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 خارجة عن السيطرة.
يقترح هذا الدليل بشكل أساسي حلول التصميم والتركيب للأنظمة الكهروضوئية المنزلية المتصلة بالشبكة. إنه يوفر للقائمين بالتركيب 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 حجم السقف أو موقع التثبيت الآخر لاستيعاب النظام الكهروضوئي الذي سيتم تركيبه.
(2). أثناء التثبيت ، من الضروري التحقق مما إذا كان السقف يمكنه تحمل جودة النظام الكهروضوئي الآخر. إذا لزم الأمر ، من الضروري تعزيز قدرة تحمل السقف.
(3). التعامل مع السقف بشكل صحيح وفقا لمعايير تصميم سقف المبنى.
(4). قم بتثبيت المعدات بدقة وفقا للمواصفات والإجراءات.
(5). يمكن لنظام التأريض الصحيح والجيد أن يتجنب الصواعق بشكل فعال.
(6). تحقق مما إذا كان النظام يعمل بشكل جيد.
(7). تأكد 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: أحدهما هو نظام توليد الطاقة الكهروضوئية المتصل بالتوازي مع شبكة الطاقة العامة ولا يحتوي على بطارية احتياطية لتخزين الطاقة. والآخر هو نظام توليد الطاقة الكهروضوئية المتصل 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 تماما حتى تتم استعادة الشبكة ، كما هو موضح في الشكل 1.
يتكون النظام النموذجي المتصل بالشبكة الخالي من البطارية من المكونات التالية:
1) مجموعة كهروضوئية.
تتكون المصفوفات الكهروضوئية من وحدات كهروضوئية ، تتكون من خلايا شمسية متصلة بطريقة ما ومختومة. عادة ، تتكون المجموعة من عدة وحدات كهروضوئية متصلة بأقواس.
2) مجهزة بنظام التوازن (BOS)
يتم استخدامه لأنظمة الأقواس وأنظمة الأسلاك ، بما في ذلك دمج الوحدات الكهروضوئية في الأنظمة الكهربائية لأنظمة المباني المنزلية. يشمل نظام خط إمداد الطاقة:
3) العاكس DC-AC
يقوم هذا الجهاز بتحويل التيار المباشر من المصفوفات الكهروضوئية إلى التيار المتردد القياسي الذي تستخدمه الأجهزة المنزلية.
4) أدوات القياس والعدادات
تقيس هذه الأدوات وتعرض حالة تشغيل النظام والأداء واستخدام طاقة المستخدم. 5) مكونات أخرى
مفتاح شبكة المرافق (يعتمد هذا على شبكة المرافق المحلية).
(2). نظام متصل بالشبكة مع بطارية
يضيف هذا النوع من النظام 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 طاقة مستقل. يتم استخدام خط توزيع مخصص لتزويد هذه الأحمال الخاصة بالطاقة. إذا حدث انقطاع التيار الكهربائي للشبكة خلال النهار ، يمكن للمصفوفة الكهروضوئية توفير الطاقة لهذه الأحمال مع البطارية ؛ في حالة حدوث انقطاع التيار الكهربائي في الليل ، ستوفر 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 مجموعة كهروضوئية هو على سطح المبنى. بالنسبة للأسطح المائلة ، يجب تثبيت المصفوفة الكهروضوئية على السطح بالتوازي مع سطح السقف ، مع فصل أقواس ببضعة سنتيمترات لأغراض التبريد. إذا كان سقفا أفقيا ، فمن الممكن أيضا تصميم هيكل قوس يحسن زاوية الميل وتثبيته في الأعلى. يجب أن ينتبه النظام الكهروضوئي المثبت على السقف إلى إغلاق هيكل السقف وطبقة السقف المضادة للنفاذية. بشكل عام ، مطلوب 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 المصفوفة تثبيت أقواس الدعم أثناء تثبيت السقف.
غالبا ما يتم تصميم أسطح القرميد هيكليا لإغلاق حدود قدرتها على التحمل. في هذه الحالة ، يجب تقوية هيكل السقف لتحمل الوزن الإضافي للنظام الكهروضوئي ، أو يجب تغيير السقف المبلط إلى منطقة شريطية مخصصة لتثبيت المصفوفات الكهروضوئية. ومع ذلك ، إذا تم تحويل السقف المبلط إلى منتج تسقيف أخف ، فلا داعي لتقوية هيكل السقف لأن الكتلة المجمعة لمثل هذا السقف والمصفوفة الكهروضوئية أخف من كتلة منتج التسقيف المبلط المستبدل.
2). هيكل الظل
بديل لتركيبات السقف هو نظام كهروضوئي مثبت على هيكل التظليل. قد يكون هيكل التظليل هذا عبارة عن فناء أو شبكة تظليل مزدوجة الطبقات ، حيث تصبح المصفوفة الكهروضوئية هي الظل. يمكن لأنظمة التظليل هذه دعم الأنظمة الكهروضوئية الصغيرة أو الكبيرة.
تكلف هذه المباني ذات الأنظمة الكهروضوئية بشكل مختلف قليلا عن أغطية الفناء القياسية ، في المقام الأول عندما تعمل المصفوفة الكهروضوئية كسقف ظل جزئي أو كامل. إذا تم تثبيت المصفوفة الكهروضوئية بزاوية أكثر انحدارا من هيكل التظليل النموذجي ، فستحتاج إلى تعديل هيكل السقف لاستيعاب أحمال الرياح. تبلغ كتلة المصفوفة الكهروضوئية 15-25 كجم / م² ، وهي ضمن الحد الحامل لهيكل دعم الظل. يمكن احتساب تكاليف العمالة المرتبطة بتركيب أقواس السقف في تكلفة بناء غطاء الفناء بالكامل. من المحتمل أن تكون تكلفة البناء الإجمالية أعلى من تثبيتها على السطح ، لكن القيمة الناتجة عن هيكل التظليل غالبا ما تعوض تلك التكاليف الإضافية.
تشمل المشكلات الأخرى التي يجب مراعاتها ما يلي: تبسيط صيانة المصفوفة ، وأسلاك المكونات ، ويجب أن يظل توصيل 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 النظام يستبدل بعض منتجات التسقيف التقليدية بمصفوفات كهروضوئية متكاملة للمباني. عند تثبيت هذه المنتجات واستخدامها ، يجب توخي الحذر لضمان تثبيتها بشكل صحيح ، وتحقيق تصنيف الحريق الضروري ، وتتطلب التثبيت المناسب لتجنب تسرب السقف.
IV.. تقدير ناتج النظام
1). شروط الاختبار القياسية
تولد وحدات الخلايا الشمسية تيارا مباشرا. تقوم الشركة المصنعة بمعايرة إخراج 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 ، يجب تصحيح هذه البيانات لتقييم طاقة الخرج عند التشغيل في الظروف الخارجية. شروط الاختبار القياسية هي درجة حرارة الخلية الشمسية 25 درجة مئوية ، وشدة الإشعاع الشمسي 1000 واط / متر مربع (يشار إليها عادة باسم ذروة شدة ضوء الشمس ، والتي تعادل شدة الإشعاع عند الظهيرة في يوم صيفي صاف) ، وكتلة 1.5 صباحا عند المرور عبر الغلاف الجوي. الطيف الشمسي المفلتر (الطيف القياسي ASTM). يشير المصنعون إلى الوحدات الشمسية التي يبلغ إنتاجها 100 واط كما تم قياسها في ظل ظروف الاختبار القياسية باسم "وحدات شمسية 100 واط". يسمح للطاقة المقدرة لحزمة البطارية هذه بالانحراف عن القيمة الفعلية بنسبة 4-5٪. هذا 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 تتعرض لأشعة الشمس الكاملة عند الظهيرة في الربيع أو الخريف.
3). آثار الأوساخ والغبار
سيؤثر تراكم الأوساخ والغبار على سطح الألواح الشمسية على انتقال ضوء الشمس ويقلل من طاقة الإخراج. معظم المناطق لديها مواسم ممطرة وجافة. على الرغم من أن مياه الأمطار يمكن أن تنظف الأوساخ والغبار بشكل فعال 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 وجود غبار على السطح.
4). المطابقة وفقدان الخط
الحد الأقصى لخرج الطاقة بواسطة المصفوفة الكهروضوئية الإجمالية أقل بشكل عام من مجموع إجمالي خرج الطاقة بواسطة الوحدات الكهروضوئية الفردية. يحدث هذا التناقض بسبب التناقضات في الوحدات الشمسية الكهروضوئية ، والمعروفة أيضا باسم اختلال الوحدة ، مما يتسبب في فقدان النظام ما لا يقل عن 2٪ من طاقته الكهربائية. بالإضافة إلى ذلك ، ستفقد الطاقة الكهربائية أيضا في المقاومة الداخلية لنظام الخط ، ويجب تقليل هذا الجزء من الخسارة إلى الحد الأدنى. ومع ذلك ، من الصعب تقليل هذا الجزء من الخسارة التي لحقت بالنظام عندما تصل الطاقة إلى ذروتها عند الظهيرة ، ثم في فترة ما بعد الظهر تتناقص تدريجيا مرة أخرى ؛ ستعود الطاقة إلى قيمة الصفر في الليل ؛ يعزى هذا التغيير إلى تطور شدة الإشعاع الشمسي وتطور زاوية الشمس (بالنسبة لوحدة الخلية الشمسية). علاوة على ذلك ، سيؤثر ميل السقف واتجاهه على درجة ضوء الشمس الذي يصطدم بسطح الوحدة. يتم عرض المظاهر المحددة لهذه التأثيرات في الجدول 1 ، مما يشير إلى أنه إذا تم وضع المصفوفة الكهروضوئية المحلية على السطح بمنحدر 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). خسائر تحويل التيار المستمر إلى التيار المتردد
يجب تحويل طاقة التيار المستمر المولدة من الوحدات الشمسية إلى طاقة تيار متردد قياسية بواسطة عكس. سيتم فقدان بعض الطاقة في عملية التحويل هذه ، وستفقد بعض النقاط في الأسلاك من مكونات السطح إلى العاكس ولوحة مفاتيح العميل. في الوقت الحاضر ، تبلغ ذروة كفاءة المحولات المستخدمة في أنظمة توليد الطاقة الكهروضوئية المنزلية من 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 حل وسط معقولة.
لذلك ، يتم توصيل "وحدة 100 واط" مع انخفاض الإنتاج بسبب انحراف المنتج والحرارة والأسلاك وعحول التيار المتردد وفقدان الطاقة الأخرى ، عند الظهيرة مع سماء صافية ، يتم توصيل 68 واط فقط من طاقة التيار المتردد كحد أقصى إلى لوحة مفاتيح المستخدم. (100WX095×0.89×0.93×095X0.90-68W).
6). تأثير زاوية اتجاه الشمس واتجاه المنزل على إخراج طاقة النظام
على مدار اليوم ، تتغير الزاوية التي تضرب بها 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 المصفوفة تواجه الشرق. ستكون الطاقة المنتجة 84٪ من الطاقة المواجهة للجنوب (تم تصحيحها في الجدول 1 عامل 0.84).
V.. تركيب النظام
1. المواد الموصى بها
• يجب أن تكون المواد المستخدمة في الهواء الطلق مقاومة لأشعة الشمس والأشعة فوق البنفسجية.
• يجب استخدام مانعات التسرب المصنوعة من مادة البولي يوريثين في العزل المائي غير القابل للفلاش. 3) يجب تصميم المواد لتحمل درجة الحرارة عند تعرضها لأشعة الشمس.
• يجب عزل المواد المعدنية المختلفة (مثل الحديد والألمنيوم) عن بعضها البعض باستخدام فواصل عازلة أو غسالات أو طرق أخرى.
• يجب ألا يكون الألمنيوم على اتصال مباشر ببعض المواد.
• يجب استخدام مثبتات عالية الجودة (يفضل الفولاذ المقاوم للصدأ).
• يمكن أيضا اختيار المواد الهيكلية الهيكلية: مقاطع الألمنيوم ، 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) ضع قائمة بالوحدات الكهروضوئية وفقا للمعايير ذات الصلة ، وتأكد من أن مدة صلاحيتها لا تقل عن خمس سنوات (20 إلى 25 عاما من العمر).
3) ضع قائمة بالعاكس وفقا للمعيار ذي الصلة ، وتأكد من أن عمره التشغيلي لا يقل عن خمس سنوات. 4) يجب أن تكون الكابلات والأنابيب المكشوفة مقاومة للضوء.
5) يجب أن يتمتع النظام بحماية التيار الزائد وسهولة الصيانة.
6) يجب تشديد المحطات المتعلقة بالكهرباء وتثبيتها.
7) يجب أن تقوم تعليمات التثبيت الخاصة بالشركة المصنعة بتثبيت الجهاز.
8) يجب إغلاق جميع الأسطح بمادة مانعة للتسرب معتمدة.
9) يجب أن تتوافق جميع الكابلات والأنابيب والموصلات المكشوفة وصناديق الأسلاك مع المعايير واللوائح ذات الصلة وتضمن السلامة.
10) يجب التأكد من أن المصفوفة الكهروضوئية ليست مظللة من الساعة 9:00 إلى الساعة 16:00 كل يوم.
3. المسائل التي تحتاج إلى عناية 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 الشبكة وإذن الاختبار عبر الإنترنت.
4) إذا تم تثبيته على السطح عند تحديد موضع تركيب الوحدات الكهروضوئية في الأعلى ، فيجب مراعاة تأثير أنابيب تصريف مياه الأمطار والمداخن وفتحات التهوية على الوحدات الكهروضوئية. حاول وضع الوحدات الكهروضوئية وفقا لحجم وشكل السقف لجعل الجزء العلوي أكثر جمالا.
5) احسب التعرض لأشعة الشمس وتظليل المصفوفة الكهروضوئية المثبتة. إذا كان موقع التثبيت المختار يحتوي على الكثير من الظل ، فيجب أن تفكر في تغيير مكان تثبيت المصفوفة الكهروضوئية.
6) قم بقياس المسافة بين جميع مكونات النظام ، وارسم مخطط الموقع والرسم التخطيطي لتركيب النظام الكهروضوئي.
7) جمع المواد ذات الصلة لإدارات المراجعة ذات الصلة، والتي يجب أن تشمل ما يلي:
(1)يجب أن تظهر خريطة الموقع موقع مكونات النظام الرئيسية - الوحدات الكهروضوئية ، وأسلاك خطوط الأنابيب ، والصناديق الكهربائية ، والمحولات ، ولوحات مفاتيح الحمل عالية الضمان ، ومفاتيح التشغيل والإيقاف لشبكة المرافق ، ولوحات المفاتيح الرئيسية ، وجانب مدخل شبكة المرافق.
(2)يجب أن يظهر الرسم البياني التخطيطي جميع مكونات النظام الكهربائي الأساسية ، كما هو موضح أدناه
(3)قم بتقسيم جميع مكونات النظام الكهربائي الهامة إلى أجزاء صغيرة (الوحدات الكهروضوئية ، والمحولات ، وصناديق التجميع ، ومفاتيح التيار المستمر ، والصمامات ، وما إلى ذلك).
8) تقدير طول الكابل من الوحدات الكهروضوئية إلى صندوق التجميع والعاكس
9) تحقق من القدرة الاستيعابية الحالية لدائرة الوحدة الكهروضوئية ، وحدد حجم الكابل المناسب لأدنى تيار. يتم تحديد حجم الكبل وفقا للحد الأقصى لتيار ماس كهربائى لكل دورة وطول توجيه الكابل.
10) احسب حجم المصفوفة الكهروضوئية ، مع الأخذ في الاعتبار أنه عند الطاقة الكاملة ، يكون انخفاض الجهد من الوحدة الكهروضوئية إلى العاكس أقل من 3٪. إذا كان صندوق التجميع الخاص بالمصفوفة بعيدا عن العاكس ، فلن يتم حساب انخفاض الجهد بناء على الأسلاك من المصفوفة الكهروضوئية إلى صندوق التجميع والأسلاك من عاكس صندوق التجميع.
11) تقدير طول الخط من العاكس إلى لوحة المفاتيح الرئيسية.
12) تحقق من لوحة المفاتيح الرئيسية لتحديد ما إذا كانت طاقة لوحة المفاتيح يمكن أن تلبي احتياجات التبديل للنظام الكهروضوئي.
13) إذا كان النظام يشتمل على لوحات مفاتيح لأحمال الدعم (مع أنظمة البطاريات الاحتياطية) ، فحدد دوائر الحمل الحرجة المحددة.
يجب أن تفي هذه الدوائر بالأحمال الكهربائية المتوقعة:
(1)تقدير الحمل المتصل بنظام النسخ الاحتياطي لتلبية احتياجات استهلاك الطاقة الفعلي واستهلاك الطاقة اليومي في حالة السكون للنظام.
(2) يجب توصيل جميع أحمال النسخ الاحتياطي بلوحة مفاتيح منفصلة للاتصال بمخرج العاكس المخصص.
(3)يجب حساب متوسط الطاقة المستهلكة من قبل حمل نظام الطاقة الاحتياطية لتحديد المدة التي يمكن أن يستمر فيها تخزين الطاقة في البطارية في توفير الطاقة للمستهلك.
(4)يوصى باستخدام نظام بطارية الرصاص الحمضية الخالي من الصيانة مع صوف الألياف الزجاجية الممتزة لأن هذه البطارية لا تتطلب صيانة المستخدم.
(5)يجب أن يتجنب تخزين البطارية أشعة الشمس وأن يوضع في مكان هادئ وجيد التهوية قدر الإمكان. سواء كان محلولا حمضيا من الرصاص أو بطارية رصاص حمضية منظمة بالصمام ، يجب تهويته إلى العالم الخارجي.
14) اتبع متطلبات التصميم
تقوم الكابلات بتوصيل الوحدات الكهروضوئية ، وصناديق التجميع ، وواقيات التيار الزائد / مفاتيح فصل التوصيل ، والمحولات ، ومفاتيح فصل المرافق ، وفي النهاية تنضم الدائرة إلى شبكة المرافق.
15) أثناء التشغيل التجريبي ، تعمل دائرة النظام الكهروضوئي عادة ، ويتم الحصول على تصريح توصيل الشبكة من قسم شبكة الطاقة العامة. بعد ذلك ، يمكن أن يبدأ النظام في العمل رسميا.
16) لاحظ ما إذا كانت أداة النظام تعمل 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 في حوالي 21 مارس و 21 سبتمبر ، عندما تكون الشمس ممتلئة وقريبة من الظهيرة ، 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 الفحص وإجراءات نظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية (يوصى بارتداء خوذة السلامة والقفازات ومعدات حماية العين)
1. صفيف PV
1) تحقق من إزالة جميع صمامات صندوق التجميع ، وتحقق من عدم وجود جهد في أطراف الإخراج لصندوق التجميع.
2) افحص 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) افحص بصريا ما إذا كانت جميع الوحدات الكهروضوئية سليمة.
5) تحقق مما إذا كانت جميع الكابلات نظيفة وثابتة.
2. أسلاك الدائرة للوحدات الكهروضوئية
1) تحقق من صندوق تجميع سلسلة التيار المستمر (من الوحدات الكهروضوئية إلى صندوق التجميع).
2) أعد التحقق مما إذا كان المصهر قد تم إخراجه وتم فصل جميع المفاتيح.
3) تحقق مما إذا كانت خطوط الكابلات الداخلية متصلة بأطراف صندوق تجميع سلسلة DC بالترتيب الصحيح ، وتأكد من أن الملصقات مرئية.
3. تتبع التفتيش من أسلاك سلسلة الدائرة
يتم اتباع الإجراء التالي لكل سلسلة من دوائرات المصدر في مسار النظام (على سبيل المثال ، من الشرق إلى الغرب أو من الشمال إلى الجنوب) ، مع ظروف الاختبار المثالية التي تكون واضحة في الظهيرة 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 (في ظل نفس ظروف ضوء الشمس ، يجب أن يكون هناك نفس الجهد. ملاحظة: في ظل ظروف ضوء الشمس ، يكون لها جهد أعلى من 20 فولت).
2) تأكد من أن علامات الكابلات الدائمة يمكنها تحديد التوصيلات الإيجابية والسلبية.
3) تحقق من كل مكون على النحو الوارد أعلاه.
4. أجزاء أخرى من أسلاك دائرة المصفوفة الكهروضوئية
1) أعد التحقق من تشغيل مفتاح فصل التيار المستمر وأن الملصقات سليمة.
2) تحقق من قطبية كل مصدر طاقة فرعي في صندوق تجميع التيار المستمر. وفقا لعدد سلاسل الدائرة والموضع الموجود على الرسم ، تحقق من أن جهد الدائرة المفتوحة لكل فرع ضمن النطاق المناسب (إذا لم يتغير إشعاع ضوء الشمس ، فيجب أن يكون الجهد قريبا جدا).
تحذير:إذا تم عكس قطبية أي مجموعة من دوائر المصدر ، فسيؤدي ذلك إلى وقوع حادث خطير أو حتى نشوب حريق في وحدة الصمامات ، مما يؤدي إلى تلف صندوق التجميع والمعدات المجاورة. ستؤدي القطبية العكسية للعاكس أيضا إلى تلف معدات النظام ، والتي لا يغطيها ضمان المعدات.
3) شد جميع المحطات في صندوق تجميع سلسلة التيار المستمر.
4) تأكد 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) أدر مفتاح إمداد الطاقة من المصفوفة الكهروضوئية 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 بموجب دليل التثبيت الخاص بالشركة المصنعة.
5) تأكد من أن العاكس يمكنه تحقيق خرج 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 ظهرا خلال يوم شتاء مشمس.
1) تحقق للتأكد من أن المصفوفة الكهروضوئية مضاءة بالكامل وبدون أي ظل.
2) إذا كان النظام لا يعمل ، فقم بتشغيل مفتاح تشغيل النظام واتركه يعمل لمدة 15 دقيقة قبل بدء اختبار أداء النظام.
3) قم بإجراء اختبار الإشعاع الشمسي بطريقة أو طريقتين ، وسجل قيمة الاختبار. اقسم أعلى قيمة إشعاع 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 1الاختبار باستخدام مقياس بيرانومتر قياسي أو مقياس بيرانو.:
الطريقة 2:ابحث عن وحدة كهروضوئية تعمل عاديا من نفس طراز المصفوفة الكهروضوئية ، واحتفظ بنفس اتجاه وزاوية المصفوفة الكهروضوئية المراد اختبارها ، وضعها في الشمس. بعد 15 دقيقة من التعرض ، استخدم مقياسا رقميا متعدد لاختبار تيار ماس كهربائى ، واضبط ملف يتم تسجيل هذه القيم (بالأمبير). اقسم هذه القيم على قيمة تيار الدائرة القصيرة (Isc) المطبوعة على الجزء الخلفي من الوحدة الكهروضوئية ، واضرب في 1000 واط / متر مربع ، وسجل النتائج في نفس الصف. على سبيل المثال: قياس LSC = 36A ؛ LSC مطبوعة على الجزء الخلفي من الوحدة الكهروضوئية: 5.2 أمبير ؛ قيمة الإشعاع الفعلية = 3.652A × 1000w / m = 692w / m2.
4) لخص طاقة خرج الوحدات الكهروضوئية وسجل هذه القيم ، ثم اضرب في 0.7 للحصول على قيمة الذروة لإخراج التيار المتردد المتوقع.
5) سجل خرج التيار المتردد من خلال العاكس أو عداد النظام ، وسجل هذه القيمة.
6) اقسم قيمة طاقة قياس التيار المتردد على نسبة الإشعاع الحالية ، وسجل هذه القيمة. "قيمة تصحيح التيار المتردد" هذه هي طاقة الخرج المقدرة للنظام الكهروضوئي ، والتي يجب أن تكون أعلى من 90٪ أو أكثر من قيمة التيار المتردد المقدرة. تشمل المشاكل الأسلاك الخاطئة ، والصمامات التالفة ، والعاكس الذي لا يعمل بشكل صحيح ، وما إلى ذلك.
على سبيل المثال ، يتكون النظام الكهروضوئي من 20 وحدة كهروضوئية 100 واط ، ويستخدم الطريقة 2 لتقدير الإشعاع الشمسي للوحدات الكهروضوئية التي تعمل ليكون 692 واط / م 2 ، ويحسب طاقة الخرج عند 1000 واط / م 2 ، ويسأل النظام هل يعمل بشكل صحيح؟
فك:
إجمالي الطاقة المقدرة للمصفوفة الكهروضوئية = 100 واط الحالة القياسية × 20 وحدة: 2000 واط في الحالة العادية تقدير طاقة خرج التيار المتردد = 2000 واط الحالة القياسية X0.7 = 1400 واط قيمة التيار المتردد المقدرة.
إذا كانت طاقة خرج التيار المتردد المقاسة الفعلية: 1020 واط قيمة التيار المتردد المقاسة
طاقة خرج التيار المتردد المصححة = 1020 واط قياس التيار المتردد ÷ 0.692 = 1474 واط تصحيح التيار المتردد
قارن قيمة طاقة خرج التيار المتردد المصححة بقيمة طاقة خرج التيار المتردد المقدرة: 1474 واط قيمة ثابتة للتيار المتردد + 1400 واط قيمة التيار المتردد المقدرة = 1.05
الجواب: 1.0520.9 ، يعمل عادة.
يقترح هذا الدليل بشكل أساسي حلول التصميم والتركيب للأنظمة الكهروضوئية المنزلية المتصلة بالشبكة. إنه يوفر للقائمين بالتركيب 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 حجم السقف أو موقع التثبيت الآخر لاستيعاب النظام الكهروضوئي الذي سيتم تركيبه.
(2). أثناء التثبيت ، من الضروري التحقق مما إذا كان السقف يمكنه تحمل جودة النظام الكهروضوئي الآخر. إذا لزم الأمر ، من الضروري تعزيز قدرة تحمل السقف.
(3). التعامل مع السقف بشكل صحيح وفقا لمعايير تصميم سقف المبنى.
(4). قم بتثبيت المعدات بدقة وفقا للمواصفات والإجراءات.
(5). يمكن لنظام التأريض الصحيح والجيد أن يتجنب الصواعق بشكل فعال.
(6). تحقق مما إذا كان النظام يعمل بشكل جيد.
(7). تأكد 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: أحدهما هو نظام توليد الطاقة الكهروضوئية المتصل بالتوازي مع شبكة الطاقة العامة ولا يحتوي على بطارية احتياطية لتخزين الطاقة. والآخر هو نظام توليد الطاقة الكهروضوئية المتصل 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 تماما حتى تتم استعادة الشبكة ، كما هو موضح في الشكل 1.
يتكون النظام النموذجي المتصل بالشبكة الخالي من البطارية من المكونات التالية:
1) مجموعة كهروضوئية.
تتكون المصفوفات الكهروضوئية من وحدات كهروضوئية ، تتكون من خلايا شمسية متصلة بطريقة ما ومختومة. عادة ، تتكون المجموعة من عدة وحدات كهروضوئية متصلة بأقواس.
2) مجهزة بنظام التوازن (BOS)
يتم استخدامه لأنظمة الأقواس وأنظمة الأسلاك ، بما في ذلك دمج الوحدات الكهروضوئية في الأنظمة الكهربائية لأنظمة المباني المنزلية. يشمل نظام خط إمداد الطاقة:
- مفتاح التيار المستمر والتيار المتردد على طرفي العاكس.
- حماية التأريض.
- حماية التيار الزائد لوحدات الخلايا الشمسية.
3) العاكس DC-AC
يقوم هذا الجهاز بتحويل التيار المباشر من المصفوفات الكهروضوئية إلى التيار المتردد القياسي الذي تستخدمه الأجهزة المنزلية.
4) أدوات القياس والعدادات
تقيس هذه الأدوات وتعرض حالة تشغيل النظام والأداء واستخدام طاقة المستخدم. 5) مكونات أخرى
مفتاح شبكة المرافق (يعتمد هذا على شبكة المرافق المحلية).
(2). نظام متصل بالشبكة مع بطارية
يضيف هذا النوع من النظام 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 طاقة مستقل. يتم استخدام خط توزيع مخصص لتزويد هذه الأحمال الخاصة بالطاقة. إذا حدث انقطاع التيار الكهربائي للشبكة خلال النهار ، يمكن للمصفوفة الكهروضوئية توفير الطاقة لهذه الأحمال مع البطارية ؛ في حالة حدوث انقطاع التيار الكهربائي في الليل ، ستوفر 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 مجموعة كهروضوئية هو على سطح المبنى. بالنسبة للأسطح المائلة ، يجب تثبيت المصفوفة الكهروضوئية على السطح بالتوازي مع سطح السقف ، مع فصل أقواس ببضعة سنتيمترات لأغراض التبريد. إذا كان سقفا أفقيا ، فمن الممكن أيضا تصميم هيكل قوس يحسن زاوية الميل وتثبيته في الأعلى. يجب أن ينتبه النظام الكهروضوئي المثبت على السقف إلى إغلاق هيكل السقف وطبقة السقف المضادة للنفاذية. بشكل عام ، مطلوب 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 المصفوفة تثبيت أقواس الدعم أثناء تثبيت السقف.
غالبا ما يتم تصميم أسطح القرميد هيكليا لإغلاق حدود قدرتها على التحمل. في هذه الحالة ، يجب تقوية هيكل السقف لتحمل الوزن الإضافي للنظام الكهروضوئي ، أو يجب تغيير السقف المبلط إلى منطقة شريطية مخصصة لتثبيت المصفوفات الكهروضوئية. ومع ذلك ، إذا تم تحويل السقف المبلط إلى منتج تسقيف أخف ، فلا داعي لتقوية هيكل السقف لأن الكتلة المجمعة لمثل هذا السقف والمصفوفة الكهروضوئية أخف من كتلة منتج التسقيف المبلط المستبدل.
2). هيكل الظل
بديل لتركيبات السقف هو نظام كهروضوئي مثبت على هيكل التظليل. قد يكون هيكل التظليل هذا عبارة عن فناء أو شبكة تظليل مزدوجة الطبقات ، حيث تصبح المصفوفة الكهروضوئية هي الظل. يمكن لأنظمة التظليل هذه دعم الأنظمة الكهروضوئية الصغيرة أو الكبيرة.
تكلف هذه المباني ذات الأنظمة الكهروضوئية بشكل مختلف قليلا عن أغطية الفناء القياسية ، في المقام الأول عندما تعمل المصفوفة الكهروضوئية كسقف ظل جزئي أو كامل. إذا تم تثبيت المصفوفة الكهروضوئية بزاوية أكثر انحدارا من هيكل التظليل النموذجي ، فستحتاج إلى تعديل هيكل السقف لاستيعاب أحمال الرياح. تبلغ كتلة المصفوفة الكهروضوئية 15-25 كجم / م² ، وهي ضمن الحد الحامل لهيكل دعم الظل. يمكن احتساب تكاليف العمالة المرتبطة بتركيب أقواس السقف في تكلفة بناء غطاء الفناء بالكامل. من المحتمل أن تكون تكلفة البناء الإجمالية أعلى من تثبيتها على السطح ، لكن القيمة الناتجة عن هيكل التظليل غالبا ما تعوض تلك التكاليف الإضافية.
تشمل المشكلات الأخرى التي يجب مراعاتها ما يلي: تبسيط صيانة المصفوفة ، وأسلاك المكونات ، ويجب أن يظل توصيل 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 النظام يستبدل بعض منتجات التسقيف التقليدية بمصفوفات كهروضوئية متكاملة للمباني. عند تثبيت هذه المنتجات واستخدامها ، يجب توخي الحذر لضمان تثبيتها بشكل صحيح ، وتحقيق تصنيف الحريق الضروري ، وتتطلب التثبيت المناسب لتجنب تسرب السقف.
IV.. تقدير ناتج النظام
1). شروط الاختبار القياسية
تولد وحدات الخلايا الشمسية تيارا مباشرا. تقوم الشركة المصنعة بمعايرة إخراج 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 ، يجب تصحيح هذه البيانات لتقييم طاقة الخرج عند التشغيل في الظروف الخارجية. شروط الاختبار القياسية هي درجة حرارة الخلية الشمسية 25 درجة مئوية ، وشدة الإشعاع الشمسي 1000 واط / متر مربع (يشار إليها عادة باسم ذروة شدة ضوء الشمس ، والتي تعادل شدة الإشعاع عند الظهيرة في يوم صيفي صاف) ، وكتلة 1.5 صباحا عند المرور عبر الغلاف الجوي. الطيف الشمسي المفلتر (الطيف القياسي ASTM). يشير المصنعون إلى الوحدات الشمسية التي يبلغ إنتاجها 100 واط كما تم قياسها في ظل ظروف الاختبار القياسية باسم "وحدات شمسية 100 واط". يسمح للطاقة المقدرة لحزمة البطارية هذه بالانحراف عن القيمة الفعلية بنسبة 4-5٪. هذا 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 تتعرض لأشعة الشمس الكاملة عند الظهيرة في الربيع أو الخريف.
3). آثار الأوساخ والغبار
سيؤثر تراكم الأوساخ والغبار على سطح الألواح الشمسية على انتقال ضوء الشمس ويقلل من طاقة الإخراج. معظم المناطق لديها مواسم ممطرة وجافة. على الرغم من أن مياه الأمطار يمكن أن تنظف الأوساخ والغبار بشكل فعال 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 وجود غبار على السطح.
4). المطابقة وفقدان الخط
الحد الأقصى لخرج الطاقة بواسطة المصفوفة الكهروضوئية الإجمالية أقل بشكل عام من مجموع إجمالي خرج الطاقة بواسطة الوحدات الكهروضوئية الفردية. يحدث هذا التناقض بسبب التناقضات في الوحدات الشمسية الكهروضوئية ، والمعروفة أيضا باسم اختلال الوحدة ، مما يتسبب في فقدان النظام ما لا يقل عن 2٪ من طاقته الكهربائية. بالإضافة إلى ذلك ، ستفقد الطاقة الكهربائية أيضا في المقاومة الداخلية لنظام الخط ، ويجب تقليل هذا الجزء من الخسارة إلى الحد الأدنى. ومع ذلك ، من الصعب تقليل هذا الجزء من الخسارة التي لحقت بالنظام عندما تصل الطاقة إلى ذروتها عند الظهيرة ، ثم في فترة ما بعد الظهر تتناقص تدريجيا مرة أخرى ؛ ستعود الطاقة إلى قيمة الصفر في الليل ؛ يعزى هذا التغيير إلى تطور شدة الإشعاع الشمسي وتطور زاوية الشمس (بالنسبة لوحدة الخلية الشمسية). علاوة على ذلك ، سيؤثر ميل السقف واتجاهه على درجة ضوء الشمس الذي يصطدم بسطح الوحدة. يتم عرض المظاهر المحددة لهذه التأثيرات في الجدول 1 ، مما يشير إلى أنه إذا تم وضع المصفوفة الكهروضوئية المحلية على السطح بمنحدر 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). خسائر تحويل التيار المستمر إلى التيار المتردد
يجب تحويل طاقة التيار المستمر المولدة من الوحدات الشمسية إلى طاقة تيار متردد قياسية بواسطة عكس. سيتم فقدان بعض الطاقة في عملية التحويل هذه ، وستفقد بعض النقاط في الأسلاك من مكونات السطح إلى العاكس ولوحة مفاتيح العميل. في الوقت الحاضر ، تبلغ ذروة كفاءة المحولات المستخدمة في أنظمة توليد الطاقة الكهروضوئية المنزلية من 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 حل وسط معقولة.
لذلك ، يتم توصيل "وحدة 100 واط" مع انخفاض الإنتاج بسبب انحراف المنتج والحرارة والأسلاك وعحول التيار المتردد وفقدان الطاقة الأخرى ، عند الظهيرة مع سماء صافية ، يتم توصيل 68 واط فقط من طاقة التيار المتردد كحد أقصى إلى لوحة مفاتيح المستخدم. (100WX095×0.89×0.93×095X0.90-68W).
6). تأثير زاوية اتجاه الشمس واتجاه المنزل على إخراج طاقة النظام
على مدار اليوم ، تتغير الزاوية التي تضرب بها 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 المصفوفة تواجه الشرق. ستكون الطاقة المنتجة 84٪ من الطاقة المواجهة للجنوب (تم تصحيحها في الجدول 1 عامل 0.84).
V.. تركيب النظام
1. المواد الموصى بها
• يجب أن تكون المواد المستخدمة في الهواء الطلق مقاومة لأشعة الشمس والأشعة فوق البنفسجية.
• يجب استخدام مانعات التسرب المصنوعة من مادة البولي يوريثين في العزل المائي غير القابل للفلاش. 3) يجب تصميم المواد لتحمل درجة الحرارة عند تعرضها لأشعة الشمس.
• يجب عزل المواد المعدنية المختلفة (مثل الحديد والألمنيوم) عن بعضها البعض باستخدام فواصل عازلة أو غسالات أو طرق أخرى.
• يجب ألا يكون الألمنيوم على اتصال مباشر ببعض المواد.
• يجب استخدام مثبتات عالية الجودة (يفضل الفولاذ المقاوم للصدأ).
• يمكن أيضا اختيار المواد الهيكلية الهيكلية: مقاطع الألمنيوم ، 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) ضع قائمة بالوحدات الكهروضوئية وفقا للمعايير ذات الصلة ، وتأكد من أن مدة صلاحيتها لا تقل عن خمس سنوات (20 إلى 25 عاما من العمر).
3) ضع قائمة بالعاكس وفقا للمعيار ذي الصلة ، وتأكد من أن عمره التشغيلي لا يقل عن خمس سنوات. 4) يجب أن تكون الكابلات والأنابيب المكشوفة مقاومة للضوء.
5) يجب أن يتمتع النظام بحماية التيار الزائد وسهولة الصيانة.
6) يجب تشديد المحطات المتعلقة بالكهرباء وتثبيتها.
7) يجب أن تقوم تعليمات التثبيت الخاصة بالشركة المصنعة بتثبيت الجهاز.
8) يجب إغلاق جميع الأسطح بمادة مانعة للتسرب معتمدة.
9) يجب أن تتوافق جميع الكابلات والأنابيب والموصلات المكشوفة وصناديق الأسلاك مع المعايير واللوائح ذات الصلة وتضمن السلامة.
10) يجب التأكد من أن المصفوفة الكهروضوئية ليست مظللة من الساعة 9:00 إلى الساعة 16:00 كل يوم.
3. المسائل التي تحتاج إلى عناية 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 الشبكة وإذن الاختبار عبر الإنترنت.
4) إذا تم تثبيته على السطح عند تحديد موضع تركيب الوحدات الكهروضوئية في الأعلى ، فيجب مراعاة تأثير أنابيب تصريف مياه الأمطار والمداخن وفتحات التهوية على الوحدات الكهروضوئية. حاول وضع الوحدات الكهروضوئية وفقا لحجم وشكل السقف لجعل الجزء العلوي أكثر جمالا.
5) احسب التعرض لأشعة الشمس وتظليل المصفوفة الكهروضوئية المثبتة. إذا كان موقع التثبيت المختار يحتوي على الكثير من الظل ، فيجب أن تفكر في تغيير مكان تثبيت المصفوفة الكهروضوئية.
6) قم بقياس المسافة بين جميع مكونات النظام ، وارسم مخطط الموقع والرسم التخطيطي لتركيب النظام الكهروضوئي.
7) جمع المواد ذات الصلة لإدارات المراجعة ذات الصلة، والتي يجب أن تشمل ما يلي:
(1)يجب أن تظهر خريطة الموقع موقع مكونات النظام الرئيسية - الوحدات الكهروضوئية ، وأسلاك خطوط الأنابيب ، والصناديق الكهربائية ، والمحولات ، ولوحات مفاتيح الحمل عالية الضمان ، ومفاتيح التشغيل والإيقاف لشبكة المرافق ، ولوحات المفاتيح الرئيسية ، وجانب مدخل شبكة المرافق.
(2)يجب أن يظهر الرسم البياني التخطيطي جميع مكونات النظام الكهربائي الأساسية ، كما هو موضح أدناه
(3)قم بتقسيم جميع مكونات النظام الكهربائي الهامة إلى أجزاء صغيرة (الوحدات الكهروضوئية ، والمحولات ، وصناديق التجميع ، ومفاتيح التيار المستمر ، والصمامات ، وما إلى ذلك).
8) تقدير طول الكابل من الوحدات الكهروضوئية إلى صندوق التجميع والعاكس
9) تحقق من القدرة الاستيعابية الحالية لدائرة الوحدة الكهروضوئية ، وحدد حجم الكابل المناسب لأدنى تيار. يتم تحديد حجم الكبل وفقا للحد الأقصى لتيار ماس كهربائى لكل دورة وطول توجيه الكابل.
10) احسب حجم المصفوفة الكهروضوئية ، مع الأخذ في الاعتبار أنه عند الطاقة الكاملة ، يكون انخفاض الجهد من الوحدة الكهروضوئية إلى العاكس أقل من 3٪. إذا كان صندوق التجميع الخاص بالمصفوفة بعيدا عن العاكس ، فلن يتم حساب انخفاض الجهد بناء على الأسلاك من المصفوفة الكهروضوئية إلى صندوق التجميع والأسلاك من عاكس صندوق التجميع.
11) تقدير طول الخط من العاكس إلى لوحة المفاتيح الرئيسية.
12) تحقق من لوحة المفاتيح الرئيسية لتحديد ما إذا كانت طاقة لوحة المفاتيح يمكن أن تلبي احتياجات التبديل للنظام الكهروضوئي.
13) إذا كان النظام يشتمل على لوحات مفاتيح لأحمال الدعم (مع أنظمة البطاريات الاحتياطية) ، فحدد دوائر الحمل الحرجة المحددة.
يجب أن تفي هذه الدوائر بالأحمال الكهربائية المتوقعة:
(1)تقدير الحمل المتصل بنظام النسخ الاحتياطي لتلبية احتياجات استهلاك الطاقة الفعلي واستهلاك الطاقة اليومي في حالة السكون للنظام.
(2) يجب توصيل جميع أحمال النسخ الاحتياطي بلوحة مفاتيح منفصلة للاتصال بمخرج العاكس المخصص.
(3)يجب حساب متوسط الطاقة المستهلكة من قبل حمل نظام الطاقة الاحتياطية لتحديد المدة التي يمكن أن يستمر فيها تخزين الطاقة في البطارية في توفير الطاقة للمستهلك.
(4)يوصى باستخدام نظام بطارية الرصاص الحمضية الخالي من الصيانة مع صوف الألياف الزجاجية الممتزة لأن هذه البطارية لا تتطلب صيانة المستخدم.
(5)يجب أن يتجنب تخزين البطارية أشعة الشمس وأن يوضع في مكان هادئ وجيد التهوية قدر الإمكان. سواء كان محلولا حمضيا من الرصاص أو بطارية رصاص حمضية منظمة بالصمام ، يجب تهويته إلى العالم الخارجي.
14) اتبع متطلبات التصميم
تقوم الكابلات بتوصيل الوحدات الكهروضوئية ، وصناديق التجميع ، وواقيات التيار الزائد / مفاتيح فصل التوصيل ، والمحولات ، ومفاتيح فصل المرافق ، وفي النهاية تنضم الدائرة إلى شبكة المرافق.
15) أثناء التشغيل التجريبي ، تعمل دائرة النظام الكهروضوئي عادة ، ويتم الحصول على تصريح توصيل الشبكة من قسم شبكة الطاقة العامة. بعد ذلك ، يمكن أن يبدأ النظام في العمل رسميا.
16) لاحظ ما إذا كانت أداة النظام تعمل 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 في حوالي 21 مارس و 21 سبتمبر ، عندما تكون الشمس ممتلئة وقريبة من الظهيرة ، 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 الفحص وإجراءات نظام توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية (يوصى بارتداء خوذة السلامة والقفازات ومعدات حماية العين)
1. صفيف PV
1) تحقق من إزالة جميع صمامات صندوق التجميع ، وتحقق من عدم وجود جهد في أطراف الإخراج لصندوق التجميع.
2) افحص 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) افحص بصريا ما إذا كانت جميع الوحدات الكهروضوئية سليمة.
5) تحقق مما إذا كانت جميع الكابلات نظيفة وثابتة.
2. أسلاك الدائرة للوحدات الكهروضوئية
1) تحقق من صندوق تجميع سلسلة التيار المستمر (من الوحدات الكهروضوئية إلى صندوق التجميع).
2) أعد التحقق مما إذا كان المصهر قد تم إخراجه وتم فصل جميع المفاتيح.
3) تحقق مما إذا كانت خطوط الكابلات الداخلية متصلة بأطراف صندوق تجميع سلسلة DC بالترتيب الصحيح ، وتأكد من أن الملصقات مرئية.
3. تتبع التفتيش من أسلاك سلسلة الدائرة
يتم اتباع الإجراء التالي لكل سلسلة من دوائرات المصدر في مسار النظام (على سبيل المثال ، من الشرق إلى الغرب أو من الشمال إلى الجنوب) ، مع ظروف الاختبار المثالية التي تكون واضحة في الظهيرة 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 (في ظل نفس ظروف ضوء الشمس ، يجب أن يكون هناك نفس الجهد. ملاحظة: في ظل ظروف ضوء الشمس ، يكون لها جهد أعلى من 20 فولت).
2) تأكد من أن علامات الكابلات الدائمة يمكنها تحديد التوصيلات الإيجابية والسلبية.
3) تحقق من كل مكون على النحو الوارد أعلاه.
4. أجزاء أخرى من أسلاك دائرة المصفوفة الكهروضوئية
1) أعد التحقق من تشغيل مفتاح فصل التيار المستمر وأن الملصقات سليمة.
2) تحقق من قطبية كل مصدر طاقة فرعي في صندوق تجميع التيار المستمر. وفقا لعدد سلاسل الدائرة والموضع الموجود على الرسم ، تحقق من أن جهد الدائرة المفتوحة لكل فرع ضمن النطاق المناسب (إذا لم يتغير إشعاع ضوء الشمس ، فيجب أن يكون الجهد قريبا جدا).
تحذير:إذا تم عكس قطبية أي مجموعة من دوائر المصدر ، فسيؤدي ذلك إلى وقوع حادث خطير أو حتى نشوب حريق في وحدة الصمامات ، مما يؤدي إلى تلف صندوق التجميع والمعدات المجاورة. ستؤدي القطبية العكسية للعاكس أيضا إلى تلف معدات النظام ، والتي لا يغطيها ضمان المعدات.
3) شد جميع المحطات في صندوق تجميع سلسلة التيار المستمر.
4) تأكد 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) أدر مفتاح إمداد الطاقة من المصفوفة الكهروضوئية 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 بموجب دليل التثبيت الخاص بالشركة المصنعة.
5) تأكد من أن العاكس يمكنه تحقيق خرج 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 ظهرا خلال يوم شتاء مشمس.
1) تحقق للتأكد من أن المصفوفة الكهروضوئية مضاءة بالكامل وبدون أي ظل.
2) إذا كان النظام لا يعمل ، فقم بتشغيل مفتاح تشغيل النظام واتركه يعمل لمدة 15 دقيقة قبل بدء اختبار أداء النظام.
3) قم بإجراء اختبار الإشعاع الشمسي بطريقة أو طريقتين ، وسجل قيمة الاختبار. اقسم أعلى قيمة إشعاع 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 1الاختبار باستخدام مقياس بيرانومتر قياسي أو مقياس بيرانو.:
الطريقة 2:ابحث عن وحدة كهروضوئية تعمل عاديا من نفس طراز المصفوفة الكهروضوئية ، واحتفظ بنفس اتجاه وزاوية المصفوفة الكهروضوئية المراد اختبارها ، وضعها في الشمس. بعد 15 دقيقة من التعرض ، استخدم مقياسا رقميا متعدد لاختبار تيار ماس كهربائى ، واضبط ملف يتم تسجيل هذه القيم (بالأمبير). اقسم هذه القيم على قيمة تيار الدائرة القصيرة (Isc) المطبوعة على الجزء الخلفي من الوحدة الكهروضوئية ، واضرب في 1000 واط / متر مربع ، وسجل النتائج في نفس الصف. على سبيل المثال: قياس LSC = 36A ؛ LSC مطبوعة على الجزء الخلفي من الوحدة الكهروضوئية: 5.2 أمبير ؛ قيمة الإشعاع الفعلية = 3.652A × 1000w / m = 692w / m2.
4) لخص طاقة خرج الوحدات الكهروضوئية وسجل هذه القيم ، ثم اضرب في 0.7 للحصول على قيمة الذروة لإخراج التيار المتردد المتوقع.
5) سجل خرج التيار المتردد من خلال العاكس أو عداد النظام ، وسجل هذه القيمة.
6) اقسم قيمة طاقة قياس التيار المتردد على نسبة الإشعاع الحالية ، وسجل هذه القيمة. "قيمة تصحيح التيار المتردد" هذه هي طاقة الخرج المقدرة للنظام الكهروضوئي ، والتي يجب أن تكون أعلى من 90٪ أو أكثر من قيمة التيار المتردد المقدرة. تشمل المشاكل الأسلاك الخاطئة ، والصمامات التالفة ، والعاكس الذي لا يعمل بشكل صحيح ، وما إلى ذلك.
على سبيل المثال ، يتكون النظام الكهروضوئي من 20 وحدة كهروضوئية 100 واط ، ويستخدم الطريقة 2 لتقدير الإشعاع الشمسي للوحدات الكهروضوئية التي تعمل ليكون 692 واط / م 2 ، ويحسب طاقة الخرج عند 1000 واط / م 2 ، ويسأل النظام هل يعمل بشكل صحيح؟
فك:
إجمالي الطاقة المقدرة للمصفوفة الكهروضوئية = 100 واط الحالة القياسية × 20 وحدة: 2000 واط في الحالة العادية تقدير طاقة خرج التيار المتردد = 2000 واط الحالة القياسية X0.7 = 1400 واط قيمة التيار المتردد المقدرة.
إذا كانت طاقة خرج التيار المتردد المقاسة الفعلية: 1020 واط قيمة التيار المتردد المقاسة
طاقة خرج التيار المتردد المصححة = 1020 واط قياس التيار المتردد ÷ 0.692 = 1474 واط تصحيح التيار المتردد
قارن قيمة طاقة خرج التيار المتردد المصححة بقيمة طاقة خرج التيار المتردد المقدرة: 1474 واط قيمة ثابتة للتيار المتردد + 1400 واط قيمة التيار المتردد المقدرة = 1.05
الجواب: 1.0520.9 ، يعمل عادة.