一、設計過程

1.項目勘察

農戶自建住宅，經現場勘測，樓頂面積可以安裝30塊組件。



2.組件選擇

給客戶選用265W多晶組件，其技術參數如下：



根據組件的參數和數量得到裝機容量為265Wp*30塊=7.95Wp(根據國家電網相關政策，單相并網電站一般不超過8KW,固這里給客戶配置了7.95Wp的組件。安裝商也可以根據實際情況，配置更大功率的組件)。

3.支架方案及組件安裝

該項目為斜面琉璃瓦屋頂，在安裝時采用主支撐構件與琉璃瓦下層房屋木梁固定，來支撐主梁及橫梁。組件與橫梁之間采用鋁合金壓塊壓接。在基座安裝完成后，要對屋面做防水處理，防止滲水，漏雨現象發生。并確保組件邊框及支架良好接地。



4.逆變器的選擇及安裝

選擇一臺納通NAC8K-DS單相逆變器，高輸出功率可達到8KW。組件的朝向，傾斜角完全一致，分為三個不同的組串，每串10塊組件。

MPPT1:10塊一串，2串接入

MPPT2:10塊一串，1串接入





逆變器直流端線纜制作和接線：



逆變器交流端線纜接線：



注：直流連接器如果安裝不到位，由于接頭接點松脫，接觸不良、電線受潮、絕緣破裂等原因而極易引起直流拉弧現象。為確保直流連接器的安裝質量，需要使用的壓線鉗。



5.線纜的選擇

1)直流側線纜

直流線纜在戶外鋪設，需具備的耐熱，耐寒，耐油，耐紫外線等性能，因此光伏系統中的直流電纜需采用光伏電纜，目前常用的光伏電纜為PV1-F1*4mm2。



2）交流側線纜

交流線纜用于逆變器交流側至交流匯流箱或交流并網柜，可以選用YJV型號線纜。長距離鋪設還需考慮到電壓損失和載流量大小，8KW單相機交流線纜推薦使用YJV-3*10mm2。



6.配電箱的選擇



配電箱內部元件說明：

斷路器

斷路器的一端接逆變器，一端接電網側，交流斷路器一般選擇逆變器大輸出電流的1.25倍以上，8KW逆變器交流輸出大電流為34.8A，至少選擇50A的斷路器。

熔斷器

當浪涌保護器被雷電擊穿失效，從而造成回路短路故障，為切斷短路電流，需要在浪涌保護器加一組熔斷器，熔斷器的選擇和斷路器相同，用50A的規格。斷路器有瞬時電流保護功能，跳閘后可以手動復位，不必更換元件。

浪涌保護器

本項目選用限壓型SPD，2P的浪涌保護器，選擇規格Uc~385V，Imax≥20KA，In：≥10KA，Up≤1.5KV。

自復式過欠壓保護器

8KW項目使用的自復式過欠壓保護器規格為工作電壓AC220V50HZ，額定電流50A, 過電壓值AC270±5V，欠電壓值AC170±5V,保護動作時間≤1s，延時接通時間≤1min。

刀開關(隔離開關)

刀開關或隔離開關會有明顯的斷開點，可以后端檢修和維護人員的安全。刀開關選擇額定電流為63A的刀閘。

7.接地措施

接地是施工人員在安裝中容易忽視的問題。但若不做好接地，會因設備對地絕緣阻抗過低或漏電流過大而報錯，影響發電量，甚至危害人身安全。戶用光伏系統的接地包括組件測接地，逆變器側接地，配電箱側接地。

選用φ12的圓鋼或50*5mm的扁鋼，埋入深度1.5m的地下，光伏組件的防雷接地電阻要求應小于10Ω，逆變器和配電箱接地電阻應小于4Ω。對于達不到接地電阻要求的，通常采用添加降阻劑或選擇土壤率較低的地方埋入。



二．設計方案圖及材料清單表





三、收益計算

安裝了30塊265Wp的組件，裝機容量共7.95KW,系統效率=85%，從NASA上導出的光照數據如下表，項目安裝地濟南地區全年日平均有效發電日照時數為4.28*365=1562.2小時。



組件首年衰減2.5%，之后每年衰減0.6%。可以算出一個8KW系統，使用一臺8KW單相機逆變器NAC8K-DC，25年累計發電量約為24萬度。



四、實際應用案例

下面監控數據為一臺安裝在江蘇常州的8KW機器在2017年2月23日的發電情況，通過GPRS監控可以看到，當天高功率為7.21KW,累計發電量為48.2度。發電量正常。

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