon with a clear sky, only a maximum of 68 watts of AC power is delivered to the user's switchboard. (100WX095×0.89×0.93×095X0.90—68W).
6). Влияние угла направления солнца и ориентации дома на выходную энергию системы
Throughout the day, the angle at which the sun's rays strike the solar panel is constantly changing, which will affect the output power. The "100-watt module" output power will gradually increase from the zero value at dawn, with the change of the sun bearing angle, the same degree. Still, the array is facing east; the power produced will be 84% of the power facing south (corrected in Table 1 factor of 0.84).
V..Установка системы
1. Рекомендуемые материалы
•Materials used outdoors should be resistant to sunlight and UV rays.
•Polyurethane sealants should be used on non-flash roof waterproofing. 3) Materials should be designed to withstand the temperature when exposed to the sun.
•Different metal (such as iron and aluminum) materials should be isolated from each other with insulating spacers, washers, or other methods.
•Aluminum should not be in direct contact with some materials.
•High-quality fasteners should be used (stainless steel is preferred).
•Structural member materials can also be selected: aluminum profiles, hot-dip galvanized steel, coated or painted ordinary carbon steel (only used in low-corrosion environments), stainless steel.
2. Рекомендуемое оборудование и способ установки
1)Составьте список всего электрооборудования в соответствии с номинальным напряжением и номинальным током, необходимыми в приложении.
2) Составьте список фотоэлектрических модулей в соответствии с соответствующими стандартами и убедитесь, что срок их годности составляет не менее пяти лет (от 20 до 25 лет жизни).
3) Составьте список инвертора в соответствии с соответствующим стандартом и убедитесь, что срок его службы составляет не менее пяти лет. 4) Открытые кабели и трубы должны быть устойчивы к воздействию света.
5) Система должна иметь защиту от перегрузки по току и быть простой в обслуживании.
6) Клеммы, связанные с электричеством, должны быть затянуты и закреплены.
7) The manufacturer's installation instructions should install the equipment.
8) Все крыши должны быть герметизированы утвержденным герметиком.
9) Все кабели, трубы, открытые проводники и коробки должны соответствовать соответствующим стандартам и правилам и обеспечивать безопасность.
10) Следует следить за тем, чтобы фотоэлектрический массив не был затенен с 9:00 до 16:00 каждый день.
3. Вопросы, требующие внимания при проектировании и монтаже фотоэлектрических систем
1) Тщательно проверьте место установки фотоэлектрической батареи (например, крышу, платформу и другие здания).
2) Убедиться, что выбранное оборудование находится в сфере действия местной политики стимулирования.
3) Свяжитесь с местным отделом коммунальных сетей для получения разрешения на подключение к сети и онлайн-тестирование.
4) Если он установлен на крыше, то при определении места установки фотоэлектрических модулей сверху следует учитывать влияние дренажных труб здания, дымоходов и вентиляционных отверстий на фотоэлектрические модули. Старайтесь укладывать фотоэлектрические модули в соответствии с размером и формой крыши, чтобы верх был более красивым.
5) Рассчитать воздействие солнечного света и затенение установленного фотоэлектрического массива. Если выбранное место установки имеет слишком много тени, вам следует подумать о том, чтобы изменить место установки фотогальванического массива.
6) Измерьте расстояние между всеми компонентами системы, а также нарисуйте схему расположения и принципиальную схему установки фотоэлектрической системы.
7) Собрать соответствующие материалы для соответствующих отделов обзора, которые должны включать в себя следующее:
(1)На карте расположения должны быть указаны основные компоненты системы - фотоэлектрические модули, трубопроводная проводка, электрические коробки, инверторы, распределительные щиты с высокой надежностью, выключатели электросети, главные распределительные щиты и входная сторона коммунальной сети.
(2)На принципиальной схеме должны быть показаны все основные компоненты электрической системы, как показано на рисунке ниже
(3)Разбейте все критически важные компоненты электрической системы на мелкие части (фотоэлектрические модули, инверторы, объединительные коробки, переключатели постоянного тока, предохранители и т. д.).
8) Оцените длину кабеля от фотоэлектрических модулей до сумматора и инвертора
9) Проверьте токонесущую способность схемы фотоэлектрического модуля и определите размер кабеля, подходящий для малейшего тока. Размер кабеля определяется в соответствии с максимальным током короткого замыкания для каждого участка и длиной прокладки кабеля.
10) Рассчитайте размер фотоэлектрического массива с учетом того, что при полной мощности падение напряжения от фотомодуля к инвертору составляет менее 3%. Если коробка сумматора массива находится далеко от инвертора, то падение напряжения не рассчитывается на основе проводки от фотоэлектрической батареи к коробке сумматора и проводки от инвертора коробки сумматора.
11) Оцените длину линии от инвертора до главного распределительного щита.
12) Проверьте главный распределительный щит, чтобы определить, может ли мощность распределительного щита удовлетворить потребности коммутации фотоэлектрической системы.
13) Если система включает в себя распределительные щиты для поддерживающих нагрузок (с системами резервных аккумуляторов), определите конкретные цепи критической нагрузки.
Эти цепи должны соответствовать ожидаемым электрическим нагрузкам:
(1)Оценка нагрузки, подключенной к резервной системе, в соответствии с потребностями фактического энергопотребления и ежедневного энергопотребления в спящем состоянии системы.
(2) Все резервные нагрузки должны быть подключены к отдельному распределительному щиту для подключения к выходу выделенного инвертора.
(3)Следует рассчитать среднюю мощность, потребляемую нагрузкой системы резервного питания, чтобы определить, как долго накопитель энергии в батарее может продолжать подавать энергию потребителю.
(4)Рекомендуется использовать необслуживаемую свинцово-кислотную аккумуляторную систему с клапанным регулированием и адсорбированной стекловатой, поскольку эта батарея не требует обслуживания пользователя.
(5)The battery's storage should avoid sunlight and be placed in a calm and ventilated place as much as possible. Whether it is a lead-acid solution or a valve-regulated lead-acid battery, it needs to be ventilated to the outside world.
14) Соблюдайте требования к дизайну
Кабели соединяют фотоэлектрические модули, объединительные коробки, предохранители от перегрузки по току/разъединители, инверторы и разъединители электросети и, в конечном итоге, подключают цепь к коммунальной сети.
15) Во время опытной эксплуатации схема фотоэлектрической системы обычно работает, и получено разрешение на подключение к сети от отдела электросетей общего пользования. После этого система может начать работать официально.
16) Проверьте, нормально ли работает системный прибор.
4. Этап технического обслуживания и эксплуатации
1) Когда на фотоэлектрических модулях скапливается пыль, фотоэлектрические модули можно чистить в прохладную погоду.
2) Регулярно проверяйте фотоэлектрическую систему, чтобы убедиться, что линии и кронштейны находятся в хорошем состоянии.
3) Каждый год в районе 21 марта и 21 сентября, когда солнце полно и приближается к полудню, проверяйте производительность системы (поверхность компонентов поддерживается в чистоте) и сравнивайте, близка ли работа системы к показаниям предыдущего года. Храните эти данные в журналах, чтобы анализировать, всегда ли система работает корректно. Если показания значительно падают, значит, возникла проблема с системой.
VI.. Содержание и порядок проверки солнечной фотоэлектрической системы производства электроэнергии (рекомендуется носить защитный шлем, перчатки и средства защиты глаз)
1. Фотоэлектрический массив
1) Убедитесь, что все предохранители коробки сумматора сняты, и убедитесь, что на выходных клеммах коробки сумматора нет напряжения.
2) Визуально осмотреть, находятся ли в нормальном рабочем состоянии розетки и разъемы между фотогальваническими модулями и распределительным щитом.
3) Проверьте, правильно ли и прочно установлен зажим кабеля без напряжения.
4) Визуально осмотреть, все ли фотоэлектрические модули целы.
5) Проверьте, все ли кабели аккуратны и закреплены.
2. Цепная разводка фотоэлектрических модулей
1) Проверьте коробку сумматора строк постоянного тока (от фотоэлектрических модулей к коробке сумматора).
2) Еще раз проверьте, не вынут ли предохранитель и не отключены ли все выключатели.
3) Проверьте, подключены ли внутренние кабельные линии к клеммам соединительной коробки серии DC в правильном порядке, и убедитесь, что этикетки видны.
3. Трассировка проводки цепи
Для каждой серии цепей источника на трассе системы (например, с востока на запад или с севера на юг) используется следующая процедура, при этом идеальными условиями испытания являются ясные полдень с марта по октябрь.
1) Проверьте напряжение холостого хода каждого компонента в цепи, чтобы проверить фактическое напряжение, предоставленное производителем в солнечный день (при одинаковых условиях солнечного света должно быть одинаковое напряжение). Примечание: при солнечном свете они имеют напряжение выше 20 вольт).
2) Убедитесь, что постоянные маркеры кабеля могут идентифицировать положительные и отрицательные соединения.
3) Проверьте каждый компонент, как указано выше.
4. Другие части проводки цепи фотоэлектрической матрицы
1) Еще раз убедитесь, что выключатель постоянного тока включен и этикетки не повреждены.
2) Проверьте полярность каждого ответвления источника питания в коробке сумматора постоянного тока. В соответствии с количеством цепей и положением на чертеже убедитесь, что напряжение холостого хода каждой ветви находится в соответствующем диапазоне (если солнечное излучение не изменяется, напряжение должно быть очень близким).
Предупреждение: Если полярность любого набора цепей источника будет изменена, это приведет к серьезной аварии или даже возгоранию в блоке предохранителей, что приведет к повреждению блока сумматора и смежного оборудования. Обратная полярность инвертора также приведет к повреждению системного оборудования, на которое не распространяется гарантия на оборудование.
3) Затяните все клеммы в коробке сумматора струн постоянного тока.
4) Убедитесь, что нейтральный провод правильно подключен к главному распределительному щиту.
5. Тест на запуск инвертора
1) Check the open-circuit voltage sent to the inverter DC disconnect switch to ensure that the voltage limits in the manufacturer's installation manual are met.
2) Если в системе есть несколько разъединителей постоянного тока, проверьте напряжение на каждом выключателе.
3) Поверните переключатель питания с фотогальванического массива на инвертор.
4) Confirm that the inverter is running, record the voltage of the inverter over time during operation, and confirm that the voltage reading is within limits allowed by the manufacturer's installation manual.
5) Убедитесь, что инвертор может достичь ожидаемой выходной мощности. 6) Предоставьте отчет о тестировании запуска.
6. Приемочные испытания системы
Идеальные условия для тестирования фотоэлектрической системы, выбирайте солнечный полдень с марта по октябрь. Если идеальные условия испытания невозможны, это испытание также можно провести в полдень в солнечный зимний день.
1) Убедитесь, что фотоэлектрический массив полностью освещен солнцем и без тени.
2) Если система не работает, включите переключатель работы системы и дайте ему поработать в течение 15 минут перед началом теста производительности системы.
3) Perform a solar irradiance test with one or two methods, and record the test value. Divide the highest radiation value by 1000 watts/square meter, and the data obtained is the radiation ratio. For example: 692w/m2÷1000w/m=0.692 or 69.2%.
Способ 1: Испытание с помощью стандартного пиранометра или пиранометра.
Способ 2: Find a normal operating photovoltaic module of the same model as the photovoltaic array, keep the same direction and angle as the photovoltaic array to be tested, and place it in the sun. After 15 minutes of exposure, use a digital multimeter to test the short-circuit current, and set the These values are recorded (in amps). Divide these values by the short-circuit current value (Isc) printed on the back of the PV module, multiply by 1000 watts/square meter, and record the results in the same row. For example: LSC measurement=36A; LSC printed on the back of PV module: 5.2A; actual radiation value=3.652A×1000w/m=692w/m2.
4) Суммируйте выходную мощность фотоэлектрических модулей и запишите эти значения, затем умножьте на 0,7, чтобы получить пиковое значение ожидаемой выходной мощности переменного тока.
5) Запишите выходной сигнал переменного тока через инвертор или системный счетчик и запишите это значение.
6) Разделите значение измеряемой мощности переменного тока на текущее отношение излучения и запишите это значение. Это «значение поправки на переменный ток» представляет собой номинальную выходную мощность фотоэлектрической системы, которая должна быть выше 90% или более от расчетного значения переменного тока. Проблемы включают неправильную проводку, поврежденный предохранитель, неправильную работу инвертора и т. д.
Например, фотоэлектрическая система состоит из 20 фотоэлектрических модулей мощностью 100 Вт, использует метод 2 для оценки солнечного излучения фотоэлектрических модулей, работающих на уровне 692 Вт/м2, рассчитывает ее выходную мощность в 1000 Вт/м2 и спрашивает систему, правильно ли она работает?
развязывать:
The total rated power of the PV array = 100 watts standard condition × 20 modules: 2000 watts normal state estimated AC output power = 2000 watts standard condition X0.7 = 1400 watts AC estimated value.
Если фактическая измеренная выходная мощность переменного тока: 1020 Вт переменного тока измеренная величина
Corrected AC output power = 1020 watts AC measurement ÷ 0.692 = 1474 watts AC correction
Сравните скорректированное значение выходной мощности переменного тока с расчетным значением выходной мощности переменного тока: 1474 Вт переменного тока фиксированное значение + 1400 Вт переменного тока расчетное значение = 1,05
Ответ: 1.0520.9, обычно работает.