Mój pierwszy system fotowoltaiczny – aspekty praktyczne i problemy
W poniższym wpisie opisuję budowę mojego pierwszego systemu fotowoltaicznego o mocy 17kWp, który uruchomiliśmy na dachu domu jednorodzinnego moich rodziców. Jakakolwiek pierwsza budowana instalacja jest instalacją, na której się uczymy i tak też było w tym przypadku. Zaopatrzony w wiedzę teoretyczną i wiadomości z praktycznych aspektów budowy, podołałem zadaniu. Teraz mogę się podzielić moimi doświadczeniami z Tobą – pisze mgr inż. Maciej Dolata.
System składa się z 3 pasm, rozłożonych na 3 dachach – dach wschodni, dach zachodni i dach garażu. Przed przystąpieniem do budowy, przeanalizowaliśmy wpływ kąta padania promieni słonecznych na produkcję energii z systemu fotowoltaicznego. Okazało się, że przy uproszczeniu jakie wprowadzimy (dach wschodni i zachodni oraz panele ułożone płasko na dachu garażu) niewiele stracimy na produkcji.
Wszystkie pasma są podłączone do jednego inwertera 15kW. Dlaczego więc napisałem, że system ma moc 17kWp. Otóż, składa się on z 69 paneli o mocy 245Wp każdy. Czyli po stronie DC system ma moc:
69 x 245 = 16.905 [Wp]
Czyli, zaokrąglając jest to 17kWp. Zgodnie z kartą katalogową, maksymalna moc PV na wejściu inwertera może wynosić 17,7kWp.
Wyliczona powyżej moc jest mocą nominalną w warunkach STC i przy odpowiednim kącie padania promieni słonecznych, a więc w przypadku naszej instalacji niemożliwa do osiągnięcia. Inwerter jest podłączony do domowego routera i codziennie wysyła dane z produkcji na portal CLX Danfoss. Dzięki temu, można w każdej chwili zobaczyć jak wygląda produkcja energii z systemu. Domowy router to nic innego jak Livebox.
Jeśli chodzi o samą budowę. Dach wykonany jest z blacho dachówki. Do montażu paneli na dachach skośnych było nas 3, a na dachu garażu poradziliśmy sobie we dwójkę. Sam montaż jest dosyć prosty. Należy zacząć od przykręcenia profili aluminiowych (w zestawie montażowym) do dachu. Istotne jest aby były zamontowane równo. Tutaj mieliśmy trochę problemów, ponieważ dach nie był idealnie równy. W niektórych miejscach blacha była wgięta, albo konstrukcja dachu nie była idealnie równa. Żeby uzyskać równą powierzchnię na panelach musieliśmy podkładać pod profile różnej grubości podkładki. Na tym etapie przyda się na pewno długa poziomica. Przy rozmieszczaniu profili warto zwrócić uwagę na to, żeby pod każdym panelem znajdowały się 2 profile. Chodzi o to, żeby panel był przykręcony w 4 miejscach. Jeśli chodzi o samo przykręcanie, to w miejscu przykręcania między profil a dach warto podłożyć gumową podkładkę. Zapobiega to korodowaniu.
Gdy zamontujemy już profile, można montować panele. W tym momencie już łączymy ze sobą panele, więc warto sobie to rozrysować na kartce. Kiedy montowaliśmy pierwsze pasmo, robiliśmy to bez schematu, bo wydawało mi się że taką prostą rzecz łatwo zapamiętać. Połączyliśmy całość dobrze, ale momentami wszyscy się zastanawiali jak połączyć kolejne panele – szczególnie na skraju dachu. Przy montażu paneli musimy też pamiętać o tym, że panel jest szklany i nie wolno na niego wchodzić. Mogą wtedy powstać mikropęknięcia, które prowadzą do szybszej degradacji panela.
Przy naszej instalacji zdarzyło się tak, że początek pasma był przy skrzynce z zabezpieczeniami, ale koniec już nie. Trzeba było poprowadzić przewód od ostatniego panela do skrzynki. Warto to także zrobić przed zamontowaniem paneli.
W jaki sposób prowadzić kable i przewody?
Kable solarne mogą leżeć bezpośrednio na dachu i mogą być też wystawione na działanie promieni słonecznych. Z kolei zwykłe kable i przewody muszą być prowadzone w korytach lub w ziemi. U nas po stronie DC, przed zabezpieczeniami zastosowaliśmy kable solarne. Od zabezpieczeń do inwertera są położone kable energetyczne – w ziemi i w korytach. Jeśli chodzi o dobór kabli i przewodów to zrobi to projektant. Powinien on też zaznaczyć jak mają być prowadzone.
Panele fotowoltaiczne są zamontowane, co dalej?
Przystępujemy do łączenia. Zabezpieczenia też dobierze projektant. My zastosowaliśmy na każde pasmo wkładki topikowe dla systemów PV, po jednym na każdy biegun. Poza tym, każde pasmo jest zabezpieczone osobnym zabezpieczeniem przeciwprzepięciowym typy 1 (klasy B). Ze względu na zabezpieczenie przed prądami wstecznymi i zwarciowymi, wkładki topikowe nie były wymagane. Każde pasmo jest podłączone do osobnego wejścia inwertera, który posiada 3 osobne MPP tracker’y. Zastosowaliśmy je, żeby była możliwość odłączenia pojedynczego pasma.
Następnie podłączyliśmy inwerter. Kolejną sprawą jest układ pomiarowy, który musi zostać odebrany przez Zakład Energetyczny. Czyli inżynierowie z ZE przyjeżdżają, wyłączają prąd, my montujemy układ pomiarowy i go podłączamy. Następnie ZE włącza prąd i uruchamiamy inwerter. Inwerter jest trójfazowy i sam automatycznie synchronizuje się z siecią. Po całej procedurze odbioru instalacji przez ZE, system jest włączony i produkuje energię.
Kolejną istotną kwestią jest instalacja odgromowa. W przypadku naszej instalacji, musieliśmy ją przerobić. Usunęliśmy kilka zwodów, które zacieniały panele. Ale pozostała jeszcze kwestia ochrony instalacji. Udało się to rozwiązać przez zamontowanie jednego wysokiego zwodu i połączenie go z istniejącą instalacją odgromową. W rozdzielni elektrycznej w domu, są zamontowane zabezpieczenia przeciwprzepięciowy typu 1+2 (B+C).
Podłączenie systemu do sieci Internet i uruchomienie monitoringu na portalu CLX (Danfoss)
Miała to być najprostsza część. Przysporzyła nam jednak trochę problemów. Najpierw należy utworzyć konto na portalu CLX i dodać nową instalację. Na koniec otrzymamy dane, które należy wpisać w inwerter. Następnie musimy się połączyć z inwerterem bezpośrednio, podłączając go do gniazda RJ komputera. Łączymy się z nim za pomocą przeglądarki Internet Explorer – co wpisać w pasku adresu, znajdziemy w instrukcji inwertera. Przechodzimy do konfiguracji połączenia i wpisujemy dane, które wcześniej otrzymaliśmy przy dodawaniu instalacji na portalu CLX. Zapisujemy, przełączamy inwerter do routera i w ciągu maksymalnie godziny powinien on wysłać dane. U nas zdarzyło się tak, ze od razu nie wysłał. Powtórzyłem tą procedurę jeszcze kilka razy, otworzyłem w routerze port komunikacji dla inwertera (określony przy jego konfiguracji) i w końcu wysłał wszystkie dane od początku pracy systemu.
Jeśli w czasie pracy wystąpi jakikolwiek problem w komunikacji z serwerem na portalu CLX, inwerter będzie próbował przez kilka kolejnych dni wysyłać dane. Ale jeśli nie uda mu się tego zrobić przez zbyt długi czas, może się już nie połączyć. Tak właśnie było u nas. Uszkodził się router. Po wymianie routera, konieczne było utworzenie nowej instalacji na portalu CLX i ponowna konfiguracja routera. Niestety dane na portalu CLX od początku pracy systemu do chwili usunięcia awarii routera zostały utracone.
Aktualnie wszystko działa
Dokładnie, tak. Jest to system, na którym praktycznie się uczyłem. Przy zamawianiu urządzeń, instalacji i uruchomieniu pojawiały się pewne niespodziewane sytuacje, których teraz jestem świadomy. Aktualnie system produkuje ok. 100kWh dziennie w słoneczne dni. Najlepszy efekt uzyskaliśmy 31 maja, kiedy słońce świeciło cały dzień i jednocześnie było chłodno. System wyprodukował 102,8kWh.
mgr inż. Maciej Dolata, maciejdolata.inelt.pl
