Αυτοσχέδια Κιβώτια Συνένωσης Φωτοβολταϊκών: Γιατί οι Περισσότερες Αυτοσχέδιες Κατασκευές Είναι Εστίες Πυρκαγιάς (Και Τι Πραγματικά Χρειάζεστε)

Το Τόξο Που Δεν Πεθαίνει: Γιατί το DC Καταστρέφει τον Εξοπλισμό AC

Τη στιγμή που αναποδογυρίζετε έναν διακόπτη AC ανοιχτό υπό φορτίο, σχηματίζεται ένα ηλεκτρικό τόξο μεταξύ των διαχωριζόμενων επαφών. Είναι πλάσμα—ιονισμένο αέριο που μεταφέρει χιλιάδες αμπέρ μέσω αυτού που ήταν κάποτε αέρας, δημιουργώντας θερμοκρασίες που φτάνουν τους 35.000°F, που για λόγους αναφοράς είναι τέσσερις φορές πιο καυτές από την επιφάνεια του ήλιου.

Αλλά να το θέμα με τα τόξα AC: πεθαίνουν μόνα τους.

Εξήντα φορές το δευτερόλεπτο, η τυπική ισχύς AC περνάει από μηδέν βολτ καθώς το ρεύμα εναλλάσσεται κατεύθυνση. Ακριβώς εκείνη τη στιγμή—που διαρκεί μόνο χιλιοστά του δευτερολέπτου—το τόξο χάνει την πηγή ενέργειάς του και σβήνει. Οι επαφές συνεχίζουν να απομακρύνονται. Το κύκλωμα ανοίγει. Τέλος.

Το DC δεν το κάνει αυτό.

Όταν διακόπτετε 93,4 βολτ DC, αυτό το τόξο ανάβει και παραμένει αναμμένο για όσο διάστημα οι επαφές είναι αρκετά κοντά για να το διατηρήσουν. Δεν υπάρχει μηδενική διέλευση. Καμία φυσική διακοπή. Απλώς συνεχές, αμείλικτο ρεύμα που προσπαθεί να γεφυρώσει αυτό το κενό με ένα ποτάμι πλάσματος που λιώνει μέταλλο, αναφλέγει τη μόνωση και συνεχίζει να καίει μέχρι οι επαφές να έχουν φυσικά διαχωριστεί αρκετά—συνήθως 3-4 φορές πιο μακριά από ό,τι έχει σχεδιαστεί ο εξοπλισμός AC.

Αυτό είναι “Το Τόξο Που Δεν Πεθαίνει” και είναι ο λόγος για τον οποίο κάθε εξάρτημα μέσα σε ένα πραγματικό κουτί συνένωσης με ονομαστική τιμή DC φαίνεται διαφορετικό από τον εξοπλισμό AC. Η απόσταση των επαφών είναι μεγαλύτερη. Οι αγωγοί τόξου (αυτές οι ζιγκ-ζαγκ μεταλλικές πλάκες που τεντώνουν και ψύχουν το τόξο) είναι μακρύτεροι. Ορισμένοι διακόπτες DC χρησιμοποιούν ακόμη και μαγνητικά πηνία για να σβήσουν φυσικά το τόξο, σαν να σβήνουν ένα κερί.

Ο υποπίνακας AC $60 δεν έχει τίποτα από αυτά.

Οι διακόπτες του έχουν σχεδιαστεί υποθέτοντας ότι το τόξο θα σβήσει φυσικά μέσα σε 8 χιλιοστά του δευτερολέπτου. Βάλτε 93 βολτ DC μέσα από αυτούς και αυτή η υπόθεση γίνεται ευθύνη. Οι επαφές προσπαθούν να ανοίξουν, το τόξο σχηματίζεται και αντί να πεθάνει στη μηδενική διέλευση, απλώς… συνεχίζει. Οι αγωγοί τόξου του διακόπτη δεν είναι αρκετά μακριοί. Ο διαχωρισμός των επαφών δεν είναι αρκετά μεγάλος. Τα υλικά δεν έχουν ονομαστική τιμή για συνεχή δημιουργία τόξου DC.

Τελικά, συμβαίνει ένα από τα δύο: οι επαφές συγκολλώνται μεταξύ τους (κλείνοντας μόνιμα το κύκλωμα ακόμη και όταν νομίζετε ότι είναι “εκτός”), ή τα εσωτερικά εξαρτήματα του διακόπτη λιώνουν και αποτυγχάνουν καταστροφικά. Κανένα από τα δύο αποτελέσματα δεν περιλαμβάνει την ασφαλή διακοπή λειτουργίας του ηλιακού σας συστήματος όταν χρειάζεται.

Η Σύγχυση των 48V: Η Τάση της Μπαταρίας Σας ≠ Η Τάση της Σειράς Σας

Εδώ είναι που τα περισσότερα σχέδια αυτοσχέδιων ηλιακών κουτιών συνένωσης πάνε στραβά.

Βλέπετε “σύστημα 48V” στα έγγραφα σχεδιασμού σας. Βρίσκετε έναν υποπίνακα AC με ονομαστική τιμή “48 βολτ”. Τέλεια αντιστοιχία, σωστά;

Λάθος σε τρεις περιπτώσεις.

Πρώτον: Αυτή η ονομαστική τιμή μπαταρίας 48V είναι η ονομαστική τάση—το μέσο σημείο λειτουργίας. Η μπαταρία σας 48V λειτουργεί στην πραγματικότητα μεταξύ 40V (αποφορτισμένη) και 58V (φόρτιση). Δεν είναι σχετικό για τον καθορισμό μεγέθους του κουτιού συνένωσης, αλλά είναι σημαντικό να γνωρίζετε ότι οι αριθμοί μετακινούνται.

Δεύτερον: Οι ηλιακές σας σειρές δεν νοιάζονται για την τάση στην οποία λειτουργούν οι μπαταρίες σας. Κάθε πάνελ REC 350W έχει τάση ανοιχτού κυκλώματος (Voc) 46,7V. Δύο πάνελ σε σειρά; Αυτό είναι 93,4 βολτ—σχεδόν διπλάσια από την τάση της μπαταρίας σας—και αυτός είναι ο αριθμός που πρέπει να χειριστεί το αυτοσχέδιο κουτί συνένωσης. Δεν συνδυάζετε 48V. συνδυάζετε πέντε ξεχωριστές σειρές 93,4V σε ένα κύκλωμα εξόδου DC.

Τρίτον—και αυτό είναι Η Παγίδα της Ονομαστικής Τάσης: Όταν ένας πίνακας με ονομαστική τιμή AC λέει “48 βολτ”, σημαίνει 48 βολτ AC. Εάν έχει οποιαδήποτε ονομαστική τιμή DC (οι περισσότεροι δεν έχουν), είναι θαμμένη στα ψιλά γράμματα και δραματικά χαμηλότερη. Ένας διακόπτης με ονομαστική τιμή 240VAC μπορεί να είναι ασφαλής μόνο στα 48VDC. Ένας πίνακας με ονομαστική τιμή 480VAC; Ίσως 60-80VDC αν είστε τυχεροί.

Γιατί η τεράστια διαφορά; Επιστροφή στο Τόξο Που Δεν Πεθαίνει. Οι ονομαστικές τιμές τάσης AC υποθέτουν ότι το τόξο σβήνει φυσικά. Οι ονομαστικές τιμές τάσης DC υποθέτουν ότι το τόξο αντεπιτίθεται και προσπαθεί να διατηρηθεί σε μεγαλύτερα κενά. Όσο υψηλότερη είναι η τάση DC, τόσο μεγαλύτερο είναι το κενό που μπορεί να πηδήξει και τόσο πιο ισχυρός πρέπει να είναι ο μηχανισμός διακοπής.

Έτσι, αυτός ο πίνακας Square D “με ονομαστική τιμή 48V”; Ακόμη και αν αυτή είναι μια ονομαστική τιμή DC (ελέγξτε το φύλλο δεδομένων—θα περιμένω), προσπαθείτε να περάσετε 93,4V μέσα από αυτό. Λειτουργείτε στο 195% της τάσης σχεδιασμού του. Αυτό δεν είναι περιθώριο ασφαλείας. αυτό είναι χρονόμετρο αντίστροφης μέτρησης.

Τι Σας Αγοράζει Πραγματικά το $240: Εσωτερικά της Πιστοποίησης UL 1741

“Είναι απλώς ένα αυτοκόλλητο UL”, μπορεί να σκεφτείτε. “Μπορώ να το παραλείψω αυτό για μια αυτοσχέδια εγκατάσταση.”

Αλλά το UL 1741—το πρότυπο για τα ηλιακά κουτιά συνένωσης και τον εξοπλισμό διασύνδεσης—δεν ελέγχει αν το κουτί σας έχει στρογγυλεμένες γωνίες και ωραίο χρώμα. Ελέγχει αν ο εξοπλισμός σας επιβιώνει από τις ακριβείς λειτουργίες αστοχίας που συμβαίνουν στα πραγματικά φωτοβολταϊκά συστήματα.

Ορίστε τι περνάει ένα κουτί συνένωσης για να κερδίσει αυτή την καταχώριση UL 1741:

Δοκιμή σφάλματος τόξου DC: Μπορούν οι διακόπτες να διακόψουν ένα τόξο στην πλήρη τάση της σειράς υπό μέγιστο ρεύμα; Το δοκιμάζουν αυτό εκατοντάδες φορές. Οι διακόπτες του πίνακα AC σας; Δεν έχουν δοκιμαστεί ποτέ για δημιουργία τόξου DC. Μηδέν φορές.

Δοκιμή ρεύματος βραχυκυκλώματος: Τι συμβαίνει όταν δύο σειρές βραχυκυκλώνουν κατά λάθος μεταξύ τους, ρίχνοντας 90 αμπέρ μέσω μιας μπάρας ζυγών με ονομαστική τιμή 20; Η δοκιμή εκθέτει κάθε σημείο σύνδεσης σε ρεύματα σφάλματος 10-20× το κανονικό ρεύμα λειτουργίας. Ό,τι πρόκειται να λιώσει, λιώνει στο εργαστήριο αντί για τη στέγη σας.

Θερμική κυκλοφορία: Τα κουτιά συνένωσης στην ταράτσα κυμαίνονται από -40°F χειμωνιάτικες νύχτες έως 140°F καλοκαιρινές ημέρες υπό άμεσο ήλιο. Η UL κυκλοφορεί τον εξοπλισμό μέσω αυτών των ακραίων καταστάσεων ενώ είναι πλήρως φορτωμένος. Οι συνδέσεις που θα χαλαρώσουν μετά από τρία χρόνια θερμικής διαστολής; Αποτυγχάνουν στον θάλαμο δοκιμών.

Προστασία του περιβάλλοντος: Αυτή η ονομαστική τιμή NEMA 3R δεν είναι διακοσμητική. Σημαίνει ότι το κουτί επιβιώνει από οριζόντια βροχή, δεν συσσωρεύει πάγο που εμποδίζει τον αερισμό και διατηρεί τη σκόνη μακριά από τις μπάρες ζυγών ακόμη και όταν είναι τοποθετημένο σε ένα σκονισμένο βιομηχανικό περιβάλλον. Ο υποπίνακας του γκαράζ σας είναι NEMA 1—σχεδιασμένος για ωραία, καθαρή εσωτερική χρήση σε θερμοκρασία δωματίου.

Το πραγματικό κόστος αυτής της αναβάθμισης $240 δεν είναι τα υλικά. Ένας διακόπτης με ονομαστική τιμή DC κοστίζει ίσως $30 αντί για $12 για έναν διακόπτη AC. Το μεταλλικό περίβλημα κοστίζει άλλα $50. Τα υπόλοιπα; Είναι οι ώρες μηχανικής που δαπανήθηκαν για να διασφαλιστεί ότι αυτά τα εξαρτήματα λειτουργούν αξιόπιστα μαζί υπό τις χειρότερες συνθήκες και οι δοκιμές για να το αποδείξουν.

Όταν παραλείπετε το UL 1741, δεν χάνετε απλώς ένα αυτοκόλλητο. Χάνετε 10.000 ώρες καταστροφικών δοκιμών που εντόπισαν κάθε λειτουργία αστοχίας που θα αντιμετωπίσει το κουτί σας που είναι τοποθετημένο στην ταράτσα τα επόμενα 20 χρόνια. Δοκιμάζετε αυτές τις λειτουργίες αστοχίας μόνοι σας.

Σε πραγματικό χρόνο.

Στη στέγη σας.

4 Μη Διαπραγματεύσιμες Απαιτήσεις για ένα Ασφαλές Αυτοσχέδιο Ηλιακό Κουτί Συνένωσης

Ας είμαστε σαφείς: η κατασκευή του δικού σας ηλιακού κουτιού συνένωσης είναι τεχνικά δυνατή. Αλλά αξίζει να το κάνετε μόνο εάν πληροίτε καθεμία από αυτές τις απαιτήσεις. Παραλείψτε ακόμη και μία και θα ήταν καλύτερα να αγοράσετε το προκατασκευασμένο κουτί.

Απαίτηση 1: Εξαρτήματα με Ονομαστική Τιμή DC με Κατάλληλες Ονομαστικές Τιμές Τάσης

Η λίστα αγορών σας για ένα αυτοσχέδιο ηλιακό κουτί συνένωσης ξεκινά εδώ: κάθε διακόπτης, ασφάλεια ηλεκτρική, μπάρα ζυγών, μπλοκ ακροδεκτών, και αποσύνδεση μέσα σε αυτό το κουτί πρέπει να έχει ρητή ονομαστική τιμή για τάση DC και για τουλάχιστον 600 βολτ DC.

Όχι 600VAC. Όχι “κατάλληλο για ηλιακή ενέργεια”. Όχι “πιθανώς εντάξει”. Το φύλλο δεδομένων πρέπει να αναφέρει: “600VDC” σε απλό κείμενο.

Γιατί 600V όταν οι σειρές σας είναι μόνο 93,4V; Δύο λόγοι. Πρώτον, το άρθρο 690.7 του NEC απαιτεί υπολογισμούς τάσης με βάση την πιο κρύα αναμενόμενη θερμοκρασία στην τοποθεσία σας. Τα ηλιακά πάνελ παράγουν υψηλότερη τάση όταν είναι κρύα—έως και 10-15% υψηλότερη από την ονομαστική Voc ανάλογα με την κλιματική σας ζώνη. Τα πάνελ σας 46,7V μπορεί να φτάσουν τα 53V το καθένα ένα πρωινό του Ιανουαρίου. Δύο σε σειρά; 106 βολτ ανά σειρά.

Δεύτερον, χρειάζεστε περιθώριο ασφαλείας για παροδικές αιχμές τάσης κατά τη διάρκεια των εφέ άκρης νέφους (όταν η ένταση του ηλιακού φωτός αλλάζει γρήγορα) και για την υποβάθμιση του εξοπλισμού με την πάροδο του χρόνου. Βιομηχανικό πρότυπο: εάν η μέγιστη τάση του συστήματός σας είναι κάτω από 150VDC, χρησιμοποιήστε εξαρτήματα με ονομαστική τιμή 600VDC. Δεν είναι υπερβολή. είναι το ελάχιστο για διάρκεια ζωής 25 ετών.

Πού να προμηθευτείτε εξαρτήματα με ονομαστική τιμή DC:

• Διακόπτες DC: Κατασκευαστές όπως οι ABB, Eaton, Mersen και Littelfuse κατασκευάζουν αυτόματους διακόπτες χυτού περιβλήματος με ονομαστική τιμή DC (MCCB). Αναμένετε να πληρώσετε $35-60 ανά διακόπτη έναντι $12-18 για ισοδύναμους διακόπτες AC. Ελέγξτε για “συμπλήρωμα UL 489” ονομαστική τιμή DC ή “IEC 60947-2 DC” σήμανση.
• Ασφάλειες: Οι Ferraz Shawmut, Mersen και Littelfuse προσφέρουν ασφάλειες με ονομαστική τιμή PV με ονομαστικές τιμές 600VDC έως 1000VDC. Χρησιμοποιήστε ασφάλειες 15A για τυπικά πάνελ 350W (υπολογίζεται ως Isc × 1,56 ανά NEC 690.8). Κόστος: $8-15 ανά ασφάλεια συν $25-40 ανά βάση ασφάλειας.
• Μπάρες ζυγών: Χαλκός ή αλουμίνιο με ονομαστική τιμή 90°C ελάχιστο. Πολλές μπάρες ζυγών με ονομαστική τιμή AC λειτουργούν καλά, αλλά επαληθεύστε ότι η προδιαγραφή υλικού χειρίζεται την πυκνότητα ρεύματος DC (1,5-2,0 A/mm² για χαλκό).

Pro-Tip #1: Αυτή η σήμανση “48V” στον εξοπλισμό AC; Αναφέρεται στην τάση της μπαταρίας σας, όχι στην τάση της σειράς του πάνελ σας. Το σύστημα μπαταρίας σας 48V έχει σειρές 93,4V που χρειάζονται κατάλληλο εξοπλισμό DC με ονομαστική τιμή 600VDC.

Απαίτηση #2: UL 1741-Περίβλημα με Πιστοποίηση ή Ισοδύναμη Προστασία

Το ίδιο το μεταλλικό κουτί έχει μεγαλύτερη σημασία από ό,τι νομίζετε όταν κατασκευάζετε ένα DIY ηλιακό κουτί συνένωσης.

Για εγκατάσταση σε στέγη, χρειάζεστε τουλάχιστον ένα NEMA 3R (στεγανό για βροχή) ή IP54 (προστατευμένο από σκόνη και πιτσιλίσματα) περίβλημα. Τα εσωτερικά πάνελ NEMA 1 δεν είναι κατάλληλα. Το περίβλημα πρέπει:

Να αντέχει σε θερμικούς κύκλους: Οι θερμοκρασίες της στέγης κυμαίνονται καθημερινά κατά 80-100°F. Το περίβλημα χρειάζεται φλάντζες που να διατηρούν τη στεγανότητά τους, διατρήσεις που να μην σπάνε από τη διαστολή/συστολή και βαφή που να μην ξεφλουδίζει και να μολύνει τις ηλεκτρικές συνδέσεις.

Να παρέχει επαρκή εξαερισμό: Οι DC διακόπτες παράγουν θερμότητα όταν μεταφέρουν ρεύμα. Χωρίς σωστό εξαερισμό, οι εσωτερικές θερμοκρασίες μπορεί να υπερβούν τις ονομαστικές τιμές των εξαρτημάτων, ακόμη και όταν η θερμοκρασία περιβάλλοντος είναι αποδεκτή. Αναζητήστε περιβλήματα με εξαερισμό υπολογισμένο για τουλάχιστον 30% περισσότερο θερμικό φορτίο από το μέγιστο ρεύμα της συμβολοσειράς σας.

Να περιλαμβάνει κατάλληλες διατάξεις γείωσης: Το περίβλημά σας χρειάζεται ειδικές μπάρες γείωσης με μηχανικούς ακροδέκτες (όχι ελατηριωτά κλιπ) ονομαστικής τιμής τουλάχιστον 6 AWG χαλκού. Κάθε μεταλλική επιφάνεια μέσα στο κουτί πρέπει να συνδέεται με τη γείωση. Αυτό δεν είναι προαιρετικό—το NEC 690.43 το απαιτεί.

Έλεγχος της πραγματικότητας του κόστους: Ένα κατάλληλο περίβλημα NEMA 3R με μέγεθος για 5-6 συμβολοσειρές (περίπου 12″ × 16″ × 6″) κοστίζει 80-150 $. Ένα αδιάβροχο περίβλημα εξωτερικού χώρου με τις σωστές διατρήσεις, μπάρες και υλικό στερέωσης; 120-200 $. Αυτό είναι το 50-60% του συνολικού κόστους του DIY κουτιού συνένωσης.

Εάν σκέφτεστε “Θα χρησιμοποιήσω απλώς τον πίνακα AC και θα προσθέσω ένα αδιάβροχο κάλυμμα”, σταματήστε. Αυτά τα καλύμματα έχουν σχεδιαστεί για να κρατούν τη βροχή μακριά από τους διακόπτες κατά τη διάρκεια στιγμιαίας χρήσης—όχι για να παρέχουν συνεχή προστασία NEMA 3R για εξοπλισμό που ζει σε εξωτερικούς χώρους 24 ώρες το 24ωρο, 7 ημέρες την εβδομάδα για 25 χρόνια.

Απαίτηση #3: Προστασία από Σφάλμα Τόξου (Συμμόρφωση με NEC 690.11)

Εδώ είναι όπου οι περισσότερες κατασκευές DIY ηλιακών κουτιών συνένωσης αποτυγχάνουν στον έλεγχο κώδικα.

Το NEC 690.11 απαιτεί διακόπτες κυκλώματος σφάλματος τόξου (AFCI) για οποιοδήποτε φωτοβολταϊκό σύστημα με κυκλώματα DC που λειτουργούν σε 80 βολτ ή υψηλότερα. Οι συμβολοσειρές σας 93,4V; Είστε 17% πάνω από το όριο. Το AFCI είναι μη διαπραγματεύσιμο.

Τι κάνει πραγματικά το AFCI: Παρακολουθεί την ηλεκτρική υπογραφή του ρεύματος που ρέει μέσω των κυκλωμάτων DC και ανιχνεύει το συγκεκριμένο μοτίβο θορύβου ενός σφάλματος τόξου—το χαοτικό, υψηλής συχνότητας σήμα που εμφανίζεται όταν το ρεύμα πηδάει πάνω από ένα κενό. Όταν ανιχνευθεί, διακόπτει αμέσως το κύκλωμα πριν το τόξο μπορέσει να αναφλέξει κοντινά υλικά.

Θυμάστε Το Τόξο Που Δεν Θέλει Να Πεθάνει; Το AFCI έχει σχεδιαστεί ειδικά για να το σκοτώσει.

Οι δύο επιλογές σας:

Επιλογή 1 – Αντιστροφέας με ενσωματωμένο AFCI: Οι περισσότεροι σύγχρονοι αντιστροφείς συμβολοσειράς (SMA, SolarEdge, Fronius, κ.λπ.) έχουν ενσωματωμένη ανίχνευση σφάλματος τόξου σύμφωνα με το UL 1741. Εάν ο αντιστροφέας σας το έχει αυτό, δεν χρειάζεστε ξεχωριστό AFCI στο DIY κουτί συνένωσης. Επαληθεύστε το ελέγχοντας το φύλλο προδιαγραφών του αντιστροφέα σας για “UL 1741 AFCI compliant” ή “NEC 690.11 arc fault protection.”

Επιλογή 2 – Αυτόνομη συσκευή AFCI: Εάν ο αντιστροφέας σας δεν περιλαμβάνει AFCI, χρειάζεστε έναν καταχωρημένο ανιχνευτή σφάλματος τόξου εγκατεστημένο στο κουτί συνένωσης ή εντός 6 ποδιών από αυτό. Αυτά κοστίζουν 200-400 $ και απαιτούν επιπλέον καλωδίωση. Οι μάρκες περιλαμβάνουν Sensata, Eaton και Mersen. Αυτό από μόνο του μπορεί να κάνει το DIY κουτί συνένωσης πιο ακριβό από την αγορά ενός προκατασκευασμένου.

Exception: Εάν η καλωδίωση DC σας τρέχει σε μεταλλικό σωλήνα ή μεταλλικό καλώδιο και δεν βγαίνει ποτέ από αυτόν τον μεταλλικό αγωγό μεταξύ των πάνελ και του αντιστροφέα, μπορείτε να παραλείψετε το AFCI. Αλλά ρεαλιστικά; Οι εγκαταστάσεις σε στέγη χρησιμοποιούν εκτεθειμένο καλώδιο PV με συνδέσμους MC4, πράγμα που σημαίνει ότι απαιτείται AFCI.

Pro-Tip #2: Τα τόξα DC δεν πεθαίνουν όταν γυρίζετε τον διακόπτη—συνεχίζουν να καίγονται στους 35.000°F μέχρι να κατασταλούν φυσικά. Το AFCI είναι ο τρόπος με τον οποίο τα καταστέλλετε πριν ξεκινήσουν πυρκαγιές.

Απαίτηση #4: Σωστή Επισήμανση και Τεκμηρίωση (NEC 690.7, 690.15)

Οι επιθεωρητές κώδικα θα επισημάνουν την εγκατάσταση του DIY ηλιακού κουτιού συνένωσης για ελλιπείς ετικέτες πιο γρήγορα από ό,τι για αμφισβητήσιμες επιλογές εξαρτημάτων.

Απαιτούμενες ετικέτες στο DIY κουτί συνένωσης:

1. Ετικέτα μέγιστης τάσης DC (NEC 690.7):

ΜΕΓΙΣΤΗ ΤΑΣΗ DC: 106V

Αυτή η ετικέτα πρέπει να τοποθετηθεί στο εξωτερικό του κουτιού συνένωσης και να είναι ορατή χωρίς να ανοίξετε το περίβλημα.

2. Αναγνώριση συνένωσης DC (NEC 690.15):

ΠΡΟΕΙΔΟΠΟΙΗΣΗ:

3. Αναγνώριση αγωγού (NEC 690.31):
Κάθε εισερχόμενη συμβολοσειρά πρέπει να φέρει ετικέτα με την τοποθεσία προέλευσής της:

• “ΣΥΜΒΟΛΟΣΕΙΡΑ 1 – ΣΥΣΤΟΙΧΙΑ ΒΟΡΕΙΑ”
• “ΣΥΜΒΟΛΟΣΕΙΡΑ 2 – ΣΥΣΤΟΙΧΙΑ ΒΟΡΕΙΑ”
• “ΣΥΜΒΟΛΟΣΕΙΡΑ 3 – ΣΥΣΤΟΙΧΙΑ ΝΟΤΙΑ”
• κ.λπ.

4. Ετικέτα αγωγού ηλεκτροδίου γείωσης (εάν ισχύει):
Εάν ο αγωγός γείωσης τερματίζει στο κουτί συνένωσης, επισημάνετε τον σύμφωνα με το NEC 690.47.

Χρησιμοποιήστε υλικό ετικετών εξωτερικού χώρου (ετικέτες πολυεστέρα 3M ή Brady με μελάνι ανθεκτικό στην υπεριώδη ακτινοβολία). Οι εκτυπωμένες ετικέτες χαρτιού σε αδιάβροχα μανίκια δεν θα περάσουν την επιθεώρηση—υποβαθμίζονται πολύ γρήγορα.

Τεκμηρίωση που χρειάζεστε:

• Μονογραμμικό διάγραμμα που δείχνει τη διαμόρφωση και τις τάσεις της συμβολοσειράς
• Φύλλα δεδομένων εξαρτημάτων που αποδεικνύουν τις ονομαστικές τιμές DC
• Υπολογισμός που δείχνει τη μέγιστη τάση NEC 690.7
• Υπολογισμοί ρεύματος NEC 690.8

Κρατήστε αντίγραφα μέσα στο κουτί συνένωσης σε μια αδιάβροχη θήκη εγγράφων. Οι επιθεωρητές ενδέχεται να τα ζητήσουν.

Τα Πραγματικά Μαθηματικά: Κουτί Συνένωσης 300 $ έναντι της Εναλλακτικής

Ας μιλήσουμε για χρήματα. Πραγματικά χρήματα.

Η λίστα ανταλλακτικών για το συμβατό DIY ηλιακό κουτί συνένωσης:

• Περίβλημα NEMA 3R με βάσεις διακόπτη: 120 $
• Πέντε διακόπτες 15A ονομαστικής τιμής DC στα 45 $ έκαστος: 225 $
• Μπάρες και ακροδέκτες ονομαστικής τιμής DC: 60 $
• Υλικό, ετικέτες, καλώδιο, σύνδεσμοι: 40 $
• Σύνολο: 445 $

Περίμενε. Το προκατασκευασμένο κουτί συνένωσης με πιστοποίηση UL 1741 κοστίζει 320 $. Η “εξοικονόμηση DIY”; Χάνετε 125 $ συν 6-8 ώρες συναρμολόγησης και καλωδίωσης.

Αλλά αυτό υποθέτει ότι δεν χρειάζεστε ξεχωριστό AFCI. Προσθέστε αυτή τη συσκευή 300 $; Τώρα είστε στα 745 $ έναντι 320 $ για το προκατασκευασμένο κουτί που περιλαμβάνει ενσωματωμένο AFCI.

Τα μαθηματικά δεν λειτουργούν για τα περισσότερα έργα DIY ηλιακών κουτιών συνένωσης. Εκτός αν κατασκευάζετε για 10+ συμβολοσειρές όπου τα προκατασκευασμένα κουτιά γίνονται ακριβά (πάνω από 800 $), ή χρειάζεστε μια προσαρμοσμένη διαμόρφωση που δεν είναι διαθέσιμη από το ράφι, τα DIY κουτιά συνένωσης είναι συχνά περισσότερη πιο ακριβό από την αγορά σωστά πιστοποιημένου εξοπλισμού.

Εδώ είναι τα μαθηματικά που έχουν πραγματικά σημασία:

Κόστος μιας ηλεκτρικής πυρκαγιάς: 50.000-250.000 € σε δομικές ζημιές, ανάλογα με το πότε φτάνει η πυροσβεστική υπηρεσία.

Κόστος αύξησης ασφαλίστρου ιδιοκτήτη σπιτιού μετά από ηλεκτρική πυρκαγιά: 20-40% αύξηση για 3-5 χρόνια = 1.200-3.000 € επιπλέον κόστος.

Κόστος άρνησης ασφαλιστικής απαίτησης επειδή χρησιμοποιήσατε μη εγκεκριμένο εξοπλισμό: 100% των ζημιών = ό, τι κι αν κοστίσει η πυρκαγιά.

Κόστος προβλημάτων αδειοδότησης όταν προσπαθείτε να πουλήσετε το σπίτι σας: Καθυστερήσεις, επανεπιθεωρήσεις, πιθανά έξοδα εργολάβου για να συμμορφωθείτε με τον κώδικα = 2.000-8.000 €.

Αυτή η διαφορά τιμής των 240 €; Δεν αγοράζετε μια φανταχτερή ετικέτα. Αγοράζετε την ηρεμία του μυαλού ότι κάθε εξάρτημα έχει υποβληθεί σε δοκιμασίες καταπόνησης για τους ακριβείς τρόπους αστοχίας που συμβαίνουν στις στέγες. Αγοράζετε εξοπλισμό συμβατό με την ασφάλιση που δεν θα ακυρώσει την πολιτική σας. Αγοράζετε εγκεκριμένο από επιθεωρητές υλικό που δεν θα καθυστερήσει την άδειά σας για τρεις μήνες.

Επαγγελματική συμβουλή #3: Η πραγματική δεξιότητα DIY δεν είναι να καταλάβετε πώς να χτίσετε τα πάντα μόνοι σας - είναι να γνωρίζετε ποιες γωνίες μπορείτε να κόψετε και ποιες σας κόβουν πίσω. Τα κουτιά συνδυασμού κόβουν πίσω.

Πότε το DIY Έχει Πραγματικά Νόημα

Μην παρεξηγήσετε αυτό το άρθρο ως “μην χτίσετε ποτέ τίποτα μόνοι σας”. Οι ηλιακές εγκαταστάσεις έχουν πολλές νόμιμες ευκαιρίες DIY:

Έξυπνα έργα DIY:

• Στήριξη και τοποθέτηση: Μπορείτε απολύτως να σχεδιάσετε και να εγκαταστήσετε το δικό σας σύστημα τοποθέτησης πάνελ. Είναι μηχανικό, είναι επαληθεύσιμο και δεν υπάρχει Τόξο Που Δεν Θα Πεθάνει που προσπαθεί να σας σκοτώσει αν κάνετε κάτι λάθος.
• Δρομολόγηση σωλήνων: Τρέχετε σωλήνες EMT ή PVC από το κουτί συνδυασμού σας στον μετατροπέα σας; Υπέροχο έργο DIY. Απλώς ακολουθήστε τους υπολογισμούς πλήρωσης σωλήνων NEC.
• Παρακολούθηση συστήματος: Προσθέτετε παρακολούθηση απόδοσης, καταγραφή δεδομένων, ακόμη και ενσωματώσεις IoT για να παρακολουθείτε το σύστημά σας; Ξεσαλώστε. Στη χειρότερη περίπτωση, χάνετε κάποια δεδομένα.

Απερίσκεπτα έργα DIY:

• Κουτιά συνδυασμού (όπως έχουμε συζητήσει)
• Αποσυνδέσεις DC μεταξύ συνδυαστή και μετατροπέα (ίδια ζητήματα: διακοπή τόξου DC, ονομαστικές τιμές τάσης)
• Εγκατάσταση μετατροπέα (σύνθετες ηλεκτρικές συνδέσεις, σημεία ενσωμάτωσης AC/DC)
• Διασυνδέσεις πίνακα υπηρεσιών (απαιτείται αδειούχος ηλεκτρολόγος στις περισσότερες δικαιοδοσίες)

Το μοτίβο; Εάν μεταφέρει DC υψηλής τάσης ή συνδέεται με την κύρια ηλεκτρική σας υπηρεσία, προσλάβετε επαγγελματίες ή αγοράστε εγκεκριμένο εξοπλισμό. Εάν είναι δομικό, μηχανικό ή παρακολούθηση χαμηλής τάσης, κάντε DIY.

Το Κάτω Όριο: Χτίστε Έξυπνα, Όχι Απλώς Φτηνά

Εάν φτάσατε μέχρι εδώ, είστε ήδη μπροστά από το 90% των DIY εγκαταστατών ηλιακών συστημάτων. Κάνετε τις σωστές ερωτήσεις.

Εδώ είναι τι μάθατε:

Το Τόξο Που Δεν Θα Πεθάνει: Τα τόξα DC δεν αυτοσβήνουν όπως τα τόξα AC. Καίγονται στους 35.000°F μέχρι να κατασταλούν φυσικά. Ο εξοπλισμός AC δεν έχει σχεδιαστεί για αυτό.

Η Σύγχυση των 48V: Η τάση της μπαταρίας σας δεν είναι η τάση της σειράς σας. Αυτό το σύστημα 48V έχει σειρές 93,4V που χρειάζονται εξοπλισμό με ονομαστική τιμή 600VDC, όχι επαναχρησιμοποιημένα πάνελ AC.

Η Παγίδα της Ονομαστικής Τάσης: Οι ονομαστικές τιμές τάσης AC δεν μεταφράζονται σε DC. Ένας διακόπτης 240VAC μπορεί να είναι ασφαλής μόνο στα 48VDC. Οι σειρές σας 93,4V υπερβαίνουν τη δυνατότητα DC του περισσότερου εξοπλισμού AC.

Το Κόστος Συμμόρφωσης: Η κατασκευή ενός DIY ηλιακού κουτιού συνδυασμού συμβατού με τον κώδικα κοστίζει 445-745 €. Αγοράζετε ένα προκατασκευασμένο κουτί με πιστοποίηση UL 1741; 320 €. Τα μαθηματικά δεν υποστηρίζουν το DIY εκτός εάν χρειάζεστε προσαρμοσμένες διαμορφώσεις.

Μπορείτε τεχνικά να κατασκευάσετε το δικό σας κουτί συνδυασμού; Ναι. Με τα σωστά εξαρτήματα, κατάλληλα περιβλήματα, προστασία AFCI και σωστή σήμανση, είναι δυνατό.

Πρέπει; Μάλλον όχι. Η εξοικονόμηση κόστους εξατμίζεται μόλις τιμολογήσετε εξαρτήματα με ονομαστική τιμή DC και AFCI. Η επένδυση χρόνου (8-10 ώρες για την πρώτη κατασκευή, 4-6 για τις επόμενες) σπάνια δικαιολογεί τη μικρή εξοικονόμηση. Και η ευθύνη εάν κάτι πάει στραβά - αυτή η άρνηση ασφαλιστικής απαίτησης, αυτή η απόρριψη άδειας, αυτή η κόκκινη ετικέτα του επιθεωρητή - εξαλείφει οποιοδήποτε οικονομικό όφελος.

Η πραγματική κίνηση DIY; Να γνωρίζετε πότε να χτίσετε και πότε να αγοράσετε.

Εξοικονομήστε την ενέργειά σας DIY για τη στήριξη, τα συστήματα παρακολούθησης, τις διαδρομές σωλήνων, τα μέρη των ηλιακών εγκαταστάσεων όπου η προσπάθειά σας πολλαπλασιάζει πραγματικά τα χρήματά σας αντί να αυξάνει απλώς τον κίνδυνο σας.

Και αυτό το πάνελ Square D των 60 € στο γκαράζ σας; Χρησιμοποιήστε το εκεί που ανήκει - σε ένα κύκλωμα AC, όπου το μηδενικό πέρασμα κάνει τη βαριά ανύψωση και τα τόξα πεθαίνουν μόνα τους όπως υποτίθεται ότι κάνουν.

Επειδή στην ηλιακή PV, το πιο ακριβό λάθος δεν είναι αυτό που σας κοστίζει 300 € εκ των προτέρων. Είναι αυτό που σας εξοικονομεί 240 € σήμερα και σας κοστίζει 50.000 € έξι μήνες από τώρα, όταν Το Τόξο Που Δεν Θα Πεθάνει βρίσκει κάτι εύφλεκτο.