आवासीय PV-भण्डारण प्रणाली डिजाइन र कन्फिगरेसनको लागि विस्तृत गाइड

आवासीय फोटोभोल्टिक (PV)-भण्डारण प्रणालीमा मुख्यतया PV मोड्युलहरू, ऊर्जा भण्डारण ब्याट्रीहरू, भण्डारण इन्भर्टरहरू, मिटरिङ उपकरणहरू, र अनुगमन व्यवस्थापन प्रणालीहरू हुन्छन्। यसको लक्ष्य ऊर्जा आत्मनिर्भरता हासिल गर्नु, ऊर्जा लागत घटाउनु, कार्बन उत्सर्जन कम गर्नु र विद्युत विश्वसनीयता सुधार गर्नु हो। आवासीय PV-भण्डारण प्रणाली कन्फिगर गर्नु एक व्यापक प्रक्रिया हो जसलाई कुशल र स्थिर सञ्चालन सुनिश्चित गर्न विभिन्न कारकहरूको सावधानीपूर्वक विचार आवश्यक पर्दछ।

I. आवासीय PV-भण्डारण प्रणालीहरूको सिंहावलोकन

प्रणाली सेटअप सुरु गर्नु अघि, PV एरे इनपुट टर्मिनल र ग्राउन्ड बीचको DC इन्सुलेशन प्रतिरोध मापन गर्न आवश्यक छ। यदि प्रतिरोध U…/30mA (U… ले PV एरेको अधिकतम आउटपुट भोल्टेज प्रतिनिधित्व गर्दछ) भन्दा कम छ भने, थप ग्राउन्डिङ वा इन्सुलेशन उपायहरू लिनुपर्छ।

आवासीय PV-भण्डारण प्रणालीहरूको प्राथमिक कार्यहरू समावेश छन्:

• आत्म-उपभोग: घरायसी ऊर्जा माग पूरा गर्न सौर्य ऊर्जाको प्रयोग।
• चुचुरो काट्ने र उपत्यका भर्ने काम: ऊर्जा लागत बचत गर्न विभिन्न समयमा ऊर्जा प्रयोग सन्तुलन गर्दै।
• ब्याकअप पावर: आउटेजको समयमा भरपर्दो ऊर्जा प्रदान गर्ने।
• आपतकालीन विद्युत आपूर्ति: ग्रिड विफलताको समयमा महत्वपूर्ण भारहरूलाई समर्थन गर्दै।

कन्फिगरेसन प्रक्रियामा प्रयोगकर्ताको ऊर्जा आवश्यकताहरूको विश्लेषण, PV र भण्डारण प्रणालीहरूको डिजाइन, कम्पोनेन्टहरू छनौट, स्थापना योजनाहरू तयार गर्ने, र सञ्चालन र मर्मतसम्भार उपायहरूको रूपरेखा समावेश छ।

II. माग विश्लेषण र योजना

ऊर्जा माग विश्लेषण

विस्तृत ऊर्जा माग विश्लेषण महत्त्वपूर्ण छ, जसमा समावेश छन्:

• प्रोफाइलिङ लोड गर्नुहोस्: विभिन्न उपकरणहरूको पावर आवश्यकताहरू पहिचान गर्ने।
• दैनिक उपभोग: दिन र रातको औसत बिजुली खपत निर्धारण गर्ने।
• बिजुलीको मूल्य निर्धारण: लागत बचतको लागि प्रणालीलाई अनुकूलन गर्न ट्यारिफ संरचनाहरू बुझ्दै।

केस स्टडी

• प्रयोगकर्ता प्रोफाइल:
  • कुल जडान गरिएको भार: ८.२ किलोवाट
  • क्रिटिकल लोड: ३.६ किलोवाट
  • दिनको ऊर्जा खपत: १० किलोवाट घण्टा
  • रातको समयमा ऊर्जा खपत: २० किलोवाट प्रतिघण्टा
• प्रणाली योजना:
  • दिनको समयमा भारको माग पूरा गर्ने र रातको समयमा प्रयोगको लागि ब्याट्रीहरूमा अतिरिक्त ऊर्जा भण्डारण गर्ने PV-भण्डारण हाइब्रिड प्रणाली स्थापना गर्नुहोस्। PV र भण्डारण अपर्याप्त हुँदा ग्रिडले पूरक शक्ति स्रोतको रूपमा काम गर्दछ।

• III. प्रणाली कन्फिगरेसन र घटक चयन

  १. PV प्रणाली डिजाइन

  • प्रणाली आकार: प्रयोगकर्ताको ८.२ किलोवाट लोड र ३० किलोवाट प्रतिघण्टाको दैनिक खपतको आधारमा, १२ किलोवाटको PV एरे सिफारिस गरिन्छ। यो एरेले माग पूरा गर्न प्रति दिन लगभग ३६ किलोवाट प्रतिघण्टा उत्पादन गर्न सक्छ।
  • PV मोड्युलहरू: १२.१८ kWp को स्थापित क्षमता प्राप्त गर्दै, २१ वटा सिंगल-क्रिस्टल ५८०Wp मोड्युलहरू प्रयोग गर्नुहोस्। अधिकतम सूर्यको प्रकाशको लागि इष्टतम व्यवस्था सुनिश्चित गर्नुहोस्।

  अधिकतम पावर Pmax [W]	५७५	५८०	५८५	५९०	५९५	६००
  अधिकतम सञ्चालन भोल्टेज Vmp [V]	४३.७३	४३.८८	४४.०२	४४.१७	४४.३१	४४.४५
  इष्टतम सञ्चालन धारा Imp [A]	१३.१५	१३.२२	१३.२९	१३.३६	१३.४३	१३.५०
  खुला सर्किट भोल्टेज Voc [V]	५२.३०	५२.५०	५२.७०	५२.९०	५३.१०	५३.३०
  सर्ट सर्किट करेन्ट Isc [A]	१३.८९	१३.९५	१४.०१	१४.०७	१४.१३	१४.१९
  मोड्युल दक्षता [%]	२२.३	२२.५	२२.७	२२.८	२३.०	२३.२
  आउटपुट पावर सहिष्णुता	०~+३%
  अधिकतम शक्तिको तापक्रम गुणांक [Pmax]	-०.२९%/℃
  खुला सर्किट भोल्टेजको तापक्रम गुणांक [Voc]	-०.२५%/℃
  सर्ट सर्किट करेन्टको तापक्रम गुणांक [Isc]	०.०४५%/℃
  मानक परीक्षण अवस्था (STC): प्रकाशको तीव्रता १०००W/m², ब्याट्रीको तापक्रम २५℃, हावाको गुणस्तर १.५

  २. ऊर्जा भण्डारण प्रणाली

  • ब्याट्री क्षमता: २५.६ kWh लिथियम आइरन फस्फेट (LiFePO4) ब्याट्री प्रणाली कन्फिगर गर्नुहोस्। यो क्षमताले आउटेजको समयमा लगभग ७ घण्टाको लागि महत्वपूर्ण भार (३.६ kW) को लागि पर्याप्त ब्याकअप सुनिश्चित गर्दछ।
  • ब्याट्री मोड्युलहरू: भित्री/बाहिरी स्थापनाहरूको लागि IP65-रेटेड एन्क्लोजरहरू सहितको मोड्युलर, स्ट्याकेबल डिजाइनहरू प्रयोग गर्नुहोस्। प्रत्येक मोड्युलको क्षमता २.५६ kWh छ, जसमा १० मोड्युलहरूले पूर्ण प्रणाली बनाउँछन्।

  ३. इन्भर्टर चयन

  • हाइब्रिड इन्भर्टर: एकीकृत PV र भण्डारण व्यवस्थापन क्षमताहरू भएको १० किलोवाटको हाइब्रिड इन्भर्टर प्रयोग गर्नुहोस्। मुख्य सुविधाहरूमा समावेश छन्:
    • अधिकतम PV इनपुट: १५ किलोवाट
    • उत्पादन: ग्रिड-टाइड र अफ-ग्रिड सञ्चालन दुवैको लागि १० किलोवाट
    • सुरक्षा: ग्रिड-अफ-ग्रिड स्विचिङ समय <१० मिलिसेकेन्डको साथ IP65 मूल्याङ्कन

  4. PV केबल चयन

  PV केबलहरूले सौर्य मोड्युलहरूलाई इन्भर्टर वा कम्बाइनर बक्समा जोड्छन्। तिनीहरूले उच्च तापक्रम, UV एक्सपोजर र बाहिरी अवस्थाहरू सहनुपर्छ।

  • EN ५०६१८ H1Z2Z2-K को परिचय:
    • १.५ केभी डीसीको लागि मूल्याङ्कन गरिएको सिंगल-कोर, उत्कृष्ट यूभी र मौसम प्रतिरोधको साथ।
  • TÜV PV1-F को लागि निर्देशनहरू:
    • लचिलो, ज्वाला-प्रतिरोधी, फराकिलो तापक्रम दायरा (-४०°C देखि +९०°C) सहित।
  • UL ४७०३ PV तार:
    • दोहोरो इन्सुलेटेड, छाना र जमिनमा माउन्ट गरिएको प्रणालीहरूको लागि आदर्श।
  • AD8 फ्लोटिंग सोलार केबल:
    • पनडुब्बी र पानी प्रतिरोधी, आर्द्र वा जलीय वातावरणको लागि उपयुक्त।
  • आल्मुनियम कोर सौर्य केबल:
    • हल्का र लागत-प्रभावी, ठूला-ठूला स्थापनाहरूमा प्रयोग गरिन्छ।

  5. ऊर्जा भण्डारण केबल चयन

  भण्डारण केबलहरूले ब्याट्रीहरूलाई इन्भर्टरहरूसँग जोड्छन्। तिनीहरूले उच्च करेन्टहरू ह्यान्डल गर्नुपर्छ, थर्मल स्थिरता प्रदान गर्नुपर्छ, र विद्युतीय अखण्डता कायम राख्नुपर्छ।

  • UL10269 र UL11627 केबलहरू:
    • पातलो-भित्ता इन्सुलेटेड, ज्वाला-प्रतिरोधी, र कम्प्याक्ट।
  • XLPE-इन्सुलेटेड केबलहरू:
    • उच्च भोल्टेज (१५००V DC सम्म) र थर्मल प्रतिरोध।
  • उच्च-भोल्टेज डीसी केबलहरू:
    • ब्याट्री मोड्युलहरू र उच्च-भोल्टेज बसहरू आपसमा जोड्नको लागि डिजाइन गरिएको।

  सिफारिस गरिएका केबल विशिष्टताहरू

  केबल प्रकार	सिफारिस गरिएको मोडेल	आवेदन
  PV केबल	EN ५०६१८ H1Z2Z2-K को परिचय	इन्भर्टरमा PV मोड्युलहरू जडान गर्दै।
  PV केबल	UL ४७०३ PV तार	उच्च इन्सुलेशन आवश्यक पर्ने छतका स्थापनाहरू।
  ऊर्जा भण्डारण केबल	उल १०२६९, उल ११६२७	कम्प्याक्ट ब्याट्री जडानहरू।
  शिल्डेड स्टोरेज केबल	EMI शिल्डेड ब्याट्री केबल	संवेदनशील प्रणालीहरूमा हस्तक्षेप कम गर्ने।
  उच्च भोल्टेज केबल	XLPE-इन्सुलेटेड केबल	ब्याट्री प्रणालीहरूमा उच्च-करेन्ट जडानहरू।
  फ्लोटिंग PV केबल	AD8 फ्लोटिंग सोलार केबल	पानी पर्ने वा आर्द्र वातावरण।

IV प्रणाली एकीकरण

PV मोड्युलहरू, ऊर्जा भण्डारण, र इन्भर्टरहरूलाई पूर्ण प्रणालीमा एकीकृत गर्नुहोस्:

1. PV प्रणाली: मोड्युल लेआउट डिजाइन गर्नुहोस् र उपयुक्त माउन्टिंग प्रणालीहरू सहित संरचनात्मक सुरक्षा सुनिश्चित गर्नुहोस्।
2. ऊर्जा भण्डारण: वास्तविक-समय अनुगमनको लागि उचित BMS (ब्याट्री व्यवस्थापन प्रणाली) एकीकरणको साथ मोड्युलर ब्याट्रीहरू स्थापना गर्नुहोस्।
3. हाइब्रिड इन्भर्टर: निर्बाध ऊर्जा व्यवस्थापनको लागि इन्भर्टरमा PV एरे र ब्याट्रीहरू जडान गर्नुहोस्।

V. स्थापना र मर्मतसम्भार

स्थापना:

• साइट मूल्याङ्कन: संरचनात्मक अनुकूलता र सूर्यको प्रकाशको जोखिमको लागि छाना वा जमिन क्षेत्रहरूको निरीक्षण गर्नुहोस्।
• उपकरण स्थापना: PV मोड्युल, ब्याट्री र इन्भर्टरहरू सुरक्षित रूपमा माउन्ट गर्नुहोस्।
• प्रणाली परीक्षण: विद्युतीय जडानहरू प्रमाणित गर्नुहोस् र कार्यात्मक परीक्षणहरू गर्नुहोस्।

मर्मतसम्भार:

• नियमित निरीक्षणहरू: केबलहरू, मोड्युलहरू, र इन्भर्टरहरू बिग्रिएको वा क्षति भएको छ कि छैन जाँच गर्नुहोस्।
• सफाई: दक्षता कायम राख्न नियमित रूपमा PV मोड्युलहरू सफा गर्नुहोस्।
• रिमोट निगरानी: प्रणाली कार्यसम्पादन ट्र्याक गर्न र सेटिङहरू अनुकूलन गर्न सफ्टवेयर उपकरणहरू प्रयोग गर्नुहोस्।

VI. निष्कर्ष

राम्रोसँग डिजाइन गरिएको आवासीय PV-भण्डारण प्रणालीले ऊर्जा बचत, वातावरणीय लाभ र बिजुली विश्वसनीयता प्रदान गर्दछ। PV मोड्युलहरू, ऊर्जा भण्डारण ब्याट्रीहरू, इन्भर्टरहरू र केबलहरू जस्ता घटकहरूको सावधानीपूर्वक चयनले प्रणालीको दक्षता र दीर्घायु सुनिश्चित गर्दछ। उचित योजना पालना गरेर,

स्थापना, र मर्मतसम्भार प्रोटोकलहरू पालना गर्दा, घरधनीहरूले आफ्नो लगानीको लाभ अधिकतम बनाउन सक्छन्।