تقوم الأنظمة الكهروضوئية بتحويل ضوء الشمس مباشرة إلى كهرباء. يمكن للنظام الكهروضوئي السكني تلبية بعض أو كل الطلب اليومي على الكهرباء للأسرة في شكل سقف كهروضوئي. يمكن أيضا تجهيز النظام الكهروضوئي ببطارية احتياطية ، والتي يمكن أن تستمر في توفير الطاقة للحمل عندما تكون شبكة الطاقة خارج نطاق السيطرة.
يقترح هذا الدليل بشكل أساسي حلول التصميم والتركيب للأنظمة الكهروضوئية المنزلية المتصلة بالشبكة. إنه يوفر للمثبتين طرقا وإرشادات حول اختيار المنتجات الكهروضوئية ، مما يساعدهم على تثبيت أنظمة توليد الطاقة الكهروضوئية المنزلية بدقة لجعل نظام التصميم يطلق العنان لإمكاناتك.
I.. الخطوات الأساسية التي يجب اتباعها لتثبيت نظام كهروضوئي على السطح
(1). تأكد من أن السقف أو موقع التثبيت الآخر بحجم يستوعب النظام الكهروضوئي الذي سيتم تثبيته.
(2). أثناء التثبيت ، من الضروري التحقق مما إذا كان السقف يمكنه تحمل جودة النظام الكهروضوئي الآخر. إذا لزم الأمر ، فمن الضروري تعزيز قدرة تحمل السقف.
(3). التعامل بشكل صحيح مع السقف وفقا لمعايير التصميم لسقف المبنى.
(4). تركيب المعدات بدقة وفقا للمواصفات والإجراءات.
(5). يمكن لنظام التأريض الصحيح والمحدد جيدا تجنب ضربات البرق بشكل فعال.
(6). تحقق مما إذا كان النظام يعمل بشكل جيد.
(7). التأكد من أن التصميم والمعدات المرتبطة به يمكن أن تلبي احتياجات اتصال الشبكة للشبكة المحلية. 8. أخيرا ، يتم اختبار النظام بدقة من قبل وكالات الاختبار التقليدية أو إدارات الطاقة.
II.. المشاكل المتعلقة بتصميم النظام
أنواع أنظمة توليد الطاقة الكهروضوئية: أحدها هو نظام توليد الطاقة الكهروضوئية المتصل بالتوازي مع شبكة الطاقة العامة وليس لديه بطارية احتياطية لتخزين الطاقة ؛ والآخر هو نظام توليد الطاقة الكهروضوئية الذي يتم توصيله بالتوازي مع شبكة الطاقة العامة ويحتوي أيضا على بطارية احتياطية كمكمل غذائي.
(1). نظام متصل بالشبكة بدون بطارية
لا يمكن أن تعمل هذه الأنظمة إلا عندما تكون الشبكة متاحة. نظرا لأن فقدان الطاقة للشبكة ضئيل للغاية ، يمكن لمثل هذا النظام أن يوفر للمستخدم بشكل عام المزيد من فواتير الكهرباء. ومع ذلك ، في حالة انقطاع التيار الكهربائي ، سيتم إيقاف تشغيل النظام بالكامل حتى تتم استعادة الشبكة ، كما هو موضح في الشكل 1.
يتكون النظام النموذجي المتصل بالشبكة الخالي من البطارية من المكونات التالية:
1) مصفوفة الخلايا الكهروضوئية.
تتكون المصفوفات الكهروضوئية من وحدات كهروضوئية ، والتي تتكون من خلايا شمسية متصلة بطريقة ما ومختومة. عادة ، تتكون المجموعة من عدة وحدات كهروضوئية متصلة بواسطة أقواس.
2) مجهزة بنظام التوازن (BOS)
يتم استخدامه لأنظمة الأقواس وأنظمة الأسلاك ، بما في ذلك دمج الوحدات الكهروضوئية في الأنظمة الكهربائية لأنظمة المباني المنزلية. يتضمن نظام خط إمداد الطاقة ما يلي:
3) DC-AC العاكس
يقوم هذا الجهاز بتحويل التيار المباشر من المصفوفات الكهروضوئية إلى التيار المتناوب القياسي الذي تستخدمه الأجهزة المنزلية.
4) أدوات القياس والعدادات
تقوم هذه الأدوات بقياس وعرض حالة تشغيل النظام وأدائه واستخدامه لطاقة المستخدم. 5) مكونات أخرى
مفتاح شبكة المرافق (يعتمد هذا على شبكة المرافق المحلية).
(2). نظام متصل بالشبكة مع البطارية
يضيف هذا النوع من الأنظمة بطاريات إلى النظام المتصل بالشبكة بدون بطاريات لتخزين الطاقة للنظام. حتى في حالة انقطاع التيار الكهربائي ، يمكن للنظام توفير مصدر طاقة طارئ للأحمال الخاصة. عند انقطاع التيار الكهربائي ، يتم فصل النظام عن الشبكة لتشكيل خط إمداد مستقل للطاقة. يتم استخدام خط توزيع مخصص لتزويد الطاقة لهذه الأحمال الخاصة. إذا حدث انقطاع التيار الكهربائي للشبكة خلال النهار ، يمكن للصفيف الكهروضوئي توفير الطاقة لهذه الأحمال مع البطارية ؛ إذا حدث انقطاع التيار الكهربائي في الليل ، فستوفر البطارية الطاقة للحمل ، ويمكن للبطارية إطلاق طاقة كافية لضمان التشغيل المنتظم لهذه الأحمال الخاصة.
بالإضافة إلى جميع المكونات في نظام متصل بالشبكة بدون بطارية ، يحتاج نظام النسخ الاحتياطي للبطارية أيضا إلى إضافة بطاريات وحزم بطاريات وأجهزة تحكم في شحن البطارية ولوحات مفاتيح توفر الطاقة للأحمال ذات المتطلبات الخاصة والأمان العالي.
III.. تركيب النظام الكهروضوئي على السطح
1). هيكل السقف
المكان الأكثر ملاءمة وملاءمة لتثبيت مصفوفة كهروضوئية هو على سطح المبنى. بالنسبة للأسقف المائلة ، يجب تثبيت المصفوفة الكهروضوئية على السطح بالتوازي مع سطح السقف ، مع أقواس مفصولة ببضعة سنتيمترات لأغراض التبريد. إذا كان سقفا أفقيا ، فمن الممكن أيضا تصميم هيكل قوس يعمل على تحسين زاوية الميل وتثبيته في الأعلى. يجب على النظام الكهروضوئي المثبت على السقف الانتباه إلى ختم هيكل السقف وطبقة السقف المضادة للنفاذية. بشكل عام ، هناك حاجة إلى قوس دعم واحد لكل 100 واط من الوحدات الكهروضوئية. بالنسبة للمبنى الجديد ، عادة ما يتم تثبيت أقواس الدعم بعد تثبيت سطح السقف وقبل تثبيت العزل المائي للسقف. يمكن للموظفين المسؤولين عن نظام تركيب الصفيف تثبيت أقواس الدعم أثناء تثبيت السقف.
غالبا ما يتم تصميم أسقف البلاط هيكليا لإغلاق حدود سعتها الحاملة. في هذه الحالة ، يجب تعزيز هيكل السقف لتحمل الوزن الإضافي للنظام الكهروضوئي ، أو يجب تغيير السقف المبلط إلى منطقة شريط مخصصة لتثبيت المصفوفات الكهروضوئية. ومع ذلك ، إذا تم تحويل سقف من البلاط إلى منتج تسقيف أخف وزنا ، فليست هناك حاجة لتعزيز هيكل السقف لأن الكتلة المدمجة لمثل هذا السقف والمجموعة الكهروضوئية أخف من كتلة منتج التسقيف المبلط المستبدل.
2). هيكل الظل
بديل لتركيبات السقف هو نظام كهروضوئي مثبت على هيكل التظليل. ربما يكون هيكل التظليل هذا فناء أو شبكة تظليل مزدوجة الطبقات ، حيث تصبح المجموعة الكهروضوئية هي الظل. يمكن أن تدعم أنظمة التظليل هذه الأنظمة الكهروضوئية الصغيرة أو الكبيرة.
تكلف هذه المباني ذات الأنظمة الكهروضوئية بشكل مختلف قليلا عن أغطية الفناء القياسية ، في المقام الأول عندما تعمل المجموعة الكهروضوئية كسقف ظل جزئي أو كامل. إذا تم تثبيت الصفيف الكهروضوئي بزاوية أكثر حدة من هيكل التظليل النموذجي ، فستحتاج إلى تعديل هيكل السقف لاستيعاب أحمال الرياح. تبلغ كتلة المصفوفة الكهروضوئية 15-25 كجم / متر مربع ، وهي ضمن الحد الحامل لهيكل دعم الظل. يمكن أخذ تكاليف العمالة المرتبطة بتركيب أقواس السقف في الاعتبار في تكلفة بناء غطاء الفناء بالكامل. من المرجح أن تكون تكلفة البناء الإجمالية أعلى من تركيبها على السطح ، لكن القيمة الناتجة عن هيكل التظليل غالبا ما تعوض تلك التكاليف الإضافية.
وتشمل القضايا الأخرى التي يجب مراعاتها ما يلي: تبسيط صيانة الصفيف ، وأسلاك المكونات ، ويجب أن يظل اتصال الأسلاك ممتعا من الناحية الجمالية ، ويجب عدم زراعة النباتات الزاحفة أو تقليمها للحفاظ على الأعضاء وأسلاكهم دون إزعاج.
3). بناء الخلايا الكهروضوئية المتكاملة (BIPV)
نوع آخر من الأنظمة يستبدل بعض منتجات التسقيف التقليدية بصفائف كهروضوئية مدمجة في المبنى. عند تثبيت واستخدام هذه المنتجات ، يجب توخي الحذر لضمان تثبيتها بشكل صحيح ، وتحقيق تصنيف الحريق اللازم ، وتتطلب التثبيت المناسب لتجنب تسرب السقف.
رابعا.تقدير مخرجات النظام
1). شروط الاختبار القياسية
وحدات الخلايا الشمسية تولد التيار المباشر. تقوم الشركة المصنعة بمعايرة خرج التيار المستمر للوحدة الشمسية في ظل ظروف الاختبار القياسية. في حين أن هذه الشروط يمكن تحقيقها بسهولة في المصنع وتسمح للمنتجات بالاختلاف عن بعضها البعض ، إلا أن هذه البيانات تحتاج إلى تصحيح لتقييم طاقة الإخراج عند العمل في ظروف خارجية. ظروف الاختبار القياسية هي درجة حرارة الخلية الشمسية 25 درجة مئوية ، وشدة الإشعاع الشمسي من 1000 واط / متر مربع (يشار إليها عادة باسم ذروة شدة ضوء الشمس ، والتي تعادل شدة الإشعاع عند الظهر في يوم صيفي صاف) ، وكتلة 1.5 صباحا عند المرور عبر الغلاف الجوي. الطيف الشمسي المصفى (الطيف القياسي ASTM). يشير المصنعون إلى الوحدات الشمسية التي يبلغ إنتاجها 100 واط كما تم قياسها في ظل ظروف الاختبار القياسية باسم "وحدات الطاقة الشمسية 100 واط". يسمح للطاقة المقدرة لحزمة البطارية هذه بالانحراف عن القيمة الفعلية بنسبة 4-5٪. وهذا يعني أن وحدة 95 واط لا تزال تسمى "وحدة 100 واط". يجب استخدام قيمة طاقة خرج أقل كأساس (95 واط بدلا من 100 واط).
2). تأثير درجة الحرارة
تنخفض طاقة خرج الوحدة مع زيادة درجة حرارة الوحدة. على سبيل المثال ، عندما تشرق الشمس مباشرة على وحدة السقف الكهروضوئية ، ستصل درجة الحرارة الداخلية للوحدة إلى 50 درجة مئوية.～75 درجة مئوية: بالنسبة لوحدات السيليكون أحادية البلورية ، ستؤدي الزيادة في درجة الحرارة إلى انخفاض طاقة الوحدة إلى 89٪ من الطاقة الفعلية. لذلك ، يمكن لوحدة 100 واط أن تنتج فقط حوالي 85 واط (95 واط × 0.89 = 85 واط) عندما تصطدم بأشعة الشمس الكاملة عند الظهر في الربيع أو الخريف.
3). آثار الأوساخ والغبار
سيؤثر تراكم الأوساخ والغبار على سطح الألواح الشمسية على انتقال أشعة الشمس ويقلل من طاقة الإخراج. معظم المناطق لديها مواسم الأمطار والجافة. على الرغم من أن مياه الأمطار يمكن أن تنظف بشكل فعال الأوساخ والغبار على سطح الوحدة خلال موسم الأمطار ، إلا أن التقدير الأكثر اكتمالا وملاءمة للنظام يجب أن يأخذ في الاعتبار تقليل الطاقة الناجم عن الأوساخ الموجودة على سطح اللوحة خلال موسم الجفاف. بسبب عوامل الغبار ، يتم تقليل طاقة النظام بشكل عام إلى 93٪ من القيمة المقدرة الأصلية كل عام. لذا فإن هذه "الوحدة 100 واط" تعمل بمتوسط طاقة 79 واط (85 واط × 0.93 = 79 واط) مع الغبار على السطح.
4). مطابقة وفقدان الخط
الحد الأقصى لخرج الطاقة بواسطة الصفيف الكهروضوئي الكلي هو عموما أقل من مجموع إجمالي إنتاج الطاقة بواسطة الوحدات الكهروضوئية الفردية. يحدث هذا التناقض بسبب التناقضات في وحدات الطاقة الشمسية الكهروضوئية ، والمعروفة أيضا باسم اختلال محاذاة الوحدة ، مما سيؤدي إلى فقدان النظام 2٪ على الأقل من طاقته الكهربائية. بالإضافة إلى ذلك ، سيتم أيضا فقدان الطاقة الكهربائية في المقاومة الداخلية لنظام الخط ، ويجب الحفاظ على هذا الجزء من الخسارة إلى الحد الأدنى. ومع ذلك ، من الصعب تقليل هذا الجزء من الخسارة للنظام عندما تصل الطاقة إلى ذروتها عند الظهر ، ثم في فترة ما بعد الظهر تنخفض تدريجيا مرة أخرى ؛ ستعود الطاقة إلى القيمة الصفرية في الليل ؛ ويعزى هذا التغيير إلى تطور شدة الإشعاع الشمسي وتطور زاوية الشمس (بالنسبة لوحدة الخلايا الشمسية). علاوة على ذلك ، سيؤثر ميل السقف واتجاهه على درجة ضوء الشمس الذي يضرب سطح الوحدة. ويوضح الجدول 1 المظاهر المحددة لهذه التأثيرات ، مما يشير إلى أنه إذا تم وضع الصفيف الكهروضوئي المحلي على السطح بميل قدره 7:12 ، فإن عامل التصحيح المواجه للجنوب هو 100 ، عندما تكون زاوية ميل السقف أقل من 3٪ من الطاقة. لذلك ، يجب أن يكون عامل الخسارة المعقول 5٪.
5). DC إلى AC خسائر التحويل
يجب تحويل طاقة التيار المستمر المولدة بواسطة الوحدات الشمسية إلى طاقة تيار متردد قياسية بواسطة عاكس. سيتم فقدان بعض الطاقة في عملية التحويل هذه ، وسيتم فقدان بعض النقاط في الأسلاك من مكونات السطح إلى العاكس ولوحة مفاتيح العملاء. في الوقت الحاضر ، تبلغ ذروة كفاءة العاكسات المستخدمة في أنظمة توليد الطاقة الكهروضوئية المنزلية 92٪ إلى 94٪ ، وهي ذروة الكفاءة التي يقدمها مصنعو العاكس ويتم قياسها في ظل ظروف تحكم جيدة في المصنع. في الواقع ، في ظل الظروف العادية ، تبلغ كفاءة عاكس DC-AC 88٪ ~ 92٪ ، وعادة ما يتم استخدام 90٪ ككفاءة تسوية معقولة.
لذلك ، "وحدة 100 واط" مع انخفاض الإخراج بسبب انحراف المنتج ، والحرارة ، والأسلاك ، وعاكس التيار المتردد ، وغيرها من خسائر الطاقة ، عند الظهر مع سماء صافية ، يتم تسليم 68 واط فقط كحد أقصى من طاقة التيار المتردد إلى لوحة مفاتيح المستخدم. (100WX095×0.89×0.93×095X0.90-68W).
6). تأثير زاوية اتجاه الشمس واتجاه المنزل على إنتاج طاقة النظام
على مدار اليوم ، تتغير الزاوية التي تضرب فيها أشعة الشمس الألواح الشمسية باستمرار ، مما سيؤثر على طاقة الإخراج. ستزداد طاقة خرج "وحدة 100 واط" تدريجيا من القيمة الصفرية عند الفجر ، مع تغيير زاوية تحمل الشمس ، بنفس الدرجة. ومع ذلك ، فإن المجموعة تواجه الشرق. ستكون الطاقة المنتجة 84٪ من الطاقة المواجهة للجنوب (تم تصحيحها في عامل الجدول 1 البالغ 0.84).
V..تثبيت النظام
1. المواد الموصى بها
• يجب أن تكون المواد المستخدمة في الهواء الطلق مقاومة لأشعة الشمس والأشعة فوق البنفسجية.
• يجب استخدام مانعات التسرب من البولي يوريثين في تسرب المياه من السقف غير الفلاش. 3) يجب تصميم المواد لتحمل درجة الحرارة عند التعرض لأشعة الشمس.
• يجب عزل المواد المعدنية المختلفة (مثل الحديد والألومنيوم) عن بعضها البعض باستخدام الفواصل العازلة أو الغسالات أو غيرها من الطرق.
• يجب ألا يكون الألمنيوم على اتصال مباشر ببعض المواد.
• يجب استخدام السحابات عالية الجودة (يفضل الفولاذ المقاوم للصدأ).
• يمكن أيضا اختيار مواد الأعضاء الهيكلية: مقاطع الألومنيوم ، الفولاذ المجلفن بالغمس الساخن ، الفولاذ الكربوني العادي المطلي أو المطلي (يستخدم فقط في البيئات منخفضة التآكل) ، الفولاذ المقاوم للصدأ.
2. المعدات الموصى بها وطريقة التثبيت
1)قم بعمل قائمة بجميع المعدات الكهربائية وفقا للجهد المقنن والتيار المقنن المطلوب في التطبيق.
2) قم بإدراج الوحدات الكهروضوئية وفقا للمعايير ذات الصلة ، وتأكد من أن عمرها الافتراضي لا يقل عن خمس سنوات (20 إلى 25 سنة من العمر).
3) قم بإدراج العاكس وفقا للمعايير ذات الصلة ، وتأكد من أن لديه عمر خدمة لا يقل عن خمس سنوات. 4) يجب أن تكون الكابلات والأنابيب المكشوفة مقاومة للضوء.
5) يجب أن يكون النظام حماية من التيار الزائد وسهولة الصيانة.
6) يجب تشديد وتثبيت المحطات المتعلقة بالكهرباء.
7) يجب على تعليمات التثبيت الخاصة بالشركة المصنعة تثبيت المعدات.
8) يجب أن تكون جميع الأسطح مختومة بمادة مانعة للتسرب معتمدة.
9) يجب أن تمتثل جميع الكابلات والأنابيب والموصلات المكشوفة وصناديق الأسلاك للمعايير واللوائح ذات الصلة وضمان السلامة.
10) يجب التأكد من أن المصفوفة الكهروضوئية ليست مظللة من الساعة 9:00 صباحا حتى الساعة 4:00 مساء كل يوم.
3. المسائل التي تحتاج إلى اهتمام في تصميم وتركيب النظام الكهروضوئي
1) تحقق بعناية من موقع تركيب المصفوفة الكهروضوئية (مثل السقف والمنصة والمباني الأخرى).
2) التأكد من أن المعدات المختارة تقع ضمن نطاق سياسات الحوافز المحلية.
3) اتصل بقسم شبكة المرافق المحلية للحصول على اتصال بالشبكة وإذن اختبار عبر الإنترنت.
4) إذا تم تثبيته على السطح عند تحديد موضع تركيب الوحدات الكهروضوئية في الأعلى ، فيجب النظر في تأثير أنابيب تصريف مياه الأمطار والمداخن وفتحات التهوية على الوحدات الكهروضوئية. حاول وضع وحدات كهروضوئية وفقا لحجم وشكل السقف لجعل الجزء العلوي أكثر جمالا.
5) حساب التعرض لأشعة الشمس والتظليل من المصفوفة الكهروضوئية المثبتة. إذا كان موقع التثبيت المختار يحتوي على الكثير من الظل ، فيجب أن تفكر في تغيير مكان تثبيت الصفيف الكهروضوئي.
6) قياس المسافة بين جميع مكونات النظام ، ورسم مخطط الموقع والرسم التخطيطي لتركيب النظام الكهروضوئي.
7) جمع المواد ذات الصلة لإدارات المراجعة ذات الصلة، والتي ينبغي أن تشمل ما يلي:
①يجب أن تظهر خريطة الموقع موقع مكونات النظام الرئيسية - الوحدات الكهروضوئية ، وأسلاك خطوط الأنابيب ، والصناديق الكهربائية ، والمحولات ، ولوحات مفاتيح الحمل عالية الضمان ، ومفاتيح تشغيل وإيقاف تشغيل شبكة المرافق ، ولوحات المفاتيح الرئيسية ، وجانب مدخل شبكة المرافق.
②يجب أن يوضح الرسم البياني التخطيطي جميع مكونات النظام الكهربائي الأساسية ، كما هو موضح في الصورة أدناه
③قم بتقسيم جميع مكونات النظام الكهربائي الحرجة إلى أجزاء صغيرة (الوحدات الكهروضوئية ، العاكسات ، صناديق الدمج ، مفاتيح التيار المستمر ، الصمامات ، إلخ).
8) تقدير طول الكابل من الوحدات الكهروضوئية إلى مربع الجمع والعاكس
9) تحقق من القدرة الحاملة للتيار لدائرة الوحدة الكهروضوئية ، وتحديد حجم الكابل المناسب لأدنى تيار. يتم تحديد حجم الكابل وفقا للحد الأقصى لتيار الدائرة القصيرة لكل دورة وطول مسار الكابل.
10) احسب حجم الصفيف الكهروضوئي ، مع الأخذ في الاعتبار أنه عند الطاقة الكاملة ، يكون انخفاض الجهد من الوحدة الكهروضوئية إلى العاكس أقل من 3٪. إذا كان صندوق الدمج الخاص بالمصفوفة بعيدا عن العاكس ، فلن يتم حساب انخفاض الجهد بناء على الأسلاك من الصفيف الكهروضوئي إلى صندوق الدمج والأسلاك من عاكس صندوق الدمج.
11) تقدير طول الخط من العاكس إلى لوحة المفاتيح الرئيسية.
12) تحقق من لوحة المفاتيح الرئيسية لتحديد ما إذا كانت قوة لوحة المفاتيح يمكن أن تلبي احتياجات التبديل للنظام الكهروضوئي.
13) إذا كان النظام يتضمن لوحات مفاتيح لأحمال الدعم (مع أنظمة البطاريات الاحتياطية) ، فحدد دوائر تحميل حرجة محددة.
يجب أن تفي هذه الدوائر بالأحمال الكهربائية المتوقعة:
①قم بتقدير الحمل المتصل بنظام النسخ الاحتياطي لتلبية احتياجات الاستهلاك الفعلي للطاقة والاستهلاك اليومي للطاقة في حالة السكون للنظام.
②يجب توصيل جميع أحمال النسخ الاحتياطي بلوحة مفاتيح منفصلة للاتصال بإخراج العاكس المخصص.
③يجب حساب متوسط الطاقة التي يستهلكها حمل نظام الطاقة الاحتياطي لتحديد المدة التي يمكن أن يستمر فيها تخزين الطاقة في البطارية في توفير الطاقة للمستهلك.
④يوصى باستخدام نظام بطارية الرصاص الحمضية بدون صيانة مع صوف من الألياف الزجاجية الممتزجة لأن هذه البطارية لا تتطلب صيانة المستخدم.
⑤يجب أن يتجنب تخزين البطارية أشعة الشمس وأن يوضع في مكان هادئ وجيد التهوية قدر الإمكان. سواء كان محلولا من الرصاص الحمضي أو بطارية الرصاص الحمضية التي ينظمها الصمام، فإنه يحتاج إلى تهوية للعالم الخارجي.
14) اتبع متطلبات التصميم
تقوم الكابلات بتوصيل الوحدات الكهروضوئية ، وصناديق الدمج ، وواقيات التيار الزائد / مفاتيح الفصل ، والمحولات ، ومفاتيح فصل المرافق ، وفي النهاية تنضم إلى الدائرة إلى شبكة المرافق.
15) أثناء التشغيل التجريبي ، تعمل دائرة النظام الكهروضوئي عادة ، ويتم الحصول على تصريح اتصال الشبكة من قسم شبكة الطاقة العامة. بعد ذلك ، يمكن للنظام البدء في العمل رسميا.
16) لاحظ ما إذا كان جهاز النظام يعمل بشكل طبيعي.
4. مرحلة الصيانة والتشغيل
1) عندما يتراكم الغبار على الوحدات الكهروضوئية ، يمكن تنظيف الوحدات الكهروضوئية في الطقس البارد.
2) تحقق بانتظام من النظام الكهروضوئي للتأكد من أن الخطوط والأقواس في حالة جيدة.
3) كل عام حوالي 21 مارس و 21 سبتمبر ، عندما تكون الشمس ممتلئة وقريبة من الظهر ، تحقق من إخراج النظام (يتم الحفاظ على سطح المكونات نظيفا) ، وقارن ما إذا كان تشغيل النظام قريبا من قراءة العام السابق. احتفظ بهذه البيانات في السجلات لتحليل ما إذا كان النظام يعمل دائما بشكل صحيح. إذا انخفضت القراءات بشكل كبير ، فهناك مشكلة في النظام.
VI.. محتوى التفتيش وإجراءات نظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية (يوصى بارتداء خوذة السلامة والقفازات ومعدات حماية العين)
1. مصفوفة PV
1) تحقق من إزالة جميع صمامات صندوق الدمج ، وتحقق من عدم وجود جهد موجود في أطراف الإخراج في صندوق الدمج.
2) فحص بصريا ما إذا كانت أي مقابس وموصلات بين الوحدات الكهروضوئية ولوحة المفاتيح في حالة عمل طبيعية.
3) تحقق مما إذا كان المشبك الخالي من الإجهاد للكابل مثبتا بشكل صحيح وثابت.
4) فحص بصريا ما إذا كانت جميع الوحدات الكهروضوئية سليمة.
5) تحقق مما إذا كانت جميع الكابلات أنيقة وثابتة.
2. أسلاك الدائرة من الوحدات الكهروضوئية
1) تحقق من مربع الجمع بين سلسلة DC (من الوحدات الكهروضوئية إلى مربع الدمج).
2) أعد التحقق مما إذا كان المصهر قد تم إخراجه وتم فصل جميع المفاتيح.
3) تحقق مما إذا كانت خطوط الكابلات الداخلية متصلة بأطراف مربع الجمع بين سلسلة DC بالترتيب الصحيح ، وتأكد من أن الملصقات مرئية.
3. تتبع التفتيش من الأسلاك سلسلة الدائرة
يتم اتباع الإجراء التالي لكل سلسلة دوائر المصدر في مسار النظام (على سبيل المثال ، من الشرق إلى الغرب أو من الشمال إلى الجنوب) ، مع ظروف الاختبار المثالية التي تكون واضحة ظهرا من مارس إلى أكتوبر.
1) تحقق من جهد الدائرة المفتوحة لكل مكون في الدائرة للتحقق من الجهد الفعلي الذي توفره الشركة المصنعة في يوم مشمس (تحت نفس ظروف أشعة الشمس ، يجب أن يكون هناك نفس الجهد. ملاحظة: في ظل ظروف أشعة الشمس ، يكون الجهد أعلى من 20 فولت).
2) تأكد من أن علامات الكابلات الدائمة يمكنها تحديد الاتصالات الإيجابية والسلبية.
3) تحقق من كل مكون على النحو الوارد أعلاه.
4. أجزاء أخرى من الأسلاك دائرة صفيف الضوئية
1) أعد التحقق من أن مفتاح فصل التيار المستمر قيد التشغيل وأن الملصقات سليمة.
2) تحقق من قطبية كل فرع امدادات الطاقة في مربع الجمع بين DC. وفقا لعدد سلاسل الدوائر والموضع على الرسم ، تحقق من أن جهد الدائرة المفتوحة لكل فرع يقع ضمن النطاق المناسب (إذا لم يتغير إشعاع أشعة الشمس ، فيجب أن يكون الجهد قريبا جدا).
تحذير:إذا تم عكس قطبية أي مجموعة من دوائر المصدر ، فإن هذا سيؤدي إلى حادث خطير أو حتى حريق في وحدة الصمامات ، مما يؤدي إلى تلف صندوق الدمج والمعدات المجاورة. ستسبب القطبية المعكوسة للعاكس أيضا تلفا لمعدات النظام ، والتي لا يغطيها ضمان المعدات.
3) تشديد جميع المحطات الطرفية في مربع الجمع بين سلسلة DC.
4) تحقق من توصيل السلك المحايد بشكل صحيح بلوحة المفاتيح الرئيسية.
5. اختبار بدء تشغيل العاكس
1) تحقق من جهد الدائرة المفتوحة المرسل إلى مفتاح فصل التيار المستمر العاكس للتأكد من استيفاء حدود الجهد في دليل التثبيت الخاص بالشركة المصنعة.
2) إذا كان هناك العديد من مفاتيح فصل التيار المستمر في النظام ، فتحقق من الجهد عند كل مفتاح.
3) قم بتحويل مفتاح امدادات الطاقة من الصفيف الكهروضوئي إلى العاكس.
4) تأكد من أن العاكس قيد التشغيل ، وسجل جهد العاكس بمرور الوقت أثناء التشغيل ، وتأكد من أن قراءة الجهد ضمن الحدود المسموح بها في دليل التثبيت الخاص بالشركة المصنعة.
5) تأكد من أن العاكس يمكن أن يحقق إنتاج الطاقة المتوقع. 6) تقديم تقرير اختبار بدء التشغيل.
6. اختبار قبول النظام
ظروف اختبار النظام الكهروضوئي المثالية ، اختر الظهيرة المشمسة من مارس إلى أكتوبر. إذا لم تكن ظروف الاختبار المثالية ممكنة ، فيمكن أيضا إجراء هذا الاختبار عند الظهر خلال يوم شتوي مشمس.
1) تحقق للتأكد من أن المصفوفة الكهروضوئية مضاءة بالكامل بأشعة الشمس وبدون أي ظل.
2) إذا لم يكن النظام قيد التشغيل ، فقم بتشغيل مفتاح تشغيل النظام واتركه يعمل لمدة 15 دقيقة قبل بدء اختبار أداء النظام.
3) إجراء اختبار الإشعاع الشمسي باستخدام طريقة أو طريقتين ، وتسجيل قيمة الاختبار. اقسم أعلى قيمة إشعاعية على 1000 واط / متر مربع ، والبيانات التي تم الحصول عليها هي نسبة الإشعاع. على سبيل المثال: 692 واط / م 2 ÷ 1000 واط / م = 0.692 أو 69.2 ٪.
الطريقة 1اختبار باستخدام مقياس بيرانومتر قياسي أو مقياس بيرانومتر.:
الطريقة 2:ابحث عن وحدة كهروضوئية عادية تعمل من نفس طراز الصفيف الكهروضوئي ، واحتفظ بنفس اتجاه وزاوية المصفوفة الكهروضوئية المراد اختبارها ، وضعها في الشمس. بعد 15 دقيقة من التعرض ، استخدم مقياس رقمي متعدد لاختبار تيار الدائرة القصيرة ، واضبط يتم تسجيل هذه القيم (بالأمبير). قسمة هذه القيم على قيمة تيار الدائرة القصيرة (Isc) المطبوعة على الجزء الخلفي من الوحدة الكهروضوئية، واضربها في 1000 واط/متر مربع، وسجل النتائج في نفس الصف. على سبيل المثال: قياس LSC = 36A ؛ LSC المطبوعة على الجزء الخلفي من الوحدة الكهروضوئية: 5.2A ؛ القيمة الإشعاعية الفعلية = 3.652A×1000w/m=692w/m2.
4) تلخيص طاقة الإخراج للوحدات الكهروضوئية وتسجيل هذه القيم ، ثم اضربها في 0.7 للحصول على قيمة الذروة لإخراج التيار المتردد المتوقع.
5) تسجيل إخراج التيار المتردد من خلال العاكس أو عداد النظام، وتسجيل هذه القيمة.
6) قسمة قيمة طاقة قياس التيار المتردد على نسبة الإشعاع الحالية، وتسجيل هذه القيمة. هذه "قيمة تصحيح التيار المتردد" هي طاقة الإخراج المقدرة للنظام الكهروضوئي ، والتي يجب أن تكون أعلى من 90٪ أو أكثر من قيمة التيار المتردد المقدرة. تشمل المشكلات الأسلاك الخاطئة ، والصمامات التالفة ، والعاكس الذي لا يعمل بشكل صحيح ، وما إلى ذلك.
على سبيل المثال ، يتكون النظام الكهروضوئي من 20 وحدة كهروضوئية 100W ، ويستخدم الطريقة 2 لتقدير الإشعاع الشمسي للوحدات الكهروضوئية العاملة لتكون 692W / m2 ، ويحسب طاقة الإخراج عند 1000W / m2 ، ويسأل النظام هل يعمل بشكل صحيح؟
فك:
إجمالي الطاقة المقدرة للصفيف الكهروضوئي = 100 واط الحالة القياسية × 20 وحدة: 2000 واط الحالة العادية المقدرة طاقة خرج التيار المتردد = 2000 واط الحالة القياسية X0.7 = 1400 واط القيمة المقدرة للتيار المتردد.
إذا كانت طاقة خرج التيار المتردد الفعلية المقاسة: 1020 واط AC القيمة المقاسة
طاقة خرج التيار المتردد المصححة = 1020 واط قياس التيار المتردد ÷ 0.692 = تصحيح التيار المتردد 1474 واط
قارن قيمة طاقة خرج التيار المتردد المصححة مع القيمة المقدرة لطاقة خرج التيار المتردد: 1474 واط القيمة الثابتة للتيار المتردد + 1400 واط القيمة التقديرية للتيار المتردد = 1.05
الإجابة: 1.0520.9 ، عادة ما يعمل.
يقترح هذا الدليل بشكل أساسي حلول التصميم والتركيب للأنظمة الكهروضوئية المنزلية المتصلة بالشبكة. إنه يوفر للمثبتين طرقا وإرشادات حول اختيار المنتجات الكهروضوئية ، مما يساعدهم على تثبيت أنظمة توليد الطاقة الكهروضوئية المنزلية بدقة لجعل نظام التصميم يطلق العنان لإمكاناتك.
I.. الخطوات الأساسية التي يجب اتباعها لتثبيت نظام كهروضوئي على السطح
(1). تأكد من أن السقف أو موقع التثبيت الآخر بحجم يستوعب النظام الكهروضوئي الذي سيتم تثبيته.
(2). أثناء التثبيت ، من الضروري التحقق مما إذا كان السقف يمكنه تحمل جودة النظام الكهروضوئي الآخر. إذا لزم الأمر ، فمن الضروري تعزيز قدرة تحمل السقف.
(3). التعامل بشكل صحيح مع السقف وفقا لمعايير التصميم لسقف المبنى.
(4). تركيب المعدات بدقة وفقا للمواصفات والإجراءات.
(5). يمكن لنظام التأريض الصحيح والمحدد جيدا تجنب ضربات البرق بشكل فعال.
(6). تحقق مما إذا كان النظام يعمل بشكل جيد.
(7). التأكد من أن التصميم والمعدات المرتبطة به يمكن أن تلبي احتياجات اتصال الشبكة للشبكة المحلية. 8. أخيرا ، يتم اختبار النظام بدقة من قبل وكالات الاختبار التقليدية أو إدارات الطاقة.
II.. المشاكل المتعلقة بتصميم النظام
أنواع أنظمة توليد الطاقة الكهروضوئية: أحدها هو نظام توليد الطاقة الكهروضوئية المتصل بالتوازي مع شبكة الطاقة العامة وليس لديه بطارية احتياطية لتخزين الطاقة ؛ والآخر هو نظام توليد الطاقة الكهروضوئية الذي يتم توصيله بالتوازي مع شبكة الطاقة العامة ويحتوي أيضا على بطارية احتياطية كمكمل غذائي.
(1). نظام متصل بالشبكة بدون بطارية
لا يمكن أن تعمل هذه الأنظمة إلا عندما تكون الشبكة متاحة. نظرا لأن فقدان الطاقة للشبكة ضئيل للغاية ، يمكن لمثل هذا النظام أن يوفر للمستخدم بشكل عام المزيد من فواتير الكهرباء. ومع ذلك ، في حالة انقطاع التيار الكهربائي ، سيتم إيقاف تشغيل النظام بالكامل حتى تتم استعادة الشبكة ، كما هو موضح في الشكل 1.
يتكون النظام النموذجي المتصل بالشبكة الخالي من البطارية من المكونات التالية:
1) مصفوفة الخلايا الكهروضوئية.
تتكون المصفوفات الكهروضوئية من وحدات كهروضوئية ، والتي تتكون من خلايا شمسية متصلة بطريقة ما ومختومة. عادة ، تتكون المجموعة من عدة وحدات كهروضوئية متصلة بواسطة أقواس.
2) مجهزة بنظام التوازن (BOS)
يتم استخدامه لأنظمة الأقواس وأنظمة الأسلاك ، بما في ذلك دمج الوحدات الكهروضوئية في الأنظمة الكهربائية لأنظمة المباني المنزلية. يتضمن نظام خط إمداد الطاقة ما يلي:
- مفتاح DC و AC في طرفي العاكس.
- حماية التأريض.
- حماية التيار الزائد لوحدات الخلايا الشمسية.
3) DC-AC العاكس
يقوم هذا الجهاز بتحويل التيار المباشر من المصفوفات الكهروضوئية إلى التيار المتناوب القياسي الذي تستخدمه الأجهزة المنزلية.
4) أدوات القياس والعدادات
تقوم هذه الأدوات بقياس وعرض حالة تشغيل النظام وأدائه واستخدامه لطاقة المستخدم. 5) مكونات أخرى
مفتاح شبكة المرافق (يعتمد هذا على شبكة المرافق المحلية).
(2). نظام متصل بالشبكة مع البطارية
يضيف هذا النوع من الأنظمة بطاريات إلى النظام المتصل بالشبكة بدون بطاريات لتخزين الطاقة للنظام. حتى في حالة انقطاع التيار الكهربائي ، يمكن للنظام توفير مصدر طاقة طارئ للأحمال الخاصة. عند انقطاع التيار الكهربائي ، يتم فصل النظام عن الشبكة لتشكيل خط إمداد مستقل للطاقة. يتم استخدام خط توزيع مخصص لتزويد الطاقة لهذه الأحمال الخاصة. إذا حدث انقطاع التيار الكهربائي للشبكة خلال النهار ، يمكن للصفيف الكهروضوئي توفير الطاقة لهذه الأحمال مع البطارية ؛ إذا حدث انقطاع التيار الكهربائي في الليل ، فستوفر البطارية الطاقة للحمل ، ويمكن للبطارية إطلاق طاقة كافية لضمان التشغيل المنتظم لهذه الأحمال الخاصة.
بالإضافة إلى جميع المكونات في نظام متصل بالشبكة بدون بطارية ، يحتاج نظام النسخ الاحتياطي للبطارية أيضا إلى إضافة بطاريات وحزم بطاريات وأجهزة تحكم في شحن البطارية ولوحات مفاتيح توفر الطاقة للأحمال ذات المتطلبات الخاصة والأمان العالي.
III.. تركيب النظام الكهروضوئي على السطح
1). هيكل السقف
المكان الأكثر ملاءمة وملاءمة لتثبيت مصفوفة كهروضوئية هو على سطح المبنى. بالنسبة للأسقف المائلة ، يجب تثبيت المصفوفة الكهروضوئية على السطح بالتوازي مع سطح السقف ، مع أقواس مفصولة ببضعة سنتيمترات لأغراض التبريد. إذا كان سقفا أفقيا ، فمن الممكن أيضا تصميم هيكل قوس يعمل على تحسين زاوية الميل وتثبيته في الأعلى. يجب على النظام الكهروضوئي المثبت على السقف الانتباه إلى ختم هيكل السقف وطبقة السقف المضادة للنفاذية. بشكل عام ، هناك حاجة إلى قوس دعم واحد لكل 100 واط من الوحدات الكهروضوئية. بالنسبة للمبنى الجديد ، عادة ما يتم تثبيت أقواس الدعم بعد تثبيت سطح السقف وقبل تثبيت العزل المائي للسقف. يمكن للموظفين المسؤولين عن نظام تركيب الصفيف تثبيت أقواس الدعم أثناء تثبيت السقف.
غالبا ما يتم تصميم أسقف البلاط هيكليا لإغلاق حدود سعتها الحاملة. في هذه الحالة ، يجب تعزيز هيكل السقف لتحمل الوزن الإضافي للنظام الكهروضوئي ، أو يجب تغيير السقف المبلط إلى منطقة شريط مخصصة لتثبيت المصفوفات الكهروضوئية. ومع ذلك ، إذا تم تحويل سقف من البلاط إلى منتج تسقيف أخف وزنا ، فليست هناك حاجة لتعزيز هيكل السقف لأن الكتلة المدمجة لمثل هذا السقف والمجموعة الكهروضوئية أخف من كتلة منتج التسقيف المبلط المستبدل.
2). هيكل الظل
بديل لتركيبات السقف هو نظام كهروضوئي مثبت على هيكل التظليل. ربما يكون هيكل التظليل هذا فناء أو شبكة تظليل مزدوجة الطبقات ، حيث تصبح المجموعة الكهروضوئية هي الظل. يمكن أن تدعم أنظمة التظليل هذه الأنظمة الكهروضوئية الصغيرة أو الكبيرة.
تكلف هذه المباني ذات الأنظمة الكهروضوئية بشكل مختلف قليلا عن أغطية الفناء القياسية ، في المقام الأول عندما تعمل المجموعة الكهروضوئية كسقف ظل جزئي أو كامل. إذا تم تثبيت الصفيف الكهروضوئي بزاوية أكثر حدة من هيكل التظليل النموذجي ، فستحتاج إلى تعديل هيكل السقف لاستيعاب أحمال الرياح. تبلغ كتلة المصفوفة الكهروضوئية 15-25 كجم / متر مربع ، وهي ضمن الحد الحامل لهيكل دعم الظل. يمكن أخذ تكاليف العمالة المرتبطة بتركيب أقواس السقف في الاعتبار في تكلفة بناء غطاء الفناء بالكامل. من المرجح أن تكون تكلفة البناء الإجمالية أعلى من تركيبها على السطح ، لكن القيمة الناتجة عن هيكل التظليل غالبا ما تعوض تلك التكاليف الإضافية.
وتشمل القضايا الأخرى التي يجب مراعاتها ما يلي: تبسيط صيانة الصفيف ، وأسلاك المكونات ، ويجب أن يظل اتصال الأسلاك ممتعا من الناحية الجمالية ، ويجب عدم زراعة النباتات الزاحفة أو تقليمها للحفاظ على الأعضاء وأسلاكهم دون إزعاج.
3). بناء الخلايا الكهروضوئية المتكاملة (BIPV)
نوع آخر من الأنظمة يستبدل بعض منتجات التسقيف التقليدية بصفائف كهروضوئية مدمجة في المبنى. عند تثبيت واستخدام هذه المنتجات ، يجب توخي الحذر لضمان تثبيتها بشكل صحيح ، وتحقيق تصنيف الحريق اللازم ، وتتطلب التثبيت المناسب لتجنب تسرب السقف.
رابعا.تقدير مخرجات النظام
1). شروط الاختبار القياسية
وحدات الخلايا الشمسية تولد التيار المباشر. تقوم الشركة المصنعة بمعايرة خرج التيار المستمر للوحدة الشمسية في ظل ظروف الاختبار القياسية. في حين أن هذه الشروط يمكن تحقيقها بسهولة في المصنع وتسمح للمنتجات بالاختلاف عن بعضها البعض ، إلا أن هذه البيانات تحتاج إلى تصحيح لتقييم طاقة الإخراج عند العمل في ظروف خارجية. ظروف الاختبار القياسية هي درجة حرارة الخلية الشمسية 25 درجة مئوية ، وشدة الإشعاع الشمسي من 1000 واط / متر مربع (يشار إليها عادة باسم ذروة شدة ضوء الشمس ، والتي تعادل شدة الإشعاع عند الظهر في يوم صيفي صاف) ، وكتلة 1.5 صباحا عند المرور عبر الغلاف الجوي. الطيف الشمسي المصفى (الطيف القياسي ASTM). يشير المصنعون إلى الوحدات الشمسية التي يبلغ إنتاجها 100 واط كما تم قياسها في ظل ظروف الاختبار القياسية باسم "وحدات الطاقة الشمسية 100 واط". يسمح للطاقة المقدرة لحزمة البطارية هذه بالانحراف عن القيمة الفعلية بنسبة 4-5٪. وهذا يعني أن وحدة 95 واط لا تزال تسمى "وحدة 100 واط". يجب استخدام قيمة طاقة خرج أقل كأساس (95 واط بدلا من 100 واط).
2). تأثير درجة الحرارة
تنخفض طاقة خرج الوحدة مع زيادة درجة حرارة الوحدة. على سبيل المثال ، عندما تشرق الشمس مباشرة على وحدة السقف الكهروضوئية ، ستصل درجة الحرارة الداخلية للوحدة إلى 50 درجة مئوية.～75 درجة مئوية: بالنسبة لوحدات السيليكون أحادية البلورية ، ستؤدي الزيادة في درجة الحرارة إلى انخفاض طاقة الوحدة إلى 89٪ من الطاقة الفعلية. لذلك ، يمكن لوحدة 100 واط أن تنتج فقط حوالي 85 واط (95 واط × 0.89 = 85 واط) عندما تصطدم بأشعة الشمس الكاملة عند الظهر في الربيع أو الخريف.
3). آثار الأوساخ والغبار
سيؤثر تراكم الأوساخ والغبار على سطح الألواح الشمسية على انتقال أشعة الشمس ويقلل من طاقة الإخراج. معظم المناطق لديها مواسم الأمطار والجافة. على الرغم من أن مياه الأمطار يمكن أن تنظف بشكل فعال الأوساخ والغبار على سطح الوحدة خلال موسم الأمطار ، إلا أن التقدير الأكثر اكتمالا وملاءمة للنظام يجب أن يأخذ في الاعتبار تقليل الطاقة الناجم عن الأوساخ الموجودة على سطح اللوحة خلال موسم الجفاف. بسبب عوامل الغبار ، يتم تقليل طاقة النظام بشكل عام إلى 93٪ من القيمة المقدرة الأصلية كل عام. لذا فإن هذه "الوحدة 100 واط" تعمل بمتوسط طاقة 79 واط (85 واط × 0.93 = 79 واط) مع الغبار على السطح.
4). مطابقة وفقدان الخط
الحد الأقصى لخرج الطاقة بواسطة الصفيف الكهروضوئي الكلي هو عموما أقل من مجموع إجمالي إنتاج الطاقة بواسطة الوحدات الكهروضوئية الفردية. يحدث هذا التناقض بسبب التناقضات في وحدات الطاقة الشمسية الكهروضوئية ، والمعروفة أيضا باسم اختلال محاذاة الوحدة ، مما سيؤدي إلى فقدان النظام 2٪ على الأقل من طاقته الكهربائية. بالإضافة إلى ذلك ، سيتم أيضا فقدان الطاقة الكهربائية في المقاومة الداخلية لنظام الخط ، ويجب الحفاظ على هذا الجزء من الخسارة إلى الحد الأدنى. ومع ذلك ، من الصعب تقليل هذا الجزء من الخسارة للنظام عندما تصل الطاقة إلى ذروتها عند الظهر ، ثم في فترة ما بعد الظهر تنخفض تدريجيا مرة أخرى ؛ ستعود الطاقة إلى القيمة الصفرية في الليل ؛ ويعزى هذا التغيير إلى تطور شدة الإشعاع الشمسي وتطور زاوية الشمس (بالنسبة لوحدة الخلايا الشمسية). علاوة على ذلك ، سيؤثر ميل السقف واتجاهه على درجة ضوء الشمس الذي يضرب سطح الوحدة. ويوضح الجدول 1 المظاهر المحددة لهذه التأثيرات ، مما يشير إلى أنه إذا تم وضع الصفيف الكهروضوئي المحلي على السطح بميل قدره 7:12 ، فإن عامل التصحيح المواجه للجنوب هو 100 ، عندما تكون زاوية ميل السقف أقل من 3٪ من الطاقة. لذلك ، يجب أن يكون عامل الخسارة المعقول 5٪.
5). DC إلى AC خسائر التحويل
يجب تحويل طاقة التيار المستمر المولدة بواسطة الوحدات الشمسية إلى طاقة تيار متردد قياسية بواسطة عاكس. سيتم فقدان بعض الطاقة في عملية التحويل هذه ، وسيتم فقدان بعض النقاط في الأسلاك من مكونات السطح إلى العاكس ولوحة مفاتيح العملاء. في الوقت الحاضر ، تبلغ ذروة كفاءة العاكسات المستخدمة في أنظمة توليد الطاقة الكهروضوئية المنزلية 92٪ إلى 94٪ ، وهي ذروة الكفاءة التي يقدمها مصنعو العاكس ويتم قياسها في ظل ظروف تحكم جيدة في المصنع. في الواقع ، في ظل الظروف العادية ، تبلغ كفاءة عاكس DC-AC 88٪ ~ 92٪ ، وعادة ما يتم استخدام 90٪ ككفاءة تسوية معقولة.
لذلك ، "وحدة 100 واط" مع انخفاض الإخراج بسبب انحراف المنتج ، والحرارة ، والأسلاك ، وعاكس التيار المتردد ، وغيرها من خسائر الطاقة ، عند الظهر مع سماء صافية ، يتم تسليم 68 واط فقط كحد أقصى من طاقة التيار المتردد إلى لوحة مفاتيح المستخدم. (100WX095×0.89×0.93×095X0.90-68W).
6). تأثير زاوية اتجاه الشمس واتجاه المنزل على إنتاج طاقة النظام
على مدار اليوم ، تتغير الزاوية التي تضرب فيها أشعة الشمس الألواح الشمسية باستمرار ، مما سيؤثر على طاقة الإخراج. ستزداد طاقة خرج "وحدة 100 واط" تدريجيا من القيمة الصفرية عند الفجر ، مع تغيير زاوية تحمل الشمس ، بنفس الدرجة. ومع ذلك ، فإن المجموعة تواجه الشرق. ستكون الطاقة المنتجة 84٪ من الطاقة المواجهة للجنوب (تم تصحيحها في عامل الجدول 1 البالغ 0.84).
V..تثبيت النظام
1. المواد الموصى بها
• يجب أن تكون المواد المستخدمة في الهواء الطلق مقاومة لأشعة الشمس والأشعة فوق البنفسجية.
• يجب استخدام مانعات التسرب من البولي يوريثين في تسرب المياه من السقف غير الفلاش. 3) يجب تصميم المواد لتحمل درجة الحرارة عند التعرض لأشعة الشمس.
• يجب عزل المواد المعدنية المختلفة (مثل الحديد والألومنيوم) عن بعضها البعض باستخدام الفواصل العازلة أو الغسالات أو غيرها من الطرق.
• يجب ألا يكون الألمنيوم على اتصال مباشر ببعض المواد.
• يجب استخدام السحابات عالية الجودة (يفضل الفولاذ المقاوم للصدأ).
• يمكن أيضا اختيار مواد الأعضاء الهيكلية: مقاطع الألومنيوم ، الفولاذ المجلفن بالغمس الساخن ، الفولاذ الكربوني العادي المطلي أو المطلي (يستخدم فقط في البيئات منخفضة التآكل) ، الفولاذ المقاوم للصدأ.
2. المعدات الموصى بها وطريقة التثبيت
1)قم بعمل قائمة بجميع المعدات الكهربائية وفقا للجهد المقنن والتيار المقنن المطلوب في التطبيق.
2) قم بإدراج الوحدات الكهروضوئية وفقا للمعايير ذات الصلة ، وتأكد من أن عمرها الافتراضي لا يقل عن خمس سنوات (20 إلى 25 سنة من العمر).
3) قم بإدراج العاكس وفقا للمعايير ذات الصلة ، وتأكد من أن لديه عمر خدمة لا يقل عن خمس سنوات. 4) يجب أن تكون الكابلات والأنابيب المكشوفة مقاومة للضوء.
5) يجب أن يكون النظام حماية من التيار الزائد وسهولة الصيانة.
6) يجب تشديد وتثبيت المحطات المتعلقة بالكهرباء.
7) يجب على تعليمات التثبيت الخاصة بالشركة المصنعة تثبيت المعدات.
8) يجب أن تكون جميع الأسطح مختومة بمادة مانعة للتسرب معتمدة.
9) يجب أن تمتثل جميع الكابلات والأنابيب والموصلات المكشوفة وصناديق الأسلاك للمعايير واللوائح ذات الصلة وضمان السلامة.
10) يجب التأكد من أن المصفوفة الكهروضوئية ليست مظللة من الساعة 9:00 صباحا حتى الساعة 4:00 مساء كل يوم.
3. المسائل التي تحتاج إلى اهتمام في تصميم وتركيب النظام الكهروضوئي
1) تحقق بعناية من موقع تركيب المصفوفة الكهروضوئية (مثل السقف والمنصة والمباني الأخرى).
2) التأكد من أن المعدات المختارة تقع ضمن نطاق سياسات الحوافز المحلية.
3) اتصل بقسم شبكة المرافق المحلية للحصول على اتصال بالشبكة وإذن اختبار عبر الإنترنت.
4) إذا تم تثبيته على السطح عند تحديد موضع تركيب الوحدات الكهروضوئية في الأعلى ، فيجب النظر في تأثير أنابيب تصريف مياه الأمطار والمداخن وفتحات التهوية على الوحدات الكهروضوئية. حاول وضع وحدات كهروضوئية وفقا لحجم وشكل السقف لجعل الجزء العلوي أكثر جمالا.
5) حساب التعرض لأشعة الشمس والتظليل من المصفوفة الكهروضوئية المثبتة. إذا كان موقع التثبيت المختار يحتوي على الكثير من الظل ، فيجب أن تفكر في تغيير مكان تثبيت الصفيف الكهروضوئي.
6) قياس المسافة بين جميع مكونات النظام ، ورسم مخطط الموقع والرسم التخطيطي لتركيب النظام الكهروضوئي.
7) جمع المواد ذات الصلة لإدارات المراجعة ذات الصلة، والتي ينبغي أن تشمل ما يلي:
①يجب أن تظهر خريطة الموقع موقع مكونات النظام الرئيسية - الوحدات الكهروضوئية ، وأسلاك خطوط الأنابيب ، والصناديق الكهربائية ، والمحولات ، ولوحات مفاتيح الحمل عالية الضمان ، ومفاتيح تشغيل وإيقاف تشغيل شبكة المرافق ، ولوحات المفاتيح الرئيسية ، وجانب مدخل شبكة المرافق.
②يجب أن يوضح الرسم البياني التخطيطي جميع مكونات النظام الكهربائي الأساسية ، كما هو موضح في الصورة أدناه
③قم بتقسيم جميع مكونات النظام الكهربائي الحرجة إلى أجزاء صغيرة (الوحدات الكهروضوئية ، العاكسات ، صناديق الدمج ، مفاتيح التيار المستمر ، الصمامات ، إلخ).
8) تقدير طول الكابل من الوحدات الكهروضوئية إلى مربع الجمع والعاكس
9) تحقق من القدرة الحاملة للتيار لدائرة الوحدة الكهروضوئية ، وتحديد حجم الكابل المناسب لأدنى تيار. يتم تحديد حجم الكابل وفقا للحد الأقصى لتيار الدائرة القصيرة لكل دورة وطول مسار الكابل.
10) احسب حجم الصفيف الكهروضوئي ، مع الأخذ في الاعتبار أنه عند الطاقة الكاملة ، يكون انخفاض الجهد من الوحدة الكهروضوئية إلى العاكس أقل من 3٪. إذا كان صندوق الدمج الخاص بالمصفوفة بعيدا عن العاكس ، فلن يتم حساب انخفاض الجهد بناء على الأسلاك من الصفيف الكهروضوئي إلى صندوق الدمج والأسلاك من عاكس صندوق الدمج.
11) تقدير طول الخط من العاكس إلى لوحة المفاتيح الرئيسية.
12) تحقق من لوحة المفاتيح الرئيسية لتحديد ما إذا كانت قوة لوحة المفاتيح يمكن أن تلبي احتياجات التبديل للنظام الكهروضوئي.
13) إذا كان النظام يتضمن لوحات مفاتيح لأحمال الدعم (مع أنظمة البطاريات الاحتياطية) ، فحدد دوائر تحميل حرجة محددة.
يجب أن تفي هذه الدوائر بالأحمال الكهربائية المتوقعة:
①قم بتقدير الحمل المتصل بنظام النسخ الاحتياطي لتلبية احتياجات الاستهلاك الفعلي للطاقة والاستهلاك اليومي للطاقة في حالة السكون للنظام.
②يجب توصيل جميع أحمال النسخ الاحتياطي بلوحة مفاتيح منفصلة للاتصال بإخراج العاكس المخصص.
③يجب حساب متوسط الطاقة التي يستهلكها حمل نظام الطاقة الاحتياطي لتحديد المدة التي يمكن أن يستمر فيها تخزين الطاقة في البطارية في توفير الطاقة للمستهلك.
④يوصى باستخدام نظام بطارية الرصاص الحمضية بدون صيانة مع صوف من الألياف الزجاجية الممتزجة لأن هذه البطارية لا تتطلب صيانة المستخدم.
⑤يجب أن يتجنب تخزين البطارية أشعة الشمس وأن يوضع في مكان هادئ وجيد التهوية قدر الإمكان. سواء كان محلولا من الرصاص الحمضي أو بطارية الرصاص الحمضية التي ينظمها الصمام، فإنه يحتاج إلى تهوية للعالم الخارجي.
14) اتبع متطلبات التصميم
تقوم الكابلات بتوصيل الوحدات الكهروضوئية ، وصناديق الدمج ، وواقيات التيار الزائد / مفاتيح الفصل ، والمحولات ، ومفاتيح فصل المرافق ، وفي النهاية تنضم إلى الدائرة إلى شبكة المرافق.
15) أثناء التشغيل التجريبي ، تعمل دائرة النظام الكهروضوئي عادة ، ويتم الحصول على تصريح اتصال الشبكة من قسم شبكة الطاقة العامة. بعد ذلك ، يمكن للنظام البدء في العمل رسميا.
16) لاحظ ما إذا كان جهاز النظام يعمل بشكل طبيعي.
4. مرحلة الصيانة والتشغيل
1) عندما يتراكم الغبار على الوحدات الكهروضوئية ، يمكن تنظيف الوحدات الكهروضوئية في الطقس البارد.
2) تحقق بانتظام من النظام الكهروضوئي للتأكد من أن الخطوط والأقواس في حالة جيدة.
3) كل عام حوالي 21 مارس و 21 سبتمبر ، عندما تكون الشمس ممتلئة وقريبة من الظهر ، تحقق من إخراج النظام (يتم الحفاظ على سطح المكونات نظيفا) ، وقارن ما إذا كان تشغيل النظام قريبا من قراءة العام السابق. احتفظ بهذه البيانات في السجلات لتحليل ما إذا كان النظام يعمل دائما بشكل صحيح. إذا انخفضت القراءات بشكل كبير ، فهناك مشكلة في النظام.
VI.. محتوى التفتيش وإجراءات نظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية (يوصى بارتداء خوذة السلامة والقفازات ومعدات حماية العين)
1. مصفوفة PV
1) تحقق من إزالة جميع صمامات صندوق الدمج ، وتحقق من عدم وجود جهد موجود في أطراف الإخراج في صندوق الدمج.
2) فحص بصريا ما إذا كانت أي مقابس وموصلات بين الوحدات الكهروضوئية ولوحة المفاتيح في حالة عمل طبيعية.
3) تحقق مما إذا كان المشبك الخالي من الإجهاد للكابل مثبتا بشكل صحيح وثابت.
4) فحص بصريا ما إذا كانت جميع الوحدات الكهروضوئية سليمة.
5) تحقق مما إذا كانت جميع الكابلات أنيقة وثابتة.
2. أسلاك الدائرة من الوحدات الكهروضوئية
1) تحقق من مربع الجمع بين سلسلة DC (من الوحدات الكهروضوئية إلى مربع الدمج).
2) أعد التحقق مما إذا كان المصهر قد تم إخراجه وتم فصل جميع المفاتيح.
3) تحقق مما إذا كانت خطوط الكابلات الداخلية متصلة بأطراف مربع الجمع بين سلسلة DC بالترتيب الصحيح ، وتأكد من أن الملصقات مرئية.
3. تتبع التفتيش من الأسلاك سلسلة الدائرة
يتم اتباع الإجراء التالي لكل سلسلة دوائر المصدر في مسار النظام (على سبيل المثال ، من الشرق إلى الغرب أو من الشمال إلى الجنوب) ، مع ظروف الاختبار المثالية التي تكون واضحة ظهرا من مارس إلى أكتوبر.
1) تحقق من جهد الدائرة المفتوحة لكل مكون في الدائرة للتحقق من الجهد الفعلي الذي توفره الشركة المصنعة في يوم مشمس (تحت نفس ظروف أشعة الشمس ، يجب أن يكون هناك نفس الجهد. ملاحظة: في ظل ظروف أشعة الشمس ، يكون الجهد أعلى من 20 فولت).
2) تأكد من أن علامات الكابلات الدائمة يمكنها تحديد الاتصالات الإيجابية والسلبية.
3) تحقق من كل مكون على النحو الوارد أعلاه.
4. أجزاء أخرى من الأسلاك دائرة صفيف الضوئية
1) أعد التحقق من أن مفتاح فصل التيار المستمر قيد التشغيل وأن الملصقات سليمة.
2) تحقق من قطبية كل فرع امدادات الطاقة في مربع الجمع بين DC. وفقا لعدد سلاسل الدوائر والموضع على الرسم ، تحقق من أن جهد الدائرة المفتوحة لكل فرع يقع ضمن النطاق المناسب (إذا لم يتغير إشعاع أشعة الشمس ، فيجب أن يكون الجهد قريبا جدا).
تحذير:إذا تم عكس قطبية أي مجموعة من دوائر المصدر ، فإن هذا سيؤدي إلى حادث خطير أو حتى حريق في وحدة الصمامات ، مما يؤدي إلى تلف صندوق الدمج والمعدات المجاورة. ستسبب القطبية المعكوسة للعاكس أيضا تلفا لمعدات النظام ، والتي لا يغطيها ضمان المعدات.
3) تشديد جميع المحطات الطرفية في مربع الجمع بين سلسلة DC.
4) تحقق من توصيل السلك المحايد بشكل صحيح بلوحة المفاتيح الرئيسية.
5. اختبار بدء تشغيل العاكس
1) تحقق من جهد الدائرة المفتوحة المرسل إلى مفتاح فصل التيار المستمر العاكس للتأكد من استيفاء حدود الجهد في دليل التثبيت الخاص بالشركة المصنعة.
2) إذا كان هناك العديد من مفاتيح فصل التيار المستمر في النظام ، فتحقق من الجهد عند كل مفتاح.
3) قم بتحويل مفتاح امدادات الطاقة من الصفيف الكهروضوئي إلى العاكس.
4) تأكد من أن العاكس قيد التشغيل ، وسجل جهد العاكس بمرور الوقت أثناء التشغيل ، وتأكد من أن قراءة الجهد ضمن الحدود المسموح بها في دليل التثبيت الخاص بالشركة المصنعة.
5) تأكد من أن العاكس يمكن أن يحقق إنتاج الطاقة المتوقع. 6) تقديم تقرير اختبار بدء التشغيل.
6. اختبار قبول النظام
ظروف اختبار النظام الكهروضوئي المثالية ، اختر الظهيرة المشمسة من مارس إلى أكتوبر. إذا لم تكن ظروف الاختبار المثالية ممكنة ، فيمكن أيضا إجراء هذا الاختبار عند الظهر خلال يوم شتوي مشمس.
1) تحقق للتأكد من أن المصفوفة الكهروضوئية مضاءة بالكامل بأشعة الشمس وبدون أي ظل.
2) إذا لم يكن النظام قيد التشغيل ، فقم بتشغيل مفتاح تشغيل النظام واتركه يعمل لمدة 15 دقيقة قبل بدء اختبار أداء النظام.
3) إجراء اختبار الإشعاع الشمسي باستخدام طريقة أو طريقتين ، وتسجيل قيمة الاختبار. اقسم أعلى قيمة إشعاعية على 1000 واط / متر مربع ، والبيانات التي تم الحصول عليها هي نسبة الإشعاع. على سبيل المثال: 692 واط / م 2 ÷ 1000 واط / م = 0.692 أو 69.2 ٪.
الطريقة 1اختبار باستخدام مقياس بيرانومتر قياسي أو مقياس بيرانومتر.:
الطريقة 2:ابحث عن وحدة كهروضوئية عادية تعمل من نفس طراز الصفيف الكهروضوئي ، واحتفظ بنفس اتجاه وزاوية المصفوفة الكهروضوئية المراد اختبارها ، وضعها في الشمس. بعد 15 دقيقة من التعرض ، استخدم مقياس رقمي متعدد لاختبار تيار الدائرة القصيرة ، واضبط يتم تسجيل هذه القيم (بالأمبير). قسمة هذه القيم على قيمة تيار الدائرة القصيرة (Isc) المطبوعة على الجزء الخلفي من الوحدة الكهروضوئية، واضربها في 1000 واط/متر مربع، وسجل النتائج في نفس الصف. على سبيل المثال: قياس LSC = 36A ؛ LSC المطبوعة على الجزء الخلفي من الوحدة الكهروضوئية: 5.2A ؛ القيمة الإشعاعية الفعلية = 3.652A×1000w/m=692w/m2.
4) تلخيص طاقة الإخراج للوحدات الكهروضوئية وتسجيل هذه القيم ، ثم اضربها في 0.7 للحصول على قيمة الذروة لإخراج التيار المتردد المتوقع.
5) تسجيل إخراج التيار المتردد من خلال العاكس أو عداد النظام، وتسجيل هذه القيمة.
6) قسمة قيمة طاقة قياس التيار المتردد على نسبة الإشعاع الحالية، وتسجيل هذه القيمة. هذه "قيمة تصحيح التيار المتردد" هي طاقة الإخراج المقدرة للنظام الكهروضوئي ، والتي يجب أن تكون أعلى من 90٪ أو أكثر من قيمة التيار المتردد المقدرة. تشمل المشكلات الأسلاك الخاطئة ، والصمامات التالفة ، والعاكس الذي لا يعمل بشكل صحيح ، وما إلى ذلك.
على سبيل المثال ، يتكون النظام الكهروضوئي من 20 وحدة كهروضوئية 100W ، ويستخدم الطريقة 2 لتقدير الإشعاع الشمسي للوحدات الكهروضوئية العاملة لتكون 692W / m2 ، ويحسب طاقة الإخراج عند 1000W / m2 ، ويسأل النظام هل يعمل بشكل صحيح؟
فك:
إجمالي الطاقة المقدرة للصفيف الكهروضوئي = 100 واط الحالة القياسية × 20 وحدة: 2000 واط الحالة العادية المقدرة طاقة خرج التيار المتردد = 2000 واط الحالة القياسية X0.7 = 1400 واط القيمة المقدرة للتيار المتردد.
إذا كانت طاقة خرج التيار المتردد الفعلية المقاسة: 1020 واط AC القيمة المقاسة
طاقة خرج التيار المتردد المصححة = 1020 واط قياس التيار المتردد ÷ 0.692 = تصحيح التيار المتردد 1474 واط
قارن قيمة طاقة خرج التيار المتردد المصححة مع القيمة المقدرة لطاقة خرج التيار المتردد: 1474 واط القيمة الثابتة للتيار المتردد + 1400 واط القيمة التقديرية للتيار المتردد = 1.05
الإجابة: 1.0520.9 ، عادة ما يعمل.