阳光房设计建设全过程-中国红·光伏芯-固德威光伏逆变器,工信部推荐品牌!
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太阳能学院
阳光房设计建设全过程
+ 发布时间:2020-08-04

01前 言

SEMS Home是固德威针对于未来户用光伏项目推出的更智能的解决方案,在家庭别墅或阳光房上安装光伏,通过固德威ESA系列储能一体机或其他储能产品结合SEMS智慧能源管理平台,完美实现家庭电力可视、可控、随享。


// 特点

· 提高可再生能源的自发自用率,减少从电网买电量;

· 用电设备全面能源数字化,智能算法匹配便宜的电,节约家庭20%的用电支出;

· SEMS Home之间可以进行互联互通,形成智慧能源社区,每家每户生产的清洁电力便可以进行交易了,让可再生能源得到充分利用。


光伏+阳光房作为一种新型的阳光房形式,不仅保留了传统阳光房通风好、采光佳、噪音小、安全性高的特点,还兼具美观、隔热、环保、节能的功效。

本文重点介绍阳光房SEMS Home的设计和建设过程。


02设 计 过 程

项目容量与组件选型

阳光房的CAD图纸结合实地的测绘,得到阳光房真实的尺寸。阳光房A尺寸为4.88m×3.54m,阳光房B尺寸为8.86m×3.54m。


现场勘测图


根据阳光房尺寸信息,我们设计了组件排布方式:竖向双排敷设,按照214列形式排布,南北侧向外延伸,形成屋檐。组件安装支架为构件式的支架、安装于原阳光房的主体框上。


软件模拟图


考虑到阳光房的采光,太阳能电池板选用双玻组件,因为组件的需求只有28片,采购相对困难,最终选择了有现货的亚玛顿370Wp1972*992*25mm)规格的组件,这样整个项目的容量就确定为10.36kW



逆变器选型和设备位置


项目选用一台储能一体机ESA 5kW+10kwh)和一台单相并网逆变器DSS,型号分别为GW5048-ESAGW5000D-SSESADSS分别接入14块组件,容量均为5.18kWp;储能一体机放在阳光房中做SEMS Home展示,DSS和并网汇流箱集中放置在楼顶配电室中。

GW5048-ESA                                                                                            GW5000D-SS



通讯方案和电气接线图


采用无线通讯的方案,网线穿到楼顶配电间里接一台路由器,信号可以覆盖配电间和阳光房B,把两台逆变器配置到无线网络中,如图,通过SEMS平台对设备进行监控。




SEMS Home系统所用的1DNS以及1ESA均以Wi-Fi通信,从电梯配电房接专线连接至路由器,路由器位于空调配电房内,手机连接设备发出的Wi-Fi信号,通过APPSolar GoPV Master,进行安规、工作模式、电池、电表等部分的配置。


整个SEMS Home项目电气接线图如下所示:




运行模式 ●●


1)DSS并网机部分为自发自用余电上网的运行模式,白天光伏的电提供并网侧负载使用;

2)ESA光储一体机部分考虑到电池及负载功率的配置,自用率高,为自发自用模式;白天光伏的电供给空调负载使用,富余电量给电池充电,夜间及日照不好时,电池释放电能供负载使用;

3)使用Smart Meter进行能量功率的监控。


03建 设 过 程

组件安装及屋顶防水

阳光房采用的是构件式光伏瓦,构件式光伏瓦的边框是由四根不同的铝框构成。水平方向相互咬合,垂直部分重叠互锁,安装方式类似于屋顶瓦片。



构件式组件是如何完成组件防水的?组件之间采用卡合的形式安装,在搭接处设计了导水槽,从而形成导水通道,将渗入的雨水排出至导水槽,顺利将雨水导出,起到防水功能。


组件防水示意


组件与屋檐边会有一定的缝隙,通过防风胶条增加气密性;前檐有一部组件接线盒漏在外面,影响美观,进行了包边处理。


组件安装步骤


此外,在纵向组件的连接处还增加了一根横梁,与阳光房主体连接,同样,这根横梁也采用的导水槽的设计,做到了双重保护,雨水再大也不用担心漏水问题了,为了保证美观性,我们在屋檐处做了包边,在可视范围内看不到裸露在外的支架顶端。



设备安装及穿线


储能一体机设备高度约有2米,需要支架跟铝合金部分固定,阳光房地板打孔穿到地板下走交流线缆和接电表的线缆,再在墙面打孔穿到旁边的配电房中。


设备的布局以及走线在兼顾功能的同时,也是本着美观的原则,光伏的进线以及设备的出线都是尽量从阳光房支架内部、地板下层进线敷设,遇到穿墙以及进入配电箱的部分都采用了穿管敷设,全程不留明线,更安全、更美观。


并网机和配电箱是安装在配电房内,储能机安装在阳光房内,都是采用的背挂的形式安装。

细节展示


在原有的负荷配电箱中配置Homekit表,可以同时对并网点和重要负载进行监测,假设并网点监测的为整个阳光房的用电负荷(包括全部的空调、灯、咖啡机等),重要的负荷监测为阳光房B中单台空调。配置好监控模块,就可以监测用户用电习惯,配上后续的智能开关,就可以实现负载可控啦。


在配电箱内我们加装了HomeKit智能电表,通过接入的2CT,可以同时检测并网端和负载侧的电能情况,监测用户的用电习惯,搭配上后续开发的智能开关,可以实现对负载的可控,实现智能家居。


建设好的阳光房SEMS Home


系统配置


设备安装接线完毕之后设备的通信指示灯处于闪烁状态,需要对设备进行配置,才可以正常运行,首先需在应用商店下载PV Master 应用程序,在手机设置中连接储能机发出的WI-FI


当指示灯由闪烁变成常亮时表示连接成功。


连接成功后需要对基础设置进行预选,包括:安规、操作模式、电池型号选择及仪表测试;


对于部分用户自己兼容过的电池也可以进行自定义配置;


这里的仪表测试会检测Smart MeterCT的连接状态,只有在电池正确连接,BMS、电表通信正常,并且逆变器处于并网状态下,才会进行电表的CT检测。



最后我们需要将储能机连接到网络,首先保持手机与设备的连接,进入程序后设置中选择无线网络设置,选择我们路由器设备对应发出的Wi-Fi 输入密码 进行连接 等待配对成功。




设备分布




应用拓展


SEMS Home还为绿色出行提供了电力支撑,白天用不掉的电储存在电池里,晚上电动汽车进行充电的时候,储存的电能释放出来供电动汽车充电,这样家庭不仅享受了绿色环保的电力,还节省了电费开支。



04总 结


SEMS Home是固德威提出的未来家庭能源互联的理念,用户对不同类型用电设备即时全面的感知、场所安全稳定供电及其电力数字化需求越来越迫切,SEMS Home通过对能效水平的分析,提升用户的用能决策。随着光伏建筑一体化、储能电池、智能控制设备不断的发展,SEMS Home应用空间会相当广阔!


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