Cas d’application de la boîte combinatrice photovoltaïque pour un système photovoltaïque de toiture d’usine de 46 kW à Wenzhou, Chine
Un client situé à Liushi, Wenzhou, envisageait d’installer un système de production d’énergie photovoltaïque propre et efficace sur le toit de leur petit bâtiment d’usine afin de réduire les coûts d’exploitation de l’électricité et de mettre en œuvre un développement vert et durable. Le projet a consisté à installer 80 modules photovoltaïques monocristallins en silicium à haute efficacité (585W par module, courant de fonctionnement de 13,83A, tension de fonctionnement de 42,3V), totalisant 46 kW. L’environnement d’installation sur le toit nécessitait un équipement électrique de grande fiabilité, facile d’entretien et une bonne adaptabilité environnementale.
II. Points de douleur et besoins des clients
(I) Points de douleur des clients
Factures d’électricité élevées : À mesure que l’équipement électrique de l’usine augmente, les factures mensuelles continuent d’augmenter, créant une dépense significative à long terme.
Un engagement envers la protection de l’environnement mais manque de moyens : le client souhaite contribuer à la protection de l’environnement et réduire son empreinte carbone, mais manque des connaissances nécessaires pour mettre en œuvre efficacement cette approche.
Préoccupations concernant la sécurité du système photovoltaïque : crainte des incendies causés par des courts-circuits.
Adaptabilité environnementale : Le climat de Wenzhou est humide et pluvieux, donc la boîte combinatrice doit avoir une excellente résistance à la poussière et à l’eau (indice IP) et à la corrosion pour assurer une exploitation extérieure stable à long terme.
(II) Besoins des clients
Réduire les factures d’électricité et diminuer la dépendance au réseau grâce à la production d’énergie photovoltaïque.
Installez un système photovoltaïque écologique et efficace pour atteindre une consommation d’électricité verte.
Le système photovoltaïque doit être simple à exploiter, stable et fiable, et facile à entretenir, minimisant ainsi les problèmes futurs.
Conception de la solution : Service personnalisé de boîtier photovoltaïque combinant 8 entrées et 2 sorties
1. Calculer la tension et le courant nominal requis du boîtier combineur
Tension d’entrée par chaîne : 42,3V * 10 = 423V. Courant d’entrée par chaîne : 13,83A
Tension de sortie par corde : 423V. Courant de sortie par corde : 55,32A
Configuration à 2 cœurs et performances électriques
Modèle du produit : LQX-C2/2DC1000V
Structure d’enceinte : Fabriquée en acier laminé à froid à haute résistance, elle offre une excellente résistance aux intempéries, résistance à la corrosion et des propriétés d’isolation, atteignant une classification de protection IP65 et adaptée à une installation extérieure.
Adaptateur d’entrée : Équipé d’un fusible DC1000V de 20A, le courant d’entrée maximal par circuit est de 13,83A (conçu pour 1,25 fois le courant de court-circuit de la chaîne : 13,83A * 1,25 = 17,2875A). Ce fusible à décharge rapide a une capacité de rupture de 33 kA et offre une protection contre la surcharge et les courts-circuits. Si une panne survient dans une corde PV, le fusible s’ouvre rapidement, empêchant la faille de se propager et d’affecter d’autres chaînes. Protecteur contre les surtensions T2 : Équipé d’un module de protection contre la foudre DC DC 20kA/40kA, ce design multi-étages offre un temps de réponse de ≤25 ns. En cas de coup de foudre ou de surtension, il décharge rapidement le courant de surtension vers la terre, protégeant ainsi la boîte combinatrice et l’équipement qui en résulte des dommages. Le module de protection contre la foudre est équipé d’un indicateur de dégradation, facilitant un remplacement rapide.
Configuration de sortie : Un disjoncteur thermique-magnétique de 63A 1000V DC avec une capacité de sectionnisation de 6 kA commute efficacement le circuit tout en assurant une protection contre la surcharge et les courts-circuits.
Topologie du circuit : Chaque module PV à quatre cordes est connecté aux quatre bornes d’entrée du boîtier combineur, puis fusionne à la barre de barre, où il est ensuite envoyé à l’onduleur via un disjoncteur en courant continu.
Conception de l’isolation : Les distances d’isolation entre les composants sous tension et le corps du caisson respectent les normes applicables, garantissant la sécurité électrique. Le corps de boîte est de manière fiable à la terre, avec une résistance à la terre de ≤4Ω. Conception de dissipation thermique : Tous les circuits passent par des modules métalliques creux en aluminium afin de réduire la production de chaleur du circuit.
Surveillance intelligente : Grâce au module de communication RS485 intégré à Longchi, le courant et la tension sont collectés en temps réel (avec une précision de ±1 %) et connectés à la plateforme cloud de l’onduleur du client via RS485.
Conception anti-courant inverse : Empêche le flux inverse de courant d’endommager les panneaux solaires.
Installation et optimisation
Emplacement d’installation : Choisissez un emplacement bien ventilé sur le toit, près des panneaux photovoltaïques et près de l’onduleur afin de minimiser les pertes de ligne. La hauteur d’installation est pratique pour le personnel de maintenance.
Spécifications de câblage : Les câbles d’entrée et de sortie utilisent des câbles DC dédiés spécifiques à PV, avec des connexions sécurisées et un étanchéité adéquate pour empêcher l’entrée d’eau de pluie.
Mesures d’optimisation : Des marquages clairs sont placés à l’extérieur de la boîte combinatrice pour indiquer les chaînes de panneaux PV correspondant aux branches d’entrée, facilitant ainsi la maintenance future. La couleur de la boîte se coordine avec celle du toit pour minimiser l’impact esthétique.
Points forts du projet
Efficacité énergétique : En utilisant des panneaux photovoltaïques et des onduleurs à haute efficacité, le système atteint une grande efficacité de conversion, génère une énergie annuelle significative et réduit efficacement les factures d’électricité des ménages. Sécurité et fiabilité : La boîte combineuse PV et les autres équipements sont équipés de dispositifs de protection complets, et les supports sont solidement installés, assurant un fonctionnement sûr et stable du système sans endommager la structure du bâtiment.
Utilisation facile : Le système fonctionne automatiquement, sans intervention manuelle. Les clients peuvent facilement surveiller l’état du système via une application mobile, simplifiant ainsi la maintenance.
Esthétique et harmonie : La couleur et le style des panneaux et consoles PV complètent parfaitement le toit. La boîte combinatrice est compacte et installée discrètement, créant une belle esthétique globale.
Respectueux de l’environnement et écologique : la production d’énergie photovoltaïque remplace l’énergie thermique traditionnelle, réduisant les émissions de carbone et atteignant une consommation d’électricité verte, répondant ainsi aux besoins environnementaux du client.
V. Réalisations du projet
Avantages économiques : À sa mise en service, le projet générera une production annuelle moyenne d’environ 43 000 kWh. D’après le prix local de l’électricité de 0,5 yuan/kWh, cela permettra d’économiser environ 21 500 yuans sur les factures d’électricité par an. L’investissement devrait être récupéré dans environ 11 ans, et le système a une durée de vie allant jusqu’à 25 ans, garantissant des rendements futurs substantiels.
Amélioration de la stabilité énergétique : L’installation d’équipements de stockage d’énergie assure une alimentation de base lors des coupures de courant, améliorant ainsi la fiabilité de l’alimentation électrique domestique. Avantages environnementaux significatifs : Il réduit les émissions de dioxyde de carbone d’environ 22 tonnes par an (calculées sur la base des 0,528 kg de dioxyde de carbone émis par kilowattheure de puissance thermique), contribuant ainsi à la protection de l’environnement.
Satisfaction client élevée : Le système fonctionne de manière stable, facile à utiliser et présente une apparence attrayante. Il répond efficacement aux besoins des clients et les satisfait, ce qui entraîne une forte satisfaction des clients vis-à-vis des résultats du projet.
Annexe : Paramètres clés de l’équipement
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Équipement / Composant
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Détails des paramètres
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Structure d’armoire en acier laminé à froid LQT
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Matériau de l’armoire : revêtement anticorrosion en acier laminé à froid haute résistance ; Température de fonctionnement : -40°C~ 70°C ; Humidité de fonctionnement : ≤95 % (Pas de condensation)
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Fusible spécifique LQPV-32X à PV
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Caractéristiques : 10A 1000V DC ; Type : Souffle rapide ; Capacité de freinage : 33 kA ; Fonction : Protection contre les surfortes ; Porte-fusible : matériau résistant à haute température et au vieillissement
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Disjoncteur DC LQB1-63Z
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Spécifications : 63A 1000V DC ; Fonction de protection : protection contre les courts-circuits et les surcharges ; Capacité de freinage : 6 kA
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Protecteur contre surtension LD1-40PV
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Caractéristiques : 20kA/1000V DC ; Conception : Protection contre la foudre à plusieurs niveaux ; Temps de réponse : ≤25ns ; Fonction : Détourner le courant de surtension vers la terre pour protéger l’équipement ; Caractéristique : Avec fonction d’indication de détérioration
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Diode anti-inverse
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Empêcher le courant de retourner vers les panneaux solaires lorsque l’énergie solaire est insuffisante ou dans d’autres situations particulières, garantissant ainsi la sécurité des panneaux photovoltaïques domestiques et du système
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Module de dissipation de chaleur
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Module métallique évidé
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Module de surveillance DC LQJK
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Surveillez la tension, le courant, l’alimentation et la température du circuit, avec une interface WIFI réservée
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Connecteur PG
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Installation électrique IP68 de qualité étanche, flexible, adaptée aux besoins de câblage 4 pouces 1 sortie des systèmes photovoltaïques domestiques, garantissant une étanchéité fiable pour l’installation extérieure
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