Etxebizitza fotovoltaiko biltegiratze sistemaren diseinu eta konfiguraziorako gida integrala

Etxebizitza fotovoltaikoko (PV) biltegiratze-sistema bat fotovoltaiko moduluek, energia biltegiratzeko pilek, biltegiratze-inbertsoreek, neurketa-gailuek eta monitorizazio-kudeaketako sistemak osatzen dute batez ere. Bere helburua energia-autosufizientzia lortzea, energia-kostuak murriztea, karbono-isuriak murriztea eta potentziaren fidagarritasuna hobetzea da. Etxebizitza fotovoltaiko biltegiratzeko sistema bat konfiguratzea prozesu integrala da, eta hainbat faktore arretaz kontuan hartu behar dira funtzionamendu eraginkorra eta egonkorra bermatzeko.

I. Bizitegi fotovoltaiko biltegiratze-sistemen ikuspegi orokorra

Sistema konfiguratzen hasi aurretik, ezinbestekoa da PV-matrizearen sarrerako terminalaren eta lurraren arteko DC isolamendu-erresistentzia neurtzea. Erresistentzia U…/30mA baino txikiagoa bada (U… PV-maizearen irteerako tentsio maximoa adierazten du), lurreratzeko edo isolatzeko neurri osagarriak hartu behar dira.

Etxebizitza fotovoltaiko biltegiratzeko sistemen funtzio nagusiak hauek dira:

• Autokontsumoa: Eguzki-energia erabiltzea etxeko energia-eskariei erantzuteko.
• Gailurraren bizarra eta harana betetzea: Energiaren erabilera garai ezberdinetan orekatzea energia kostuetan aurrezteko.
• Babeskopia potentzia: Etenaldietan energia fidagarria ematea.
• Larrialdiko elikadura-hornidura: Karga kritikoak eustea sarearen hutsegite garaian.

Konfigurazio-prozesuak erabiltzailearen energia-beharrak aztertzea, fotovoltaikoa eta biltegiratze-sistemak diseinatzea, osagaiak hautatzea, instalazio-planak prestatzea eta funtzionamendu- eta mantentze-neurriak zehaztea barne hartzen ditu.

II. Eskariaren Azterketa eta Plangintza

Energia-eskariaren analisia

Energia-eskariaren azterketa zehatza funtsezkoa da, besteak beste:

• Kargatu profila: Hainbat aparaturen potentzia-eskakizunak identifikatzea.
• Eguneroko kontsumoa: eguneko eta gaueko batez besteko elektrizitatearen erabilera zehaztea.
• Elektrizitatearen prezioa: Tarifen egiturak ulertzea, sistema optimizatzeko kostuak aurrezteko.

Kasu Azterketa

• Erabiltzaile profila:
  • Konektatutako karga osoa: 8,2 kW
  • Karga kritikoa: 3,6 kW
  • Eguneko energia-kontsumoa: 10 kWh
  • Gaueko energia-kontsumoa: 20 kWh
• Sistema Plana:
  • Instalatu PV biltegiratzeko sistema hibrido bat, eguneko FV sorkuntza karga-eskaerak asetzeko eta gehiegizko energia baterietan gordetzeko gauez erabiltzeko. Sareak energia-iturri osagarri gisa jokatzen du PV eta biltegiratzea nahikoa ez denean.

• III. Sistemaren konfigurazioa eta osagaien hautaketa

  1. PV Sistemaren Diseinua

  • Sistemaren tamaina: Erabiltzailearen 8,2 kW-ko kargaren eta eguneko 30 kWh-ko kontsumoaren arabera, 12 kW-eko PV multzoa gomendatzen da. Array honek egunean 36 kWh sor ditzake gutxi gorabehera eskaerari erantzuteko.
  • PV moduluak: Erabili kristal bakarreko 580Wp-ko 21 modulu, 12,18 kWp-ko potentzia instalatua lortuz. Ziurtatu antolamendu optimoa eguzki-argiaren esposizio maximorako.

  Gehienezko potentzia Pmax [W]	575	580	585	590	595	600
  Funtzionamendu-tentsio optimoa Vmp [V]	43,73	43,88	44.02	44.17	44.31	44.45
  Funtzionamendu-korronte optimoa Imp [A]	13.15	13.22	13.29	13.36	13.43	13.50
  Zirkuitu irekiko tentsioa Voc [V]	52.30	52,50	52,70	52,90	53.10	53.30
  Zirkuitu laburren korrontea Isc [A]	13.89	13.95	14.01	14.07	14.13	14.19
  Moduluaren eraginkortasuna [%]	22.3	22.5	22.7	22.8	23.0	23.2
  Irteerako potentzia tolerantzia	% 0~+3
  Potentzia maximoaren tenperatura-koefizientea[Pmax]	-% 0,29/℃
  Zirkuitu irekiko tentsioaren tenperatura-koefizientea [Voc]	-% 0,25/℃
  Zirkuitu laburren korrontearen tenperatura-koefizientea [Isc]	% 0,045/℃
  Proba-baldintza estandarrak (STC): argiaren intentsitatea 1000 W/m², bateriaren tenperatura 25 ℃, airearen kalitatea 1,5

  2. Energia Biltegiratzeko Sistema

  • Bateria Edukiera: Konfiguratu 25,6 kWh-ko litio-burdin fosfatoko (LiFePO4) bateria-sistema. Ahalmen horrek karga kritikoetarako (3,6 kW) babeskopia nahikoa bermatzen du gutxi gorabehera 7 orduz etenaldietan.
  • Baterien moduluak: Erabili diseinu modular eta pilagarriak IP65 mailadun itxiturarekin barruko/kanpoko instalazioetarako. Modulu bakoitzak 2,56 kWh-ko potentzia du, 10 modulurekin sistema osoa osatuz.

  3. Inbertsorearen hautaketa

  • Inbertsore hibridoa: Erabili 10 kW-ko inbertsore hibrido bat, fotovoltaiko integratua eta biltegiratzea kudeatzeko gaitasunekin. Ezaugarri nagusiak hauek dira:
    • Gehienezko PV sarrera: 15 kW
    • Irteera: 10 kW sarearekin lotuta nahiz saretik kanpo funtzionatzeko
    • Babesa: IP65 kalifikazioa saretik kanpo uzteko denbora <10 ms batekin

  4. PV kablearen hautaketa

  PV kableek eguzki-moduluak inbertsore edo konbinatzaile kutxarekin konektatzen dituzte. Tenperatura altuak, UV esposizioa eta kanpoko baldintzak jasan behar dituzte.

  • EN 50618 H1Z2Z2-K:
    • Nukleo bakarrekoa, 1,5 kV DCrako baloratua, UV eta eguraldiarekiko erresistentzia bikaina duena.
  • TÜV PV1-F:
    • Malgua, suaren aurkakoa, tenperatura tarte zabalarekin (-40°C eta +90°C).
  • UL 4703 PV alanbrea:
    • Isolamendu bikoitza, aproposa teilatuan eta lurrean muntatutako sistemetarako.
  • AD8 Eguzki Kable flotagarria:
    • Urperagarria eta iragazgaitza, ingurune hezeetarako edo uretakoetarako egokia.
  • Aluminiozko Nukleoa Eguzki Kablea:
    • Arina eta errentagarria, eskala handiko instalazioetan erabiltzen da.

  5. Energia biltegiratzeko kableen hautaketa

  Biltegiratze-kableek bateriak inbertsoreetara konektatzen dituzte. Korronte handiak maneiatu behar dituzte, egonkortasun termikoa eman eta osotasun elektrikoa mantendu behar dute.

  • UL10269 eta UL11627 kableak:
    • Horma mehe isolatua, suaren aurkakoa eta trinkoa.
  • XLPE isolatutako kableak:
    • Tentsio altua (1500V DC arte) eta erresistentzia termikoa.
  • Tentsio handiko DC kableak:
    • Baterien moduluak eta goi-tentsioko busak elkarrekin konektatzeko diseinatua.

  Gomendatutako kablearen zehaztapenak

  Kable mota	Gomendatutako Eredua	Aplikazioa
  PV kablea	EN 50618 H1Z2Z2-K	PV moduluak inbertsorearekin konektatzea.
  PV kablea	UL 4703 PV alanbrea	Isolamendu handia behar duten teilatuko instalazioak.
  Energia biltegiratzeko kablea	UL 10269, UL 11627	Bateriaren konexio trinkoak.
  Biltegiratze kable blindatua	EMI blindatutako bateriaren kablea	Sistema sentikorretan interferentziak murriztea.
  Tentsio handiko kablea	XLPE isolatutako kablea	Korronte handiko konexioak bateria-sistemetan.
  FV kable flotagarria	AD8 Eguzki Kable flotagarria	Ingurune urak edo hezeak.

IV. Sistema Integrazioa

Integratu PV moduluak, energia biltegiratzea eta inbertsoreak sistema oso batean:

1. PV Sistema: Diseinatu moduluen diseinua eta egituraren segurtasuna bermatu muntaketa-sistema egokiekin.
2. Energia Biltegiratzea: Instalatu bateria modularrak BMS (Battery Management System) integrazio egokiarekin denbora errealean monitorizatzeko.
3. Inbertsore hibridoa: Konektatu fotovoltaiko multzoak eta bateriak inbertsorera energia kudeatzeko.

V. Instalazioa eta mantentze-lanak

Instalazioa:

• Gunearen Ebaluazioa: Begiratu teilatuak edo lur-eremuak egitura-bateragarritasuna eta eguzki-argiaren esposizioa ikusteko.
• Ekipoen Instalazioa: muntatu PV moduluak, bateriak eta inbertsoreak modu seguruan.
• Sistemaren probak: Konexio elektrikoak egiaztatzea eta proba funtzionalak egitea.

Mantentzea:

• Ohiko ikuskapenak: Egiaztatu kableak, moduluak eta inbertsoreak higadura edo kalteak dauden.
• Garbiketa: Aldian behin garbitu PV moduluak eraginkortasuna mantentzeko.
• Urruneko monitorizazioa: Erabili software-tresnak sistemaren errendimendua jarraitzeko eta ezarpenak optimizatzeko.

VI. Ondorioa

Etxebizitza fotovoltaiko biltegiratzeko sistema ongi diseinatu batek energia aurreztea, ingurumen-onurak eta potentzia-fidagarritasuna eskaintzen ditu. PV moduluak, energia biltegiratzeko bateriak, inbertsoreak eta kableak bezalako osagaiak arretaz hautatzeak sistemaren eraginkortasuna eta iraupena bermatzen du. Planifikazio egokia jarraituz,

instalazio eta mantentze-protokoloak, etxeen jabeek inbertsioaren onurak maximizatu ditzakete.