Mi a szigetüzem méretezésének helyes sorrendje?

Röviden

A szigetüzemet mindig a feladatból és a fogyasztásból kell felépíteni. A helyes sorrend:

cél → fogyasztók → napi energia → csúcsteljesítmény → autonómia → rendszerfeszültség → inverter → akkumulátor → napelem → MPPT és string → kábel és védelem → teljes ellenőrzés

Ha az alkatrészeket találomra választod ki, könnyen lesz olyan rendszered, amelynek minden része működőképes, de együtt mégsem oldják meg a feladatot.

1. Határozd meg, mire kell a rendszer

Például:

• hétvégi ház;
• lakóautó;
• tanya;
• tartalék áram;
• szivattyú;
• műhely;
• teljes házas szigetüzem.

Írd le a működési időszakot is: csak nyár, egész év, napi néhány óra vagy folyamatos üzem.

2. Írd össze a fogyasztókat

Minden készülékhez:

• teljesítmény;
• napi üzemidő;
• indulási csúcs;
• egyidejűség;
• fontosság;
• szezonális használat.

A bizonytalan tételeket mérd meg.

3. Számold ki a napi energiaigényt

Add össze a fogyasztók Wh/nap értékét, majd külön:

• inverter sajátfogyasztás;
• vezérlés és monitoring;
• átalakítási veszteség;
• használati tartalék.

Készíts nyári, téli és takarékos profilt.

4. Határozd meg az egyidejű és csúcsterhelést

Ez alapján méretezed az inverter folyamatos és rövid idejű teljesítményét.

Külön vizsgáld:

• motorokat;
• kompresszorokat;
• fűtőbetéteket;
• több nagy fogyasztó együttes használatát;
• automatikus újraindulást.

5. Döntsd el az autonómiát

Hány órán vagy napon át kell működni új termelés nélkül?

Külön számolj:

• teljes normál fogyasztással;
• csak kritikus fogyasztókkal;
• generátoros vagy hálózati tartalékkal.

A többnapos autonómia gyorsan növeli az akkumulátorigényt.

6. Válaszd ki a rendszerfeszültséget

A teljesítmény és DC áram alapján dönts 12, 24 vagy 48 V között.

Vizsgáld:

• inverteráram;
• kábelhossz;
• BMS-terhelés;
• közvetlen DC fogyasztók;
• bővítés.

7. Méretezd az invertert

Az inverter:

• elbírja a folyamatos terhelést;
• elindítja a motorokat;
• megfelelő feszültségű akkumulátorral működik;
• megfelelő hullámformát ad;
• elfogadható sajátfogyasztású;
• megfelelő AC fázisszámú;
• szükség esetén kezeli a generátort.

Ne csak a névleges wattot nézd.

8. Méretezd az akkumulátort

Szükséges:

• napi energiaigény;
• autonómia;
• használható DoD;
• inverterveszteség;
• maximális kisütőáram;
• maximális töltőáram;
• hőmérséklet;
• öregedési és tartalék szempont.

A BMS-nek nemcsak az átlagos, hanem a csúcsáramot is kezelnie kell.

9. Méretezd a napelemmezőt

A napelemnek fedeznie kell:

• napi fogyasztást;
• rendszer-veszteséget;
• akkumulátor visszatöltését;
• szezonális termeléscsökkenést.

A panelmennyiséget ne csak nyári csúcsteljesítmény alapján válaszd ki.

10. Tervezd meg az MPPT-t és stringeket

Ellenőrizd:

• maximális PV feszültség;
• hidegben várható Voc;
• melegben várható Vmp;
• MPPT működési tartomány;
• bemeneti áram;
• napelemmező teljesítménye;
• eltérő tájolások;
• stringbiztosítás szükségessége.

11. Méretezd a kábeleket és védelmeket

Minden áramkörnél:

• feszültség;
• normál és csúcsáram;
• kábelhossz;
• keresztmetszet;
• telepítési mód;
• feszültségesés;
• biztosíték;
• megszakító és leválasztó;
• túlfeszültség-védelem;
• földelés.

A biztosíték a kábelt és áramkört védi, ezért a sorrend nem cserélhető fel: előbb kábelméretezés, utána védelem.

12. Ellenőrizd a teljes kompatibilitást

Készíts végső mátrixot:

13. Tervezd meg az energiahiány kezelését

Mi történik, ha:

• három napig borús az idő;
• nagyobb a fogyasztás;
• az akkumulátor eléri az alsó határt;
• meghibásodik egy komponens;
• generátor nem indul;
• túlterhel az inverter?

Lehetséges válasz:

• terheléslekapcsolás;
• takarékos üzem;
• generátor;
• hálózati töltés;
• tartalék alkatrész;
• előre jelzett leállás.

14. Ellenőrizd a bővíthetőséget

• marad-e PV bemeneti tartalék;
• bővíthető-e az akkumulátor;
• elbírja-e a busbar és kábelezés;
• van-e hely;
• a gyártó engedi-e a párhuzamosítást;
• szükséges lesz-e rendszerfeszültség-váltás.

15. Készíts dokumentációt

A végleges terv tartalmazza:

• egyvonalas rajz;
• komponenslista;
• beállítások;
• kábel- és biztosítékméretek;
• bekötési sorrend;
• lekapcsolási eljárás;
• karbantartási pontok;
• vészhelyzeti teendők.

Gyakori hibás sorrend

1. Megveszik az invertert akciósan.

2. Hozzá választanak akkumulátort.

3. Ezután keresnek panelt.

4. Végül derül ki a fogyasztás.

Ennek eredménye lehet:

• túl kicsi inverter;
• rossz rendszerfeszültség;
• nem kompatibilis akkumulátor;
• hibás string;
• alulméretezett kábel;
• téli energiahiány.

Összefoglalva

A szigetüzem méretezése nem alkatrészvásárlási lista, hanem egymásra épülő döntési folyamat.

A rendszer akkor lesz megbízható, ha a fogyasztási igényből indul, minden komponensét együtt ellenőrizzük, és előre meghatározzuk, mi történik kedvezőtlen helyzetben.