يعد صندوق التجميع الشمسي مكونًا أساسيًا في الأنظمة الكهروضوئية، حيث يقوم بدمج سلاسل الألواح الشمسية المتعددة في مخرج واحد لتحسين الكفاءة والسلامة. ويُعد التركيب السليم لهذه الصناديق وتوصيل أسلاكها أمرًا ضروريًا لتحقيق الأداء الأمثل وطول عمر أنظمة الطاقة الشمسية.
صندوق تجميع الطاقة الشمسية VIOX
مكونات صندوق التجميع الشمسي
يتكون صندوق التجميع الشمسي النموذجي من عدة مكونات رئيسية تعمل معاً لضمان التشغيل الآمن والفعال. وتشمل هذه المكونات ما يلي:
- أن الضميمة لحماية الأجزاء الداخلية من العوامل البيئية.
- حاملات الصمامات أو قواطع الدائرة للحماية من التيار الزائد.
- قضبان الحافلات أو كتل طرفية لتوصيل الكابلات الموجبة والسالبة.
- قضيب توصيل أرضي للتأريض المناسب للنظام.
- الكابل منافذ الدخول للحفاظ على مانع تسرب الماء.
- أجهزة الحماية من زيادة التيار الكهربائي (SPDs) للحماية من ارتفاعات الجهد الكهربائي.
تضم الضميمة هذه المكونات، مما يوفر نقطة مركزية لدمج سلاسل متعددة من الألواح الكهروضوئية في مخرج واحد، مما يعزز كفاءة النظام وسلامته بشكل عام.
مخطط الأسلاك والإجراءات
عند تركيب صندوق تجميع الطاقة الشمسية، فإن اتباع مخطط الأسلاك والإجراءات المناسبة أمر بالغ الأهمية لكفاءة النظام وسلامته. يتضمن مخطط الأسلاك النموذجي لصندوق التجميع الشمسي الكهروضوئي للتيار المستمر عدة مدخلات سلسلة وعدد أقل من وصلات الإخراج إلى العاكس.
لتكوين مدخلات 4 أوتار، ومخرجات 2 أوتار:
- قم بتوصيل الأسلاك الموجبة (+) من كل سلسلة من سلاسل الألواح الشمسية الأربعة بالصمامات أو قواطع الدائرة الكهربائية الفردية داخل صندوق التجميع.
- قم بتوصيل الأسلاك السالبة (-) من جميع الأوتار الأربعة إلى عمود وصل سالب مشترك.
- من الصمامات/ القواطع، قم بتوجيه سلكي خرج موجبين إلى مدخل MPPT1 (تتبع نقطة الطاقة القصوى) الخاص بالعاكس، مما يؤدي إلى موازاة سلسلتين في العاكس.
- قم بتوصيل الخيطين الثالث والرابع بـ MPPT2 على العاكس.
- قم بتشغيل سلك إخراج سالب واحد من عمود التوصيل السالب إلى الطرف السالب للعاكس.
عند تنفيذ مخطط الأسلاك هذا:
- تأكد من أن جميع الكابلات التي تدخل صندوق التجميع محكمة الغلق بشكل صحيح للحفاظ على تصنيفها البيئي.
- استخدم غدد الكابلات أو تركيبات الأنبوب المناسبة لحجم السلك ومواصفات الصندوق.
- قم بتسمية جميع الأسلاك بوضوح داخل الصندوق لسهولة التعرف عليها أثناء الصيانة أو استكشاف الأخطاء وإصلاحها.
- تحقق من أن إجمالي التيار من السلاسل المتوازية لا يتجاوز سعة مدخلات العاكس.
- من الضروري إبقاء الأسلاك الموصلة قصيرة ومستقيمة قدر الإمكان لتقليل فقد الطاقة. وينبغي ألا تقل مساحة المقطع العرضي لهذه الأسلاك عن 16 ملليمتر مربع للتعامل مع التيار المدمج بفعالية.
قبل إغلاق صندوق التجميع، تحقق مرة أخرى من جميع التوصيلات مقابل مخطط الأسلاك والعلامات الداخلية لضمان الدقة. خطوة التحقق النهائية هذه ضرورية لمنع حدوث مشاكل محتملة وضمان عمل النظام على النحو المنشود.
تذكر أنه على الرغم من أن مخطط الأسلاك هذا بمثابة دليل عام، استشر دائمًا تعليمات الشركة المصنعة المحددة والقوانين الكهربائية المحلية لطراز صندوق التجميع الشمسي الخاص بك ومتطلبات التركيب.
دليل التثبيت خطوة بخطوة
لضمان تركيب آمن وفعال لصندوق تجميع الطاقة الشمسية، اتبع هذه الإرشادات خطوة بخطوة:
- تركيب صندوق التجميع:
- اختر موقعاً يسهل الوصول إليه ومحمياً من أشعة الشمس المباشرة والمطر.
- قم بتثبيت الصندوق بإحكام على سطح متين باستخدام أدوات التثبيت المناسبة.
- تجهيز الأسلاك:
- قم بإيقاف تشغيل جميع قواطع الدارة الكهربائية ومفاتيح الفصل قبل بدء العمل.
- انزع حوالي 12 مم من العزل من أطراف جميع الأسلاك المراد توصيلها.
- استخدم سلكاً بمساحة مقطع عرضي لا تقل عن 16 ملم مربع للحصول على الأداء الأمثل.
- توصيل سلاسل الإدخال:
- قم بتوجيه الأسلاك الموجبة والسالبة من كل سلسلة ألواح شمسية من خلال منافذ إدخال الكابلات المخصصة.
- قم بتوصيل الأسلاك الموجبة بحوامل الصمامات أو قواطع الدائرة الكهربائية المناسبة.
- قم بتوصيل الأسلاك السالبة بعمود التوصيل السالب أو الكتلة الطرفية السالبة.
- تركيب أجهزة الحماية:
- في حالة استخدام الصمامات، تأكد من أنها ذات التصنيف الصحيح لنظامك.
- بالنسبة للتكوينات التي تحتوي على قواطع دارة كهربائية، تحقق من أن حجمها مناسب ومثبتة بإحكام.
- قم بتركيب أجهزة الحماية من زيادة التيار (SPD) وفقًا لتعليمات الشركة المصنعة.
- توصيل أسلاك الإخراج:
- قم بتوصيل كابلات الإخراج الرئيسية بقضبان التوصيل الموجبة والسالبة.
- تأكد من أن كابلات الإخراج ذات حجم مناسب للتعامل مع التيار المجمع من جميع سلاسل الإدخال.
- التأريض:
- قم بتوصيل جميع موصلات تأريض المعدات بقضيب التوصيل الأرضي داخل صندوق التجميع.
- تحقق من توصيل موصل قطب التأريض الرئيسي بشكل صحيح.
- وضع العلامات والتوثيق:
- قم بتسمية جميع التوصيلات السلكية والمكونات داخل الصندوق بوضوح.
- قم بإنشاء مخطط تفصيلي للأسلاك للرجوع إليه والصيانة في المستقبل.
- الفحوصات والاختبارات النهائية:
- تحقق من جميع التوصيلات مقابل مخطط الأسلاك والعلامات الداخلية.
- قم بإجراء اختبارات مقاومة العزل إذا تطلبت ذلك القوانين المحلية أو مواصفات النظام.
- أغلق صندوق التجميع بإحكام، مع التأكد من أن جميع الأختام سليمة للحفاظ على تصنيفها البيئي.
من خلال اتباع هذه الخطوات والالتزام بالقوانين الكهربائية المحلية وإرشادات الشركة المصنعة، يمكنك ضمان تركيب صندوق التجميع الشمسي الخاص بك بشكل سليم وآمن.
تكوينات الأسلاك الشائعة
يمكن أن تستوعب صناديق تجميع الطاقة الشمسية تكوينات الأسلاك المختلفة لتناسب متطلبات النظام المختلفة وترتيبات الألواح. فيما يلي بعض تكوينات الأسلاك الشائعة المستخدمة في تركيبات الطاقة الشمسية:
- تهيئة متوازية متسلسلة - متوازية:
- يتم توصيل سلاسل متعددة من اللوحات على التوالي لزيادة الجهد.
- ثم يتم توصيل هذه السلاسل المتسلسلة على التوازي داخل صندوق التجميع.
- يوازن هذا التكوين بين متطلبات الجهد والتيار للعاكس.
- تُستخدم عادةً في الأنظمة الكبيرة لتحسين خرج الطاقة.
- تهيئة MPPT واحدة:
- يتم دمج جميع السلاسل في مخرج واحد.
- مناسبة للأنظمة ذات الاتجاه الموحد للوحة والحد الأدنى من التظليل.
- يبسط الأسلاك ولكنه قد يقلل من كفاءة النظام الكلية في بعض الحالات.
- التكوين متعدد إمبت المتعدد:
- يتم تجميع السلاسل وتوصيلها بمدخلات MPPT منفصلة على العاكس.
- يسمح بتحسين اتجاهات الألواح المختلفة أو ظروف التظليل.
- تكوين السلسلة المنصهرة:
- لكل سلسلة صمامات خاصة بها لحماية التيار الزائد.
- يسمح بعزل الأوتار الفردية وصيانتها بسهولة.
- يعزز السلامة من خلال منع تدفق التيار العكسي.
- تكوين نظام غير مؤرض:
- يتم عزل كل من الموصلات الموجبة والسالبة عن الأرض.
- يتطلب اهتمامًا خاصًا بالعزل والمراقبة.
- غالباً ما تستخدم في أنواع معينة من منشآت الطاقة الشمسية ذات الأغشية الرقيقة.
- تكوين ثنائي القطبين:
- يتم توصيل السلاسل الموجبة والسالبة بشكل منفصل.
- تُنشئ نظامًا ذا فولتية موجبة وسالبة.
- يمكن أن يقلل الجهد الكلي للنظام مع الحفاظ على خرج الطاقة.
عند تنفيذ هذه التكوينات، من الضروري مراعاة عوامل مثل:
- الحد الأقصى لجهد النظام وتقييمات التيار.
- مواصفات العاكس وقدرات MPPT.
- القوانين واللوائح الكهربائية المحلية.
- الظروف البيئية وخصائص اللوحة.
يمكن أن يؤثر الاختيار والتنفيذ السليم لتكوينات الأسلاك بشكل كبير على أداء النظام وسلامته وقابليته للصيانة. استشر دائمًا متخصصًا مؤهلًا في مجال الطاقة الشمسية لتحديد أفضل تكوين لتركيبك المحدد.
إذا كنت بحاجة إلى مزيد من التغييرات أو التفاصيل الإضافية، فلا تتردد في السؤال!
