DE102009009860B4 - Especially pre-assembled photovoltaic system connection cabinet - Google Patents
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Abstract
Vormontierter Photovoltaikanlagen-Anschlussschrank (16) mit einem Gehäuse (20), einer Anzahl darin montierter DC-Anschlüsse (30), einer Anzahl darin montierter Wechselrichterplätze (34), mindestens einem darin montierten AC-Anschluss (32), einer Anzahl darin montierter DC-Verdrahtungen (40), die je von einem DC-Anschluss (30) zu einem Wechselrichterplatz (34) führen, und einer Anzahl darin montierter AC-Verdrahtungen (42), die je von einem Wechselrichterplatz (34) zu mindestens einem AC-Anschluss (32) führen.A preassembled photovoltaic panel cabinet (16) having a housing (20), a number of DC terminals (30) mounted therein, a number of inverter locations (34) mounted therein, at least one AC terminal (32) mounted therein, a number of DC mounted therein Wirings (40) each leading from a DC terminal (30) to an inverter site (34) and a number of AC wirings (42) mounted therein, each from one inverter site (34) to at least one AC terminal (32).
Description
Hintergrund der ErfindungBackground of the invention
Die Erfindung betrifft eine besondere Art der Vormontage eines Photovoltaikanlagen-Anschlussschranks sowie ein Verfahren zum Herstellen einer Photovoltaikanlage mit derartigen Photovoltaikanlagen-Anschlussschränken.The The invention relates to a special type of pre-assembly of a photovoltaic installation connection cabinet and a method for producing a photovoltaic system with such photovoltaic plant connection cabinets.
Bei Photovoltaik-Großanlagen werden Photovoltaikmodule bzw. Photovoltaik-Flächenelemente vorgesehen, die den von ihnen erzeugten Gleichstrom über einzelne zugehörige Strangleitungen liefern. Die Strangleitungen der einzelnen Photovoltaikmodule werden gewöhnlich mittels Vorsammler zu einer Sammelleitung zusammengeführt. Mehrere Sammelleitungen werden von Gruppensammlern gebündelt. An die Gruppensammler schließt sich jeweils ein Photovoltaik-Wechselrichter an. Der Photovoltaik-Wechselrichter speist den von der Photovoltaikanlage erzeugten Strom in ein Stromnetz, beispielsweise das öffentliche Stromnetz, ein.at Large photovoltaic plants photovoltaic modules or photovoltaic surface elements are provided, the direct current generated by them via individual associated strand lines deliver. The strand lines of the individual photovoltaic modules are usually brought together by means of a collector to a manifold. Several manifolds are bundled by group collectors. To the group collectors closes each a photovoltaic inverter at. The photovoltaic inverter feeds it from the photovoltaic system electricity generated in a power grid, such as the public Power grid, a.
Zum derartigen Bündeln und Wandeln des Stroms der einzelnen Photovoltaikmodule ist ein erheblicher Aufwand an Verdrahtung und Fachwissen durch Werkskundendienst notwendig, der bei gewöhnlichen Photovoltaikanlagen deren Kosten erheblich negativ beeinflusst.To the such bundles and converting the current of the individual photovoltaic modules is a Significant amount of wiring and expertise through factory customer service necessary, the usual Photovoltaic systems significantly affect their costs negatively.
Aus
Aus
Aus Dr. Gabler et al., Photovoltaische Großanlagen-Technologie und Realisierung, FVS Themen 2002, S. 56–60, ist eine elektrische Konfiguration einer Photovoltaikanlage mit zentralem Wechselrichterkonzept bekannt.Out Dr. Gabler et al., Large Scale Photovoltaic Technology and Realization, FVS Themen 2002, pp 56-60, is an electrical configuration of a photovoltaic system with central inverter concept known.
Zugrunde liegende AufgabeUnderlying task
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Photovoltaik-Anlage zu schaffen, bei der der Aufwand für deren Verdrahtung erheblich reduziert und damit kostengünstiger gestaltet ist.It It is an object of the invention to provide a photovoltaic system, at the expense of their Wiring significantly reduced and therefore more cost-effective is designed.
Erfindungsgemäße LösungInventive solution
Die Aufgabe ist erfindungsgemäß mit einem vormontierten Photovoltaikanlagen-Anschlussschrank gemäß Anspruch 1 und einem Verfahren zum Herstellen einer Photovoltaikanlage gemäß Anspruch 10 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Lösung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.The Task is inventively with a pre-assembled Photovoltaic systems connection cabinet according to claim 1 and a method for producing a photovoltaic system according to claim 10 solved. Advantageous developments of the solution according to the invention are described in the dependent claims.
Erfindungsgemäß ist ein vormontierter Photovoltaikanlagen-Anschlussschrank mit einem Gehäuse, einer Anzahl darin montierter Gleichstrom- bzw. DC-Anschlüsse, einer Anzahl darin montierter Wechselrichterplätze, mindestens einem darin montierten Wechselstrom- bzw. AC-Anschluss, einer Anzahl darin montierter Gleichstrom- bzw. DC-Verdrahtungen, die je von einem DC-Anschluss zu einem Wechselrichterplatz führen, und einer Anzahl darin montierter Wechselstrom- bzw. AC-Verdrahtungen, die je von einem Wechselrichterplatz zu mindestens einem AC-Anschluss führen, geschaffen.According to the invention is a Pre-assembled photovoltaic system connection cabinet with a housing, one Number of DC and DC connectors mounted therein, one Number of inverter places mounted in it, at least one in it mounted AC or AC port, a number of mounted in it DC or DC wiring, each from a DC connection lead to an inverter site, and a number of AC wirings mounted therein each lead from one inverter place to at least one AC connection created.
Ferner wird gemäß der Erfindung ein Verfahren zum Herstellen einer Photovoltaikanlage vorgeschlagen, mit den Schritten: Aufbauen mehrerer Photovoltaik-Module, Aufstellen mehrerer, erfindungsgemäß vormontierter Photovoltaikanlagen-Anschlussschränke, Bereitstellen eines Netzanschlusskabels, Einsetzen von zu den Photovoltaik-Modulen passenden Wechselrichtern in die Photovoltaikanlagen-Anschlussschränke und Verbinden bzw. elektrisches Koppeln der Photovoltaik-Module mit den Photovoltaikanlagen-Anschlussschränken sowie der Photovoltaikanlagen-Anschlussschränke mit dem Netzanschlusskabel.Further is according to the invention proposed a method for producing a photovoltaic system, with the steps: Building several photovoltaic modules, setting up a plurality of preassembled according to the invention Photovoltaic system terminal cabinets, providing a power cord, inserting of matching to the photovoltaic modules inverters in the Photovoltaic system connection cabinets and connecting or electrical coupling the photovoltaic modules with the photovoltaic plant connection cabinets as well the photovoltaic system connection cabinets with the power cable.
Der Vorteil der erfindungsgemäßen Vorgehensweise liegt darin, dass innerhalb der Photovoltaikanlage durch eine besondere Art der Bündelung und kompakten Verdrahtung zwischen einzelnen Bauteilen in jeweils zugeordneten Anschlussschränken der Verdrahtungsaufwand erheblich reduziert werden kann. Insbesondere wird der Installationsaufwand verringert und die notwendigen Kenntnisse einer einfachen Elektro-Fachkraft reichen für die Wartung und Reparatur aus. Ferner ermöglichen es die erfindungsgemäßen Photovoltaikanlagen-Anschlussschränke, dass sie in einer Fabrik vormontiert werden, wodurch die Kosten für die jeweilige Verdrahtung weiter gesenkt werden können. Darüber hinaus stellen die erfindungsgemäßen Photovoltaikanlagen-Anschlussschränke Gleichteile dar, die auch für verschiede Typen und Größen von Photovoltaikanlagen und sogar für verschiedene Typen und Größen von Wechselrichtern genutzt werden können. Derartige Gleichteile führen zu dem Effekt, dass sie in großen Stückzahlen und damit besonders kostengünstig hergestellt werden können. Die Erfindung schafft damit Gleichteile in jenem Umfang, der einerseits wirtschaftlich und andererseits technisch für die Lösung der oben genannten Aufgabe zielführend ist.Of the Advantage of the procedure according to the invention lies in the fact that within the photovoltaic system by a special Kind of bundling and compact wiring between individual components in each assigned connection cabinets the wiring effort can be significantly reduced. Especially The installation effort is reduced and the necessary knowledge a simple electrician enough for maintenance and repair out. Further enable it the photovoltaic plant connection cabinets according to the invention, that they are preassembled in a factory, reducing the cost of each Wiring can be further lowered. In addition, the photovoltaic installation connection cabinets according to the invention provide identical parts that is also for different types and sizes of Photovoltaic systems and even for different types and sizes of Inverters can be used. such Common parts lead to the effect that they are in big numbers and thus particularly cost-effective can be produced. The invention thus creates identical parts in that extent, on the one hand economical and on the other hand technically for the solution of the above mentioned object purposeful is.
Bei einer ersten vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen, vormontierten Photovoltaikanlagen-Anschlussschranks ist die Anzahl Wechselrichterplätze von 2 bis 10, insbesondere von 5 bis 7, gewählt. Diese Anzahl Wechselrichterplätze, so haben erfindungsgemäße Untersuchungen ergeben, bietet unter Be rücksichtigung der Flächenausdehnung und der räumlichen Verteilung von Photovoltaikmodulen in Photovoltaikanlagen ein Optimum im Hinblick auf den Verkabelungsaufwand zwischen Modul und Schrank einerseits und zwischen Schrank und Netzanschluss andererseits.In a first advantageous embodiment of the invention, preassembled photovoltaic system connection box, the number Wech Selrichterplätze 2 to 10, in particular from 5 to 7, selected. This number of inverter stations, according to the invention investigations have provided under Be consideration of the surface area and the spatial distribution of photovoltaic modules in photovoltaic systems an optimum in terms of cabling between the module and cabinet on the one hand and between cabinet and power connector on the other.
Bei einer zweiten vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen, vormontierten Photovoltaikanlagen-Anschlussschranks sind die DC-Verdrahtungen und die AC-Verdrahtungen für eine Wechselrichterleistung am einzelnen Wechselrichterplatz von 10 kW bis 50 kW, insbesondere von 10 kW bis 35 kW, angepasst. Eine derartige Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Photovoltaikanlagen-Anschlussschränke eröffnet diesen ein weites Anwendungsgebiet unter gleichzeitiger Berücksichtigung von Stückzahleffekten und dem dafür notwendigen Verdrahtungsaufwand.at a second advantageous embodiment of the invention, pre-assembled Photovoltaic panels are the DC wirings and the AC wiring for an inverter power at the single inverter place of 10 kW to 50 kW, in particular from 10 kW to 35 kW, adjusted. A Such a configuration of the photovoltaic plant connection cabinets according to the invention opens up this a wide field of application with simultaneous consideration of unit price effects and for that necessary wiring effort.
Bei einer dritten vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen, vormontierten Photovoltaikanlagen-Anschlussschranks umfasst die einzelne DC-Verdrahtung einen vormontierten Gleichstrom- bzw. DC-Trennschalter. Derartige DC-Trennschalter ermöglichen einen besonders einfachen Austausch einzelner Wechselrichter durch Installateure vor Ort. Ferner liefert im Falle einer Störung nur ein kleiner Teil der Photovoltaikanlage keine Energie mehr.at a third advantageous embodiment of the invention, pre-assembled Photovoltaic Panels includes the single DC wiring one pre-assembled DC or DC disconnector. Enable such DC circuit breaker a particularly simple replacement of individual inverters Installers on site. Furthermore, in the event of a fault only a small part of the photovoltaic system no longer has energy.
Bei einer vierten vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen, vormontierten Photovoltaikanlagen-Anschlussschranks umfasst die einzelne DC-Verdrahtung einen vormontierten DC-Überspannungsschutz. Der DC-Überspannungsschutz ist ein wesentlicher Teil der erfindungsgemäß im Anschlussschrank vormontierten Schutzbeschaltung.at a fourth advantageous embodiment of the invention, preassembled Photovoltaic Panels includes the single DC wiring one pre-assembled DC overvoltage protection. The DC overvoltage protection is an essential part of the invention pre-assembled in the connection cabinet Protective.
Bei einer fünften vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen, vormontierten Photovoltaikanlagen-Anschlussschranks umfasst die einzelne AC-Verdrahtung einen vormontierten Wechselstrom- bzw. AC-Hauptschalter. Der AC-Hauptschalter erlaubt ein vollständiges Abtrennen eines ganzen Anschluss schrankes oder eines Teils davon mit dessen zugehörigem Zweig der Photovoltaikanlage vom Netz, so dass erforderliche Reparaturen oder Wartungsarbeiten dort auch von nicht speziell ausgebildeten Installateuren ohne Sicherheitsrisiko vorgenommen werden können.at a fifth advantageous development of the invention, preassembled photovoltaic system connection box For example, the single AC wiring includes a preassembled AC or AC main switch. The AC main switch allows a complete Disconnecting a whole connection cabinet or a part thereof with its associated Branch of the photovoltaic system from the grid, making necessary repairs or maintenance work there also by not specially trained Installers can be made without security risk.
Bei einer sechsten vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen, vormontierten Photovoltaikanlagen-Anschlussschranks umfasst die einzelne AC-Verdrahtung eine vormontierte Wechselstrom- bzw. AC-Sicherung. Derartige AC-Sicherungen sind erfindungsgemäß damit an klar definierten Orten vorgesehen, so dass sie im Falle einer Störung oder eines Notfalls schnell und übersichtlich zu erreichen sind. Auf diese Weise kann die Fehlererkennungszeit an erfindungsgemäßen Photovoltaikanlagen erheblich gesenkt werden.at a sixth advantageous development of the invention, preassembled Photovoltaic installation panel includes the single AC wiring one pre-assembled AC or AC fuse. Such AC fuses are according to the invention provided in clearly defined places, so that in case of a Disorder or an emergency quickly and clearly can be reached. In this way, the error detection time at photovoltaic systems according to the invention be lowered considerably.
Bei einer siebten vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen, vormontierten Photovoltaikanlagen-Anschlussschranks ist mindestens ein Datenleitungs-Anschluss vormontiert, der insbesondere mit einem DC-Trennschalter, einem DC-Überspannungsschutz und/oder einer AC-Sicherung betrieblich gekoppelt ist. Die derartige Unterbringung und Kopplung der Datenleitungs-Anschlüsse ist im Hinblick auf die an Photovoltaikanlagen bestehenden, oft rauen Umgebungsbedingungen besonders betriebssicher.at a seventh advantageous development of the invention, pre-assembled Photovoltaic system connection box is pre-assembled with at least one data line connection, in particular with a DC disconnect switch, a DC overvoltage protection and / or an AC fuse is operationally coupled. Such accommodation and coupling of the data line terminals is in view of the photovoltaic systems, often harsh environmental conditions especially reliable.
Bei einer achten vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen, vormontierten Photovoltaikanlagen-Anschlussschranks ist jedem Wechselrichterplatz eine Lüftungseinrichtung zugeordnet und insbesondere in einem Sockel des Anschlussschranks mindestens ein Luftfilter angeordnet. Die derartige Lüftung des erfindungsgemäßen Anschlussschranks sorgt für eine gute Kühlung und verhindert sicher ein Eindringen von Schmutz für sämtliche dort untergebrachten Bauteile, was bei bestehenden Anlagen mit ihrer Vielzahl an Schränken und Kästen zum Unterbringen von elektrischen und elektronischen Bauteilen nicht immer der Fall ist.at an eighth advantageous development of the invention, pre-assembled Photovoltaic plant connection box is every inverter place a ventilation device assigned and in particular in a base of the terminal box arranged at least one air filter. Such ventilation of the inventive junction box takes care of a good cooling and safely prevents any ingress of dirt for all housed there components, which in existing systems with their Variety of cabinets and boxes for accommodating electrical and electronic components not always the case.
Insgesamt führt die erfindungsgemäße Lösung nicht nur zu einer Kostensenkung, sie verbessert auch erheblich die Übersichtlichkeit der erfindungsgemäßen Photovoltaikanlagen für Installateure und für das Wartungspersonal. Für Projektanten von Photovoltaikanlagen wird dadurch auch der Planungsaufwand verringert. Durch den erfindungsgemäßen modularen Aufbau kann nahezu jede Art Wechselrichter integriert werden. Vorteil ist neben einer leichteren Installation auch, dass im Falle eines Wechselrichterausfalls nur ein kleiner Teil der Anlage bzw. des Kraftwerks keine Leistung mehr liefert. Ferner kann der Austausch durch Installateure vor Ort ohne große Vorkenntnisse vorgenommen werden.All in all leads the not according to the invention only to lower costs, it also improves the clarity significantly the photovoltaic systems according to the invention for installers and for the Maintenance personnel. For Designers of photovoltaic systems thus also the planning effort reduced. Due to the modular construction according to the invention can almost any kind of inverter can be integrated. Advantage is next to one easier installation too, that in case of inverter failure only a small part of the plant or the power plant no power delivers more. Further, the replacement by installers may be Place without big Previous knowledge will be made.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Lösung anhand der beigefügten schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:following is an embodiment of solution according to the invention the attached schematic drawings closer explained. It shows:
Eine
Photovoltaikanlage
Der
einzelne Photovoltaikanlagen-Anschlussschrank
Der
Photovoltaikanlagen-Anschlussschrank
In
der
Die
DC-Verdrahtungen
Schließlich ist
in der Kammer
Beim
Herstellen der Photovoltaikanlage
- 1010
- Photovoltaikanlagephotovoltaic system
- 1212
- Photovoltaik-ModulPhotovoltaic module
- 1414
- Strangleitungtrain line
- 1616
- Photovoltaikanlagen-AnschlussschrankPhotovoltaic systems connection cabinet
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- NetzanschlusskabelPower cord
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- Gehäusecasing
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- Türedoor
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- Trennwandpartition wall
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- Kammerchamber
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- Kammerchamber
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- DC-AnschlussDC connection
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- AC-AnschlussAC connection
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- WechselrichterplatzInverter place
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- LüfterFan
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- Luftfilterair filter
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- AC-VerdrahtungAC Wiring
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- DC-ÜberspannungsschutzDC overvoltage protection
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- DC-TrennschalterDC circuit breaker
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- AC-ÜberspannungsschutzAC overvoltage protection
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- AC-SicherungsgruppeAC fuse group
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- Datenleitungs-AnschlussData line connection
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