Küçük Fotovoltaik (PV) Konut Stand-Alone Sisteminin Hesaplanması Örneği

Briarcliff'te Kampüs Geçitlerinde 2kW Solar PV Dizisi

Örnek

- Dizi Boyutu: 10, 12 volt, 51 watt modüller; Isc = 3.25 amp, Voc = 20.7 volt
- Piller: 12 voltta 800 amp-saat
- Yükler: % 90 verimlilikle 5 amper DC ve 500-watt invertör.

Açıklama

PV modülleri tavana monte edilir. Tek iletkenli kablolar, modülleri çatıya monte bağlantı kutusuna bağlamak için kullanılır. Potansiyel geri arıza akımları, her PV modülü için bir PV sigortasının bir seri sigorta ile kullanılabileceğini gösterir.

UF iki iletkenli kılıflı kablo çatıdan kontrol merkezine kullanılır.

Fiziksel koruma (ahşap bariyerler veya oluklar) UF kablosu için gerektiğinde kullanılır. Diyagramlı kontrol merkezi Şekil 1PV dizisi, aküler, evirici ve şarj kontrol cihazı için bağlantı kesme ve aşırı akım cihazları içerir.

Şekil 1 - Küçük Konut Stand-Alone Sistemi

NECTable 310.17'den:

• USE-2 kablosu için değer kaybı faktörü 61-70 ° C'de 0.58'dir.
• Kablo 14 AWG, 68 ° C'de 20,3 amper (0,58 x 35) kapasiteye sahiptirmaksimum sigorta 15 amperdir).
• Kablo 12 AWG, 68 ° C'de 23,2 amperlik (0,58 x 40) ampere sahipmaksimum sigorta 20 amperdir).
• Kablo 10 AWG, 68 ° C'de 31,9 amperde (0,58 x 55) bir ampere sahiptirmaksimum sigorta 30 amperdir).
• Kablo 8 AWG, 68 ° C bir 46.4 amperlik (0.58 x 80) bir ampacityat'a sahiptir.

Dizi iki beş modüllük alt diziye bölünmüştür.

Her alt dizideki modüller;Modül bağlantı kutusu, bu alt dizi için PV birleştiriciye ve ardından dizi bağlantı kutusuna. Kablo boyutu 10 AWG USE-2 bu kablolama için seçilmiştir, çünkü bu şartlar altında 31.9 amper amperiteye sahiptir ve her bir alt dizi için gereklilik 5 x 4.06 = 20,3 amper.

75 ° C yalıtımla değerlendirilen 10 AWG kablo, 30 ° C'de 35 amper amperiteye sahiptir ve 20.3 amper (5 x 4.06) fiili gereksiniminden büyüktür.

Tavandaki dizi bağlantı kutusunda, 10 AWG iletkeni için aşırı akım koruması sağlamak için iki adet 30 amperlik sigorta sinyalleme tutucusu kullanılır. Bu sigortalar 25.4 amper ihtiyacını karşılar (20,3'ün% 125'i) ve gecikmiş kablo genişliğinden daha az bir değere sahip.

Uygun şekilde indirilmiş kablolar kullanıldığında kullanılmalıdır.Fusesthat'a bağlantı sadece 75 ° C iletkenlerle kullanım için derecelendirilmiştir. Kontrol kutusundaki 60 amperlik bir devre kesici, PV bağlantı kesme anahtarı ve UF kablosu için aşırı akım koruması olarak işlev görür.

Minimum değer 10 x 3,25 x 1,56 = 51 amper olacaktır.

NEC bir sonraki daha büyük boyuta izin verir; bu durumda, 60 amper70 amperlik kabloyu koruyacak. Akünün bağlantısını kesmek için iki adet tek kutuplu çekme sigortası tutucu kullanılır. Şarj devresi sigortası, 60 amperlik bir RK-5 tipidir.

Evirici, en düşük çalışma voltajında ​​sürekli 500 watt değerinde 10.75 volt ve bir verimlilik % 90 bu güç seviyesinde. Giriş devresi için sürekli akım hesabı 64,6 amper ((500 / 10,75 / 0,90) x 1,25).

Aküden kontrol merkezine giden kablolar, 64.6 amper invertör gereksinimlerini ve 6.25 amper (1.25 x 5) DC yük gereksinimlerini karşılamalıdır.

4 AWG THHN, kablo kanalına yerleştirildiğinde ve 75 ° C yalıtımla değerlendirildiğinde 85 amper amperiteye sahiptir. Bu, 71 amperlik (64.6 + 6.25) gereksinimlerini aşıyor. Bu kablo, özel güç merkezinde kullanılabilir ve akülerden invertöre çalıştırılabilir.

Bu boşalma devresi sigortası en azından derecelendirilmiş olmalı 71 amper. bir 80 amper sigorta Kablo büyüklüğünden daha az olan kullanılmalıdır.

Topraklama elektrot iletkeni 4 AWG'dir veDiziden kontrol merkeze kablolama sistemi olan sistemdeki en büyük iletkene uyacak şekilde boyutlandırılmış. Bu ebat beton kaplı topraklama elektrotu için uygun olacaktır. Dizi ve şarj devresi için ekipman topraklama iletkenleri, 60 amper aşırı akım cihazlarına bağlı olarak 10 AWG olabilir.

Evirici için ekipman topraklaması bir 8 AWG iletken göre 80 amper aşırı akım cihazı. Tüm bileşenlerin en az bir DC gerilim derecesine sahip olması gerekir 1,25 x 20,7 = 26 volt.

Referans: Fotovoltaik Güç Sistemleri ve 2005 Ulusal Elektrik Kodu - John Wiles Güneybatı Teknoloji Geliştirme Enstitüsü New Mexico Eyalet Üniversitesi