Jak narysować schemat elektryczny instalacji fotowoltaicznej i jakie zabezpieczenia należy uwzględnić?

Instytut Fotowoltaiki Masters

Schematy elektryczne EasySolar: Jak narysować schemat elektryczny instalacji fotowoltaicznej i jakie zabezpieczenia należy uwzględnić?

Najłatwiejszym sposobem rysowania schematów elektrycznych dla instalacji fotowoltaicznych jest użycie funkcji EasySolar gdzie takie schematy, zawierające wszystkie niezbędne komponenty, mogą być generowane automatycznie. Instalacja fotowoltaiczna (PV) składa się z kilku kluczowych komponentów, które muszą być prawidłowo przedstawione na schemacie elektrycznym. Każdy z tych komponentów pełni określoną funkcję, a ich prawidłowe rozmieszczenie i ochrona mają kluczowe znaczenie dla bezpieczeństwa i wydajności systemu. W tym artykule omówimy, jak narysować schemat instalacji fotowoltaicznej i jakie zabezpieczenia należy uwzględnić, wraz z symbolami używanymi do ich przedstawienia.

Kluczowe elementy schematu elektrycznego instalacji fotowoltaicznej

Schemat instalacji PV powinien zawierać następujące kluczowe elementy:

1. Panele fotowoltaiczne (moduły PV)
-> Symbol: Prostokąt lub zestaw prostokątów reprezentujących panele fotowoltaiczne.
-> Opis: Wskazać liczbę i moc paneli oraz metodę ich połączenia (szeregowo, równolegle lub kombinacja). Panele fotowoltaiczne generują prąd stały (DC).

2. Falownik
-> Symbol: Prostokąt z etykietą falownika.
-> Opis: Falownik przekształca prąd stały (DC) z paneli w prąd zmienny (AC), który może być wykorzystywany w domu lub przesyłany z powrotem do sieci energetycznej.

3. Bateria (jeśli dotyczy)
–> Symbol: Prostokąt z symbolem baterii.
-> Opis: W systemach z magazynowaniem energii, bateria jest używana do przechowywania energii elektrycznej. Na schemacie należy uwzględnić pojemność i napięcie akumulatorów.

4. Kontroler ładowania (jeśli dotyczy)
-> Symbol: Prostokąt z symbolem kontrolera ładowania.
-> Opis: Stosowany w systemach off-grid i hybrydowych, kontroluje proces ładowania akumulatorów, chroniąc je przed przeładowaniem.

5. Przełączniki i zabezpieczenia
-> Symbol: Przełączniki (np. przerywane linie) lub bezpieczniki.
-> Opis: Elementy zabezpieczające, które chronią instalację przed przeciążeniem, zwarciami i przepięciami.

6. ARozdzielnice C i DC
-> Symbol: Prostokąty reprezentujące tablice rozdzielcze.
-> Opis: Rozdzielnica DC zawiera zabezpieczenia po stronie DC, podczas gdy rozdzielnica AC obsługuje zabezpieczenia po stronie AC.

7. Licznik energii
-> Symbol: Prostokąt z symbolem metra.
-> Opis: Licznik energii monitoruje ilość energii wyprodukowanej przez system lub wprowadzonej do sieci.

8. Połączenia kablowe
-> Symbol: Linie łączące komponenty.
-> Opis: Połączenia między komponentami, gdzie linie ciągłe reprezentują kable elektryczne.

9. Uziemienie
-> Symbol: Symbol uziemienia (trzy malejące poziome linie).
-> Opis: Wskazuje punkty uziemienia, które chronią system przed przepięciami.

10. Sieć energetyczna (dla systemów sieciowych)
->Symbol: Linia z etykietą siatki.
-> Opis: Reprezentuje połączenie z siecią elektryczną, jeśli system PV jest podłączony do sieci (on-grid).

Zabezpieczenia w instalacji fotowoltaicznej

Zabezpieczenia mają kluczowe znaczenie dla ochrony zarówno sprzętu, jak i użytkowników. W zależności od typu systemu (on-grid, off-grid, hybrydowy) potrzebne są różne zabezpieczenia. Poniżej znajdują się najważniejsze zabezpieczenia.

Zabezpieczenia prądu stałego (DC)

1. Wyłącznik obwodu prądu stałego (odłącznik prądu stałego)
-> Symbol: Otwarty, przerywany kwadrat.
-> Opis: Umożliwia ręczne odłączenie instalacji fotowoltaicznej od falownika w celu konserwacji lub w przypadku usterki.
->Lokalizacja: Pomiędzy panelami fotowoltaicznymi a falownikiem.

2. Bezpiecznik DC
-> Symbol: Linia przerywana z symbolem bezpiecznika.
-> Opis: Chroni obwód DC przed przetężeniem i zwarciem.
-> Lokalizacja: Pomiędzy panelami fotowoltaicznymi a falownikiem.

3. Urządzenie przeciwprzepięciowe DC (SPD)
-> Symbol: Kwadrat z błyskawicą.
-> Opis: Chroni system przed przepięciami wywołanymi uderzeniami piorunów.
-> Lokalizacja: Pomiędzy panelami fotowoltaicznymi a falownikiem.

4. Zabezpieczenie przed przeciążeniem prądem stałym
-> Symbol: Linia przerywana z okręgiem.
-> Opis: Chroni przed przeciążeniami w obwodzie prądu stałego.

Zabezpieczenia prądu przemiennego (AC)

1. Wyłącznik obwodu prądu przemiennego (odłącznik prądu przemiennego)
-> Symbol: Podobny do rozłącznika DC, ale po stronie AC.
-> Opis: Umożliwia ręczne odłączenie falownika od sieci elektrycznej.
-> Lokalizacja: Po stronie wyjściowej falownika, przed podłączeniem do sieci domowej lub publicznej.

2. Bezpiecznik AC
-> Symbol: Symbol bezpiecznika AC, linia przerywana.
-> Opis: Chroni obwód AC przed przetężeniem i zwarciem.
-> Lokalizacja: Pomiędzy falownikiem a rozdzielnicą domową.

3. Urządzenie przeciwprzepięciowe AC (SPD)
-> Symbol: Kwadrat z błyskawicą.
-> Opis: Chroni system przed przepięciami po stronie AC.
-> Lokalizacja: Po stronie AC, między falownikiem a rozdzielnicą domową.

5. Wyłącznik różnicowoprądowy (RCD)
-> Symbol: Linia przerywana z literą "R".
-> Opis: Chroni przed porażeniem prądem w przypadku wystąpienia prądu upływowego.
-> Lokalizacja: W tablicy rozdzielczej AC w obwodach domowych.

Urządzenia przeciwpożarowe
-> Cel: Ochrona systemu przed ryzykiem pożaru w przypadku awarii sprzętu.
-> Lokalizacja: Zwykle umieszczany zarówno po stronie DC, jak i AC, w zależności od projektu systemu.

Zabezpieczenia dla systemów On-Grid

1. Główny dwubiegunowy rozłącznik
-> Cel: Odłącza system fotowoltaiczny od sieci w przypadku awarii.
-> Lokalizacja: Pomiędzy falownikiem a dwukierunkowym licznikiem energii.

2. Ochrona przed wysepkami
-> Cel: Zapobiega generowaniu energii przez falownik w przypadku awarii sieci.
-> Lokalizacja: Zwykle zintegrowany z falownikiem.

Zabezpieczenia dla systemów off-grid i hybrydowych

1. Bezpieczniki akumulatora
-> Cel: Chroni baterie przed nadmiernym prądem i zwarciami.
-> Lokalizacja: Pomiędzy akumulatorami a falownikiem lub kontrolerem ładowania.

2. Kontroler ładowania
-> Cel: Chroni baterie przed przeładowaniem.
-> Lokalizacja: Pomiędzy panelami fotowoltaicznymi a akumulatorami.

Podsumowanie

Najłatwiejszym sposobem tworzenia schematów elektrycznych dla instalacji fotowoltaicznych jest użycie funkcji EasySolar która automatycznie generuje schematy zawierające wszystkie niezbędne komponenty i zabezpieczenia. Podczas projektowania schematu instalacji fotowoltaicznej niezbędne jest uwzględnienie wszystkich kluczowych komponentów, takich jak panele fotowoltaiczne, falownik, tablice rozdzielcze, liczniki i zabezpieczenia, które chronią system przed różnymi zagrożeniami. EasySolar usprawnia ten proces, zapewniając, że schematy są dokładne, zgodne z lokalnymi standardami i oszczędzają czas, automatyzując większość prac projektowych.