A Ο πίνακας συνένωσης PV είναι ένα ηλεκτρολογικό περίβλημα που συγκεντρώνει πολλαπλά κυκλώματα φωτοβολταϊκών στοιχειοσειρών (strings) πριν από τον μετατροπέα (inverter) ή τον ρυθμιστή φόρτισης. Σε ένα τυπικό φωτοβολταϊκό σύστημα, κάθε στοιχειοσειρά παράγει συνεχές ρεύμα (DC). Το κουτί συνδυασμού συλλέγει τις εξόδους αυτών των στοιχειοσειρών, παρέχει λειτουργίες προστασίας και μεταγωγής, και στέλνει ένα ή περισσότερα συνδυασμένα κυκλώματα εξόδου προς τα επόμενα στάδια της εγκατάστασης.
Για επιλογές ανάλογα με το έργο, δείτε Λύσεις κουτιών συνδυασμού φωτοβολταϊκών VIOX. Αυτός ο οδηγός εξηγεί πώς λειτουργούν τα κουτιά συνδυασμού φωτοβολταϊκών, ποια εξαρτήματα περιέχουν, πώς είναι συνήθως διατεταγμένη η καλωδίωση και πώς να επιλέξετε τη σωστή διαμόρφωση για οικιακά, εμπορικά και βιομηχανικά φωτοβολταϊκά έργα.
Το σημαντικό σημείο είναι ότι ένα κουτί συνδυασμού δεν είναι απλώς ένα κουτί διακλάδωσης. Σε ένα φωτοβολταϊκό σύστημα με πολλές στοιχειοσειρές, συχνά αποτελεί το πρώτο σημείο προστασίας από αντίστροφο ρεύμα, υπερτάσεις, απομόνωση για συντήρηση, παρακολούθηση και οργάνωση της καλωδίωσης πεδίου. Ένα κακώς επιλεγμένο κουτί συνδυασμού μπορεί να προκαλέσει υπερθέρμανση, ενοχλητικά σφάλματα, αστοχία του SPD ή μη ασφαλείς συνθήκες απομόνωσης DC. Ένα σωστά επιλεγμένο κουτί καθιστά τη συστοιχία ευκολότερη στη καλωδίωση, τον έλεγχο, την προστασία και τη συντήρηση.
Εάν χρειάζεστε μόνο έναν ορισμό για αρχάριους, ξεκινήστε με Τι είναι το κουτί συνδυασμού φωτοβολταϊκών (PV Combiner Box);. Εάν η ερώτησή σας αφορά κυρίως τη λειτουργία, δείτε Τι κάνει ένα κουτί συνδυασμού ηλιακών συλλεκτών;. Αυτή η σελίδα αποτελεί τον πλήρη τεχνικό οδηγό.
Σύντομη απάντηση: Τι κάνει ένα κουτί συνδυασμού φωτοβολταϊκών;
Ένα κουτί συνδυασμού φωτοβολταϊκών εκτελεί πέντε κύριες εργασίες:
- Συνδυάζει πολλαπλά φωτοβολταϊκά strings σε ένα ή περισσότερα κυκλώματα εξόδου.
- Προστατεύει τα μεμονωμένα strings χρήση ασφαλειών ή αυτόματων διακοπτών συνεχούς ρεύματος (DC) όπου απαιτείται προστασία από υπερένταση.
- Περιορίζει την υπέρταση. χρήση διατάξεων προστασίας από υπερτάσεις (SPD) συνεχούς ρεύματος (DC).
- Παρέχει απομόνωση ή αποσύνδεση. μέσω ενός αποζεύκτη συνεχούς ρεύματος (DC) ή διακόπτη απομόνωσης.
- Απλοποιεί την καλωδίωση, τον έλεγχο, τη συντήρηση και την παρακολούθηση. συγκεντρώνοντας τις συνδέσεις των στοιχειοσειρών (strings) σε ένα προσβάσιμο ερμάριο.
Σε μικρά συστήματα με μόνο μία ή δύο στοιχειοσειρές, ένα ξεχωριστό κουτί συνδυασμού (combiner box) ενδέχεται να μην είναι πάντα απαραίτητο, καθώς ο μετατροπέας (inverter) μπορεί ήδη να παρέχει επαρκή κανάλια εισόδου και προστασία. Σε εμπορικά συστήματα και συστήματα μεγάλης κλίμακας με πολλές παράλληλες στοιχειοσειρές, ένα κουτί συνδυασμού είναι συνήθως απαραίτητο.
Συγκεντρωτικό κουτί φωτοβολταϊκών (PV Combiner Box) με μια ματιά
| Σημείο επιλογής | Τι να ελέγξετε | Γιατί έχει σημασία |
|---|---|---|
| Αριθμός στοιχειοσειρών (strings) | 2, 4, 6, 8, 12, 16, 24 ή προσαρμοσμένες είσοδοι | Καθορίζει τους ακροδέκτες εισόδου, τις ασφαλειοθήκες, τα κανάλια παρακολούθησης και το μέγεθος του περιβλήματος |
| Τάση συστήματος | 600 VDC, 1000 VDC, 1500 VDC ή ονομαστική τιμή βάσει έργου | Πρέπει να υπερβαίνει τη μέγιστη τάση ανοικτού κυκλώματος της στοιχειοσειράς με διόρθωση ψυχρού καιρού |
| Ρεύμα στοιχειοσειράς | Isc φωτοβολταϊκού πλαισίου, ονομαστική τιμή ασφάλειας, ικανότητα μεταφοράς ρεύματος αγωγού | Καθορίζει τη διαστασιολόγηση ασφαλειών, διακοπτών ισχύος, ακροδεκτών και ζυγών |
| Διάταξη προστασίας | Ασφάλεια gPV, διακόπτης DC ή διάταξη προστασίας από υπερένταση (OCPD) ειδική για το έργο | Προστατεύει τα strings και τους αγωγούς από σφάλματα αντίστροφου ρεύματος |
| Προστασία από υπερτάσεις | Κατηγορία τάσης και τρόπος σύνδεσης του απαγωγέα υπερτάσεων (SPD) DC | Προστατεύει την είσοδο του μετατροπέα και τον εξοπλισμό DC από παροδικές υπερτάσεις |
| Απομόνωση | Διακόπτης απομόνωσης DC ή διακόπτης φορτίου | Επιτρέπει την ασφαλέστερη συντήρηση και την αποσύνδεση ολόκληρου του πίνακα |
| Βαθμός προστασίας περιβλήματος | IP65/IP66, NEMA 3R/4/4X, αντοχή στην υπεριώδη ακτινοβολία και τη διάβρωση | Καθορίζει την καταλληλότητα για εξωτερικούς χώρους, ταράτσες, παραθαλάσσιες περιοχές ή εγκαταστάσεις κοινής ωφέλειας |
| Παρακολούθηση | Προαιρετική παρακολούθηση ρεύματος στοιχειοσειρών (strings), μονάδα επικοινωνίας | Βοηθά στον εντοπισμό αστοχιών στις στοιχειοσειρές, σκιάσεων, λειτουργίας ασφαλειών και απώλειας απόδοσης |
Τι είναι το κουτί συνδυασμού φωτοβολταϊκών (PV Combiner Box);
Ένα κουτί συνδυασμού φωτοβολταϊκών (PV combiner box) είναι μια ηλεκτρολογική διάταξη πλευράς συνεχούς ρεύματος (DC) που χρησιμοποιείται για τη συνένωση της εξόδου πολλαπλών φωτοβολταϊκών στοιχειοσειρών. Κάθε στοιχειοσειρά αποτελείται συνήθως από αρκετά φωτοβολταϊκά πλαίσια συνδεδεμένα σε σειρά. Όταν αρκετές στοιχειοσειρές συνδέονται παράλληλα, οι έξοδοί τους οδηγούνται σε ένα κουτί συνδυασμού, ώστε να συγκεντρωθούν και να δρομολογηθούν προς τον μετατροπέα (inverter), τον ρυθμιστή φόρτισης ή τον εξοπλισμό μετατροπής ισχύος DC.
Στο πιο απλό επίπεδο, ένα κουτί συνδυασμού διαθέτει:
- ακροδέκτες εισόδου για φωτοβολταϊκές στοιχειοσειρές
- προστασία από υπερένταση για κάθε στοιχειοσειρά (string) όταν απαιτείται
- θετικοί και αρνητικοί ζυγοί ή μπλοκ διανομής
- προστασία από υπερτάσεις
- σύνδεση γείωσης ή προστατευτικής γείωσης (PE)
- ένας ή περισσότεροι ακροδέκτες εξόδου
- περίβλημα κατάλληλο για το περιβάλλον εγκατάστασης
Σε μεγαλύτερα συστήματα, το κουτί συνδυασμού (combiner box) μπορεί επίσης να περιλαμβάνει παρακολούθηση ρεύματος σε επίπεδο στοιχειοσειράς, αποζεύκτες συνεχούς ρεύματος (DC), ένδειξη κατάστασης, θύρες επικοινωνίας ή επαφές απομακρυσμένου συναγερμού.
Το κουτί συνδυασμού εγκαθίσταται συχνά κοντά στη φωτοβολταϊκή συστοιχία για να μειωθούν οι μεγάλες παράλληλες καλωδιώσεις. Αντί να μεταφέρονται δώδεκα ξεχωριστά κυκλώματα στοιχειοσειρών μέχρι τον μετατροπέα (inverter), ο εγκαταστάτης μπορεί να τα συγκεντρώσει σε ένα εξωτερικό περίβλημα και να δρομολογήσει ένα ζεύγος εξόδου κατάλληλης διατομής προς τα κατάντη.
Τι κάνει ένα κουτί συνδυασμού ηλιακών συλλεκτών;
Η λειτουργία ενός κουτιού συνδυασμού φωτοβολταϊκών είναι πρακτική και όχι διακοσμητική: οργανώνει και προστατεύει τη μετάβαση από πολλές φωτοβολταϊκές στοιχειοσειρές σε λιγότερα κυκλώματα εξόδου.
Συνδυάζει πολλαπλά φωτοβολταϊκά strings
Κάθε φωτοβολταϊκό string παράγει συνεχές ρεύμα (DC). Σε ένα σύστημα με πολλά strings, αυτές οι έξοδοι πρέπει να συνδεθούν παράλληλα πριν εισέλθουν στον μετατροπέα (inverter) ή στον ρυθμιστή φόρτισης. Το combiner box παρέχει ένα ελεγχόμενο και προσβάσιμο σημείο όπου πραγματοποιείται αυτή η παράλληλη σύνδεση.
Χωρίς combiner box, οι εγκαταστάτες θα έπρεπε να δημιουργήσουν την παράλληλη σύνδεση αλλού, χρησιμοποιώντας ξεχωριστούς συνδέσμους, κουτιά διακλάδωσης ή εισόδους του μετατροπέα. Αυτό μπορεί να λειτουργεί σε μικρά συστήματα, αλλά καθίσταται δύσκολο στον έλεγχο και την προστασία καθώς αυξάνεται ο αριθμός των strings.
Παρέχει προστασία από υπερένταση σε επίπεδο string
Όταν τα strings συνδέονται παράλληλα, ένα προβληματικό string μπορεί να δεχτεί αντίστροφο ρεύμα από τα υγιή strings. Ο αγωγός του προβληματικού string και η καλωδίωση των πλαισίων ενδέχεται να μην είναι σχεδιασμένα για τη συνδυασμένη συνεισφορά όλων των άλλων strings. Χρησιμοποιούνται ασφάλειες string ή διακόπτες DC για τη διακοπή αυτής της διαδρομής αντίστροφου ρεύματος πριν υποστούν ζημιά οι αγωγοί ή τα κυκλώματα των πλαισίων.
Ένας συνήθης τεχνικός έλεγχος είναι:
Έκθεση σε αντίστροφο ρεύμα = (αριθμός παράλληλων strings - 1) × Isc του stringΕάν αυτή η τιμή μπορεί να υπερβεί την ονομαστική τιμή της μέγιστης ασφάλειας σειράς του πλαισίου, την ικανότητα μεταφοράς ρεύματος του αγωγού ή το όριο του προτύπου του έργου, απαιτείται προστασία από υπερένταση σε επίπεδο string. Η ακριβής απαίτηση εξαρτάται από τα δεδομένα των πλαισίων, τον τοπικό κανονισμό, τη διάταξη γείωσης, τον σχεδιασμό εισόδου του μετατροπέα και το πρότυπο του έργου.
3. Προσθέτει αντικεραυνική προστασία κοντά στη συστοιχία
Οι φωτοβολταϊκές συστοιχίες είναι εξωτερικές κατασκευές εκτεθειμένες στο περιβάλλον. Οι μεγάλες διαδρομές καλωδίων συνεχούς ρεύματος (DC), τα μεταλλικά πλαίσια στήριξης, η κοντινή κεραυνική δραστηριότητα και τα φαινόμενα μεταγωγής μπορούν να εισάγουν παροδικές υπερτάσεις στην πλευρά DC του συστήματος. Μια διάταξη προστασίας από υπερτάσεις (SPD) DC μέσα στο κουτί συνδυασμού (combiner box) βοηθά στον περιορισμό αυτής της τάσης πριν φτάσει στον μετατροπέα (inverter).
Για φωτοβολταϊκά συστήματα, η επιλογή του SPD πρέπει να γίνεται με βάση την αρχιτεκτονική τάσης DC και τις απαιτήσεις λειτουργίας του φωτοβολταϊκού. Μην επιλέγετε ένα SPD μόνο με βάση την ονομαστική τιμή kA. Παράμετροι όπως η Ucpv ή Uc, Up, In, Imax, ο τρόπος σύνδεσης και η εφεδρική προστασία είναι καθοριστικής σημασίας. Για γενικότερες αρχές σχετικά με τα SPD, δείτε Τι είναι μια συσκευή προστασίας από υπερτάσεις; και τον οδηγό της VIOX Οδηγός Διατάξεων Προστασίας από Υπερτάσεις DC.
4. Παρέχει απομόνωση για συντήρηση
Πολλά κουτιά συνδυασμού περιλαμβάνουν έναν αποζεύκτη DC ή διακόπτη φορτίου στην πλευρά εξόδου. Αυτό παρέχει στους τεχνικούς ένα σαφές σημείο αποσύνδεσης πριν από την εκτέλεση εργασιών στο κύκλωμα εξόδου του combiner, στην είσοδο του μετατροπέα ή στην καλωδίωση DC που ακολουθεί.
Ο αποζεύκτης δεν είναι η ίδια συσκευή με την ασφάλεια string ή τον αυτόματο διακόπτη DC. Οι ασφάλειες και οι διακόπτες διαχειρίζονται την προστασία από υπερένταση. Ο αποζεύκτης παρέχει τη δυνατότητα σκόπιμης μεταγωγής και απομόνωσης για λόγους συντήρησης. Για μια βαθύτερη σύγκριση, δείτε Διακόπτης Απομόνωσης DC έναντι Διακόπτη Κυκλώματος DC σε Κουτιά Συνδυαστή Ηλιακών.
Απλοποιεί τον έλεγχο και την αντιμετώπιση προβλημάτων
Όταν όλες οι είσοδοι των strings καταλήγουν σε ένα ερμάριο, οι τεχνικοί μπορούν να μετρήσουν την τάση του string, να συγκρίνουν το ρεύμα του string, να ελέγξουν την κατάσταση των ασφαλειών, να ελέγξουν τις ενδείξεις των SPD, να επαληθεύσουν τη ροπή σύσφιξης και να αντιμετωπίσουν προβλήματα σε strings με χαμηλή απόδοση πιο αποτελεσματικά.
Για εμπορικά συστήματα, αυτή η δυνατότητα συντήρησης είναι συχνά εξίσου σημαντική με την αρχική μείωση της καλωδίωσης. Ένα κουτί συνδυασμού (combiner box) που ανοίγει, επισημαίνεται, ελέγχεται και απομονώνεται εύκολα, εξοικονομεί χρόνο καθ' όλη τη διάρκεια ζωής του φωτοβολταϊκού σταθμού.
Κύρια εξαρτήματα στο εσωτερικό ενός φωτοβολταϊκού κουτιού συνδυασμού
| Στοιχείο | Λειτουργία | Σημειώσεις επιλογής |
|---|---|---|
| Ακροδέκτες εισόδου string | Δέχονται τους θετικούς και αρνητικούς αγωγούς από κάθε φωτοβολταϊκό string | Πρέπει να αντιστοιχεί στη διατομή του αγωγού, τον τύπο μόνωσης, τη μέθοδο τερματισμού και τις απαιτήσεις ροπής σύσφιξης |
| Ασφάλειες φωτοβολταϊκών (PV) ή βάσεις ασφαλειών | Διακοπή σφαλμάτων αντίστροφου ρεύματος σε μεμονωμένα strings | Χρήση ασφαλειών κατάλληλων για φωτοβολταϊκά, όπως τύπου gPV όπου απαιτείται· αντιστοίχιση της ονομαστικής τιμής της ασφάλειας με τα δεδομένα των πλαισίων και των αγωγών |
| Διακόπτες κυκλώματος DC | Εναλλακτική προστασία string με επαναφερόμενες διατάξεις ή προστασία εξόδου | Πρέπει να είναι ονομαστικής τιμής DC για την τάση, το ρεύμα, την πολικότητα και την ικανότητα διακοπής του συστήματος |
| Διάταξη προστασίας από υπερτάσεις (SPD) DC | Περιορίζει τις μεταβατικές υπερτάσεις μεταξύ των αγωγών DC και της γείωσης (PE) | Επιλέξτε αντικεραυνική προστασία (SPD) κατάλληλη για φωτοβολταϊκά/DC με τις σωστές τιμές Uc/Ucpv, Up, In, Imax και τρόπο σύνδεσης |
| Διακόπτης απομόνωσης DC ή διακόπτης φορτίου | Παρέχει δυνατότητα χειροκίνητης αποσύνδεσης για συντήρηση | Πρέπει να είναι ονομαστικής τάσης DC και κατάλληλο για τις πραγματικές συνθήκες τάσης/ρεύματος |
| Ζυγοί θετικής και αρνητικής πολικότητας | Συνδυασμός των εξόδων των προστατευμένων στοιχειοσειρών (strings) σε κύρια κυκλώματα εξόδου | Πρέπει να διαχειρίζεται το συνεχές ρεύμα εξόδου και τις θερμικές συνθήκες |
| Ζυγός ουδετέρου/γείωσης/PE ή ακροδέκτης γείωσης | Σύνδεση του περιβλήματος και της διαδρομής γείωσης του SPD με το σύστημα γείωσης | Πρέπει να παρέχει διαδρομή γείωσης χαμηλής σύνθετης αντίστασης και ανθεκτική στη διάβρωση |
| Ακροδέκτες εξόδου | Συνδέστε τη συνδυασμένη έξοδο DC στον μετατροπέα (inverter) ή στον ρυθμιστή φόρτισης | Πρέπει να αντιστοιχεί στο μέγεθος του καλωδίου, την ονομαστική ένταση ρεύματος και τη μέθοδο καλωδίωσης πεδίου |
| Μονάδα παρακολούθησης | Μετρά το ρεύμα του string, την τάση, τη θερμοκρασία ή την κατάσταση της συσκευής | Χρήσιμο για έργα μεγάλης κλίμακας, εμπορικές εφαρμογές και απομακρυσμένη λειτουργία και συντήρηση (O&M) |
| Σώμα ερμαρίου | Προστατεύει τα εσωτερικά εξαρτήματα από τις καιρικές συνθήκες, την υπεριώδη ακτινοβολία, τη σκόνη, τις κρούσεις και τη διάβρωση | Επιλέξτε την κατηγορία IP/NEMA και το υλικό με βάση το περιβάλλον της εγκατάστασης |
| Στυπιοθλίπτες καλωδίων ή σύνδεσμοι | Σφραγίστε τα εισερχόμενα και εξερχόμενα καλώδια | Πρέπει να διατηρείται η βαθμολογία προστασίας του περιβλήματος και να αντιστοιχεί στη διάμετρο του καλωδίου |
Η ποιότητα αυτών των εξαρτημάτων έχει σημασία. Στα φωτοβολταϊκά συστήματα συνεχούς ρεύματος (DC), οι αδύναμες συνδέσεις, η κακή επιμετάλλωση των ζυγών, οι λανθασμένες ασφαλειοθήκες, τα υποδιαστασιολογημένα αντικεραυνικά (SPD) και οι στυπιοθλίπτες καλωδίων χαμηλής ποιότητας αποτελούν συχνά τα πραγματικά σημεία αστοχίας.
Επισκόπηση διαγράμματος καλωδίωσης
Μια τυπική διαδρομή καλωδίωσης πίνακα συνδυασμού φωτοβολταϊκών DC έχει ως εξής:
Φωτοβολταϊκό String 1 (+/-) -> ασφάλεια string ή διακόπτης -> θετικός/αρνητικός ζυγόςΗ ακριβής καλωδίωση εξαρτάται από τη διάταξη γείωσης, τον σχεδιασμό του μετατροπέα, τους τοπικούς κανονισμούς και το αν ο πίνακας συνδυασμού προστατεύει τη μία ή και τις δύο πολικότητες. Ορισμένα σχέδια ασφαλίζουν μόνο τον μη γειωμένο αγωγό. Τα μη γειωμένα συστήματα ή τα συστήματα χωρίς μετασχηματιστή ενδέχεται να απαιτούν διατάξεις προστασίας και μεταγωγής που διαφέρουν ανάλογα με την αγορά και τον κατασκευαστή του μετατροπέα.
Αρχές καλωδίωσης που έχουν σημασία
- Διατηρήστε την πολικότητα σαφή. Οι θετικοί και αρνητικοί αγωγοί των strings δεν πρέπει να αντιστρέφονται. Η αντίστροφη πολικότητα μπορεί να προκαλέσει ζημιά στα SPD, στις μονάδες παρακολούθησης ή στις εισόδους του μετατροπέα (inverter).
- Προστατέψτε κάθε string με συνέπεια. Εάν ο σχεδιασμός απαιτεί ασφάλειες ή διακόπτες προστασίας για τα strings, κάθε παράλληλο string πρέπει να προστατεύεται σύμφωνα με τον ίδιο τεχνικό κανόνα.
- Διατηρήστε τα καλώδια των SPD σύντομα και απευθείας. Η μεγάλη καλωδίωση των SPD αυξάνει την τάση διέλευσης κατά τη διάρκεια ενός συμβάντος υπέρτασης.
- Γειώστε σωστά το περίβλημα. Τα μεταλλικά περιβλήματα και οι ακροδέκτες γείωσης (PE) πρέπει να συνδέονται στο σύστημα γείωσης του έργου.
- Ακολουθήστε τις τιμές ροπής σύσφιξης. Οι χαλαροί ακροδέκτες προκαλούν θερμότητα. Οι υπερβολικά σφιγμένοι ακροδέκτες μπορεί να προκαλέσουν ζημιά στους αγωγούς ή στις ασφαλειοθήκες.
- Επισημάνετε κάθε στοιχειοσειρά (string). Η σήμανση επιταχύνει τη θέση σε λειτουργία, τον έλεγχο καμπύλης I-V, τη συντήρηση και τον εντοπισμό σφαλμάτων.
Μην θεωρείτε το παραπάνω διάγραμμα ως γενική οδηγία καλωδίωσης. Αποτελεί μια λειτουργική επισκόπηση. Η τελική καλωδίωση πρέπει να ακολουθεί το δελτίο τεχνικών στοιχείων του combiner box, το εγχειρίδιο του μετατροπέα, τα δεδομένα των φωτοβολταϊκών πλαισίων και τον ισχύοντα ηλεκτρολογικό κανονισμό.
Διαστασιολόγηση και αριθμός στοιχειοσειρών (strings).
Η διαστασιολόγηση ενός φωτοβολταϊκού combiner box ξεκινά από την αρχιτεκτονική της συστοιχίας και όχι από το μέγεθος του περιβλήματος. Το κατάλληλο κουτί καθορίζεται από τον αριθμό των παράλληλων στοιχειοσειρών, την τάση που μπορούν να φτάσουν οι στοιχειοσειρές σε ψυχρές καιρικές συνθήκες, την ένταση ρεύματος που πρέπει να μεταφέρει το κουτί και τις απαιτούμενες διατάξεις προστασίας.
Βήμα 1: Καταμέτρηση των στοιχειοσειρών Φ/Β
Τα κουτιά συνδυασμού (combiner boxes) καθορίζονται συνήθως ως 2-σε-1-έξοδο, 4-σε-1-έξοδο, 6-σε-1-έξοδο, 8-σε-1-έξοδο, 12-σε-1-έξοδο, 16-σε-1-έξοδο ή 24-σε-1-έξοδο. Σε έργα μεγάλης κλίμακας ενδέχεται να χρησιμοποιηθούν μεγαλύτερες ή εξατομικευμένες διαμορφώσεις.
Μην επιλέγετε κουτί με ακριβώς τον τρέχοντα αριθμό στοιχειοσειρών εάν είναι πιθανή μελλοντική επέκταση. Μια εφεδρική θέση εισόδου μπορεί να φανεί χρήσιμη, αλλά οι αχρησιμοποίητες οπές πρέπει να παραμένουν σφραγισμένες και πιστοποιημένες για τον βαθμό προστασίας του περιβλήματος.
Βήμα 2: Υπολογισμός της μέγιστης τάσης στοιχειοσειράς
Η τάση ανοικτού κυκλώματος των Φ/Β πλαισίων αυξάνεται καθώς η θερμοκρασία μειώνεται. Για την επιλογή της τάσης, χρησιμοποιήστε τη μέγιστη τάση Voc της στοιχειοσειράς στην ελάχιστη αναμενόμενη θερμοκρασία της τοποθεσίας, όχι την ονομαστική τάση του συστήματος.
Ο απλοποιημένος έλεγχος είναι:
Μέγιστη τάση Voc στοιχειοσειράς = Voc πλαισίου σε STC × αριθμός πλαισίων σε σειρά × συντελεστής διόρθωσης ψυχρής θερμοκρασίαςΤο κουτί συνδυασμού, οι ασφάλειες, οι ασφαλειοθήκες, οι διακόπτες DC, το SPD, ο αποζεύκτης, οι ακροδέκτες και οι ζυγοί πρέπει να είναι όλοι ονομαστικά διαβαθμισμένοι για αυτή τη διορθωμένη μέγιστη τάση.
Βήμα 3: Υπολογισμός ρεύματος στοιχειοσειράς (string) και εξόδου
Κάθε θέση εισόδου πρέπει να διαχειρίζεται το ρεύμα της στοιχειοσειράς. Το συνδυασμένο κύκλωμα εξόδου πρέπει να διαχειρίζεται το άθροισμα των παράλληλων στοιχειοσειρών. Για έναν συνδυαστή 12 στοιχειοσειρών, το ρεύμα εξόδου βασίζεται στη συνεισφορά ρεύματος και των 12 στοιχειοσειρών, προσαρμοσμένο σύμφωνα με το πρότυπο του έργου και το περιθώριο σχεδιασμού.
Ο ζυγός, οι ακροδέκτες εξόδου, ο αποζεύκτης και το καλώδιο αναχώρησης πρέπει να επιλέγονται για αυτό το συνδυασμένο ρεύμα. Δεν αρκεί η σωστή ονομαστική τιμή της ασφάλειας κάθε στοιχειοσειράς εάν η πλευρά εξόδου είναι υποδιαστασιολογημένη.
Βήμα 4: Έλεγχος προστασίας από αντίστροφο ρεύμα
Η προστασία υπερέντασης στοιχειοσειράς αφορά κυρίως το αντίστροφο ρεύμα από άλλες παράλληλες στοιχειοσειρές. Μια πρακτική αναθεώρηση σχεδιασμού πρέπει να συγκρίνει:
(N - 1) × Iscέναντι:
- της μέγιστης ονομαστικής τιμής ασφάλειας σειράς του φωτοβολταϊκού πλαισίου
- ικανότητα μεταφοράς ρεύματος καλωδίου string
- ονομαστική τιμή ασφάλειας ή διακόπτη
- αρχιτεκτονική εισόδου μετατροπέα
- τοπικός κώδικας ή πρότυπο έργου
Όπου ο σχεδιασμός απαιτεί ασφάλειες, χρησιμοποιήστε ασφάλειες και βάσεις ασφαλειών κατάλληλες για φωτοβολταϊκά (PV-rated). Όπου ο σχεδιασμός χρησιμοποιεί διακόπτες συνεχούς ρεύματος (DC), επαληθεύστε την τάση DC, την ένταση ρεύματος, την πολικότητα, την ικανότητα διακοπής και τη θερμοκρασία λειτουργίας.
Βήμα 5: Λάβετε υπόψη τη θερμότητα και το περιβάλλον
Τα κουτιά συνδυασμού (combiner boxes) λειτουργούν συχνά σε εξωτερικούς χώρους υπό άμεσο ηλιακό φως. Οι εσωτερικές θερμοκρασίες μπορεί να είναι πολύ υψηλότερες από τη θερμοκρασία περιβάλλοντος. Η υψηλή θερμοκρασία επηρεάζει τις βάσεις ασφαλειών, τους διακόπτες, τους ακροδέκτες, τα αντικεραυνικά (SPDs), τις στεγανοποιήσεις, τα ηλεκτρονικά παρακολούθησης και τη μόνωση των καλωδίων.
Για αντίξοες συνθήκες περιβάλλοντος, ελέγξτε:
- Αντοχή στην υπεριώδη ακτινοβολία
- αντοχή σε ψεκασμό άλατος ή διάβρωση
- απαίτηση IP65/IP66 ή NEMA 4/4X
- έλεγχος συμπύκνωσης
- στεγανοποίηση στυπιοθλίπτη καλωδίων
- αερισμός ή απαγωγή θερμότητας
- απομείωση ισχύος λόγω υψομέτρου, εάν ορίζεται από τους κατασκευαστές των εξαρτημάτων
κουτιά συνδυασμού φωτοβολταϊκών (PV Combiner Boxes) 600V έναντι 1000V έναντι 1500V
Η κατηγορία τάσης είναι μία από τις σημαντικότερες αποφάσεις για το κουτί συνδυασμού (combiner box). Επηρεάζει την επιλογή των εξαρτημάτων, τον κίνδυνο τόξου, τη συμβατότητα του μετατροπέα, τον σχεδιασμό των καλωδίων και την οικονομία του συστήματος.
| Κατηγορία τάσης | Τυπική χρήση | Πλεονεκτήματα | Προφυλάξεις επιλογής |
|---|---|---|---|
| 600 VDC | Παλαιότερα συστήματα, μικρές οικιακές ή παλαιότερες εμπορικές εγκαταστάσεις | Χαμηλότερη καταπόνηση τάσης, ευρεία εξοικείωση με τα εξαρτήματα | Λιγότερο συνηθισμένο σε σύγχρονα εμπορικά συστήματα υψηλής ισχύος· ενδέχεται να απαιτεί περισσότερα παράλληλα κυκλώματα |
| 1000 VDC | Εμπορικές στέγες, βιομηχανικές εγκαταστάσεις και πολλά φωτοβολταϊκά συστήματα μεσαίου μεγέθους | Καλή ισορροπία μεταξύ του μήκους των στοιχειοσειρών (strings), της διαθεσιμότητας εξαρτημάτων και της κλίμακας εγκατάστασης | Πρέπει να υπολογιστεί η τάση ανοικτού κυκλώματος (Voc) σε ψυχρές συνθήκες· κάθε συσκευή στο κουτί πρέπει να είναι ονομαστικής ισχύος για την πραγματική μέγιστη τάση. |
| 1500 VDC | Φωτοβολταϊκά πάρκα μεγάλης κλίμακας και επίγειες εγκαταστάσεις μεγάλης ισχύος. | Μεγαλύτερες σειρές (strings), λιγότερα παράλληλα κυκλώματα, χαμηλότερη ένταση ρεύματος για την ίδια ισχύ, μειωμένες απώλειες καλωδίων. | Υψηλότερη ενέργεια τόξου DC, αυστηρότερες ονομαστικές τιμές συσκευών, πιο απαιτητική πειθαρχία εγκατάστασης και συντήρησης. |
Ένα κουτί συνδυασμού (combiner box) 1000 V δεν είναι αυτόματα κατάλληλο για κάθε “σύστημα 1000 V”. Εάν η διορθωμένη Voc της σειράς σε ψυχρές συνθήκες μπορεί να υπερβεί τα 1000 V, ο σχεδιασμός πρέπει να προσαρμοστεί. Αυτό μπορεί να σημαίνει μείωση των φωτοβολταϊκών πλαισίων ανά σειρά ή επιλογή εξοπλισμού με υψηλότερη ονομαστική τάση, όπου επιτρέπεται.
Για υποστηρικτικό περιεχόμενο σχετικά με συγκεκριμένες τάσεις, δείτε τον οδηγό της VIOX σχετικά με Ονομαστικές τάσεις κουτιών συνδυασμού φωτοβολταϊκών: 600V έναντι 1000V έναντι 1500V..
Κουτί Συνένωσης AC έναντι DC
Τα φωτοβολταϊκά έργα μπορούν να χρησιμοποιούν τόσο κουτιά συνδυασμού DC όσο και κουτιά συνδυασμού AC, αλλά δεν είναι εναλλάξιμα.
| Στοιχείο | Κουτί συνένωσης DC | Κουτί συνένωσης AC |
|---|---|---|
| Τοποθεσία | Μεταξύ των στοιχειοσειρών Φ/Β και του μετατροπέα/ρυθμιστή φόρτισης | Μετά τους μετατροπείς ή μικρομετατροπείς, πριν από τη διανομή AC |
| Τρέχων τύπος | Συνεχές ρεύμα από τη Φ/Β συστοιχία | Εναλλασσόμενο ρεύμα από τις εξόδους των μετατροπέων |
| Τυπική προστασία | Ασφάλειες Φ/Β, αυτόματοι διακόπτες DC, αντικεραυνική προστασία DC (SPD), αποζεύκτης DC | Αυτόματοι διακόπτες AC, αντικεραυνική προστασία AC (SPD), διακόπτης απομόνωσης AC, ακροδέκτες διανομής |
| Κύριος κίνδυνος | Συμπεριφορά τόξου DC, ρεύμα αντίστροφης φοράς, τάση ανοικτού κυκλώματος (Voc) υπό ψυχρές συνθήκες, πολικότητα | Ρεύμα βραχυκύκλωσης AC, συντονισμός ουδετέρου/γείωσης, σύνδεση στο δίκτυο |
| Συνήθης εφαρμογή | Είσοδος μετατροπέα στοιχειοσειράς (string inverter), καλωδίωση πεδίου κεντρικού μετατροπέα | Συστήματα μικρομετατροπέων, συγκέντρωση AC πολλαπλών μετατροπέων |
| Αντικατάσταση συσκευών | Οι συσκευές AC δεν πρέπει να θεωρούνται κατάλληλες για DC | Οι συσκευές DC δεν πρέπει να θεωρούνται κατάλληλες για διανομή AC |
Το πιο επικίνδυνο σφάλμα είναι η χρήση συσκευών μεταγωγής ή προστασίας ονομαστικής τάσης AC σε κουτί συνδυασμού DC (combiner box), επειδή η συμπεριφορά του ρεύματος και του ηλεκτρικού τόξου διαφέρει. Μια συσκευή πρέπει να είναι ρητά πιστοποιημένη για την πραγματική τάση και το φορτίο ρεύματος DC. Για το ευρύτερο πλαίσιο των συσκευών, δείτε Διακόπτης απομόνωσης DC έναντι διακόπτη απομόνωσης AC.
Συνήθη σφάλματα στα κουτιά συνδυασμού φωτοβολταϊκών (PV Combiner Boxes)
| Λάθος | Γιατί δημιουργεί κίνδυνο | Καλύτερη πρακτική |
|---|---|---|
| Διαστασιολόγηση μόνο με βάση την ονομαστική τάση | Η τάση ανοικτού κυκλώματος (Voc) σε ψυχρές καιρικές συνθήκες ενδέχεται να υπερβαίνει την ονομαστική τιμή της συσκευής | Υπολογίστε τη μέγιστη διορθωμένη τάση Voc του string και διαστασιολογήστε κάθε εξάρτημα αναλόγως |
| Χρήση συσκευών ονομαστικής τάσης AC σε κυκλώματα DC | Τα ηλεκτρικά τόξα DC δεν σβήνουν από μόνα τους όπως τα τόξα AC | Χρησιμοποιήστε ασφάλειες, διακόπτες, αντικεραυνικά (SPD), αποζεύκτες και ακροδέκτες κατάλληλους για συνεχή τάση (DC) |
| Παράλειψη προστασίας υπερέντασης στοιχειοσειράς (string) όπου απαιτείται | Μια στοιχειοσειρά με σφάλμα μπορεί να τροφοδοτηθεί ανάστροφα από υγιείς στοιχειοσειρές | Ελέγξτε την έκθεση σε αντίστροφο ρεύμα και την ονομαστική τιμή της ασφάλειας σειράς των φωτοβολταϊκών πλαισίων |
| Επιλογή ονομαστικής τιμής ασφάλειας βάσει εικασιών | Οι ακατάλληλες ασφάλειες μπορεί να προκαλέσουν ανεπιθύμητη διακοπή ή να αποτύχουν στην προστασία των αγωγών | Επιλέξτε βάσει του δελτίου τεχνικών δεδομένων των πλαισίων, της ικανότητας μεταφοράς ρεύματος των αγωγών και του προτύπου του έργου |
| Μεγάλο μήκος καλωδίων σύνδεσης SPD | Τα μακρύτερα καλώδια αυξάνουν την πραγματική διερχόμενη τάση (let-through voltage) | Διατηρήστε τις συνδέσεις του SPD σύντομες, άμεσες και σωστά γειωμένες στον αγωγό προστασίας (PE/γείωση) |
| Απουσία σημείου απομόνωσης εξόδου | Η συντήρηση καθίσταται πιο αργή και λιγότερο ασφαλής | Χρησιμοποιήστε έναν κατάλληλα διαβαθμισμένο αποζεύκτη DC ή διακόπτη φορτίου όπου απαιτείται |
| Υποδιαστασιολογημένοι ζυγοί ή ακροδέκτες εξόδου | Το συνδυασμένο ρεύμα μπορεί να προκαλέσει υπερθέρμανση στην πλευρά της εξόδου | Διαστασιολογήστε τη διαδρομή εξόδου για το συνολικό ρεύμα της συστοιχίας και τις συνθήκες περιβάλλοντος |
| Κακή επιλογή περιβλήματος | Η υπεριώδης ακτινοβολία (UV), το νερό, η σκόνη, το αλάτι και η θερμότητα προκαλούν φθορά στα εσωτερικά εξαρτήματα | Αντιστοιχίστε τον βαθμό προστασίας IP/NEMA και το υλικό κατασκευής με το περιβάλλον της εγκατάστασης |
| Ανεπαρκής σήμανση | Οι ομάδες συντήρησης δεν μπορούν να εντοπίσουν γρήγορα τα strings | Σημειώστε τις εισόδους, τις εξόδους, την πολικότητα, την κατάσταση του SPD, τις ονομαστικές τιμές των ασφαλειών και τα σημεία απομόνωσης |
| Αντιμετώπιση του πίνακα συνδυασμού (combiner box) ως απλού κουτιού διακλάδωσης | Παράλειψη των απαιτήσεων προστασίας, υπέρτασης, απομόνωσης και θερμικής διαχείρισης | Προσδιορίστε το ως διάταξη προστασίας φωτοβολταϊκών (PV) και όχι απλώς ως περίβλημα καλωδίωσης |
Πώς να επιλέξετε ένα κουτί συνδυασμού φωτοβολταϊκών (PV Combiner Box)
Ακολουθήστε αυτή τη σειρά κατά την επιλογή ενός κουτιού συνδυασμού για ένα πραγματικό έργο.
1. Καθορίστε την αρχιτεκτονική του συστήματος
Ξεκινήστε με την αρχιτεκτονική του μετατροπέα (inverter) ή του ρυθμιστή φόρτισης. Ένα έργο με κεντρικό μετατροπέα συνήθως απαιτεί κουτιά συνδυασμού πεδίου. Ένας μετατροπέας στοιχειοσειρών (string inverter) με πολλές εισόδους MPPT μπορεί να απαιτεί λιγότερα εξωτερικά κουτιά συνδυασμού. Ένα σύστημα ηλιακής ενέργειας με αποθήκευση μπορεί να χρειάζεται διαφορετικά όρια προστασίας DC.
2. Προσδιορίστε τον αριθμό των στοιχειοσειρών και τη διαμόρφωση εισόδου
Μετρήστε πόσες στοιχειοσειρές πρέπει να εισέλθουν στο κουτί και αν κάθε στοιχειοσειρά απαιτεί ξεχωριστούς θετικούς και αρνητικούς ακροδέκτες, παρακολούθηση και προστασία. Επιβεβαιώστε εάν ο σχεδιασμός απαιτεί 4, 6, 8, 12, 16, 24 ή προσαρμοσμένες εισόδους.
3. Επαληθεύστε τη μέγιστη τάση DC
Υπολογίστε τη διορθωμένη τάση ανοικτού κυκλώματος (Voc) της στοιχειοσειράς στη χαμηλότερη αναμενόμενη θερμοκρασία της τοποθεσίας. Επιλέξτε ένα κουτί συνδυασμού και εσωτερικά εξαρτήματα με ονομαστική τιμή πάνω από αυτή την τιμή.
4. Επαλήθευση Ονομαστικού Ρεύματος
Ελέγξτε το ρεύμα βραχυκύκλωσης (Isc) της στοιχειοσειράς, την ονομαστική τιμή της ασφάλειας, το ρεύμα εξόδου, την ικανότητα μεταφοράς ρεύματος των αγωγών, την ονομαστική τιμή του ζυγού και την ονομαστική τιμή ρεύματος του αποζεύκτη. Λάβετε υπόψη τη συνεχή λειτουργία και την υψηλή θερμοκρασία εντός του περιβλήματος.
5. Επιλογή Προστασίας Στοιχειοσειράς
Αποφασίστε εάν ο σχεδιασμός θα χρησιμοποιεί ασφάλειες φωτοβολταϊκών (PV) ή αυτόματους διακόπτες συνεχούς ρεύματος (DC). Οι ασφάλειες είναι συνηθισμένες σε κουτιά συνδυασμού (combiner boxes) βιομηχανικών και εμπορικών εφαρμογών. Οι διακόπτες DC μπορεί να προτιμώνται όπου η δυνατότητα επαναφοράς ή η σηματοδότηση κατάστασης είναι χρήσιμη. Σε κάθε περίπτωση, επαληθεύστε τις πραγματικές ονομαστικές τιμές DC.
6. Επιλογή του DC SPD
Επιλέξτε ένα SPD κατάλληλο για φωτοβολταϊκά/DC με τη σωστή κλάση τάσης, ονομαστική τιμή ρεύματος εκφόρτισης, επίπεδο προστασίας, ένδειξη σφάλματος και απαίτηση εφεδρικής προστασίας. Για τις ονομαστικές τιμές ρεύματος των SPD, δείτε Imax έναντι In στα SPD.
7. Καθορισμός του Αποζεύκτη DC
Εάν το κουτί συνδυασμού (combiner box) περιλαμβάνει διακόπτη απομόνωσης εξόδου, επαληθεύστε την ονομαστική τάση DC, το ονομαστικό ρεύμα, τη διάταξη των πόλων, την κατηγορία χρήσης, τον τύπο της χειρολαβής του περιβλήματος και την απαίτηση κλειδώματος. Για τις βασικές αρχές του διακόπτη απομόνωσης, δείτε Τι είναι ένας διακόπτης απομόνωσης DC;.
8. Αντιστοιχίστε το Περίβλημα με την Τοποθεσία
Οι εξωτερικές στέγες, οι επίγειες εγκαταστάσεις, οι παραθαλάσσιες, ερημικές, αγροτικές περιοχές και οι εγκαταστάσεις κοινής ωφέλειας καταπονούν τα περιβλήματα με διαφορετικό τρόπο. Επιλέξτε ανάλογα το υλικό, τη στεγανοποίηση, τη μέθοδο εισόδου καλωδίων, τον εξαερισμό και την αντοχή στη διάβρωση.
9. Αποφασίστε εάν Απαιτείται Παρακολούθηση
Η παρακολούθηση σε επίπεδο string δεν απαιτείται για κάθε έργο, αλλά είναι χρήσιμη όταν ο χρόνος διακοπής λειτουργίας είναι δαπανηρός ή όταν οι ομάδες συντήρησης (O&M) χρειάζονται γρήγορο εντοπισμό σφαλμάτων. Η παρακολούθηση μπορεί να εντοπίσει καμένες ασφάλειες, strings χαμηλού ρεύματος, προβλήματα σκίασης και σφάλματα καλωδίωσης.
10. Επιβεβαιώστε τα Πρότυπα, την Τεκμηρίωση και τις Εργοστασιακές Δοκιμές
Ένα αξιόπιστο κουτί συνδυασμού πρέπει να συνοδεύεται από ηλεκτρολογικό σχέδιο, ονομαστικά χαρακτηριστικά εξαρτημάτων, τιμές ροπής σύσφιξης, ετικέτες, βαθμό προστασίας περιβλήματος, δεδομένα συσκευών προστασίας και τεκμηρίωση δοκιμών. Για έργα στη Βόρεια Αμερική, επαληθεύστε τις ισχύουσες απαιτήσεις καταχώρισης ή πιστοποίησης UL. Για έργα IEC, επαληθεύστε τον σχετικό σχεδιασμό της φωτοβολταϊκής συστοιχίας και τα πρότυπα εξαρτημάτων που χρησιμοποιούνται από τις προδιαγραφές του έργου.
Λίστα ελέγχου επιλογής
Πριν από την έγκριση ενός πίνακα συνδυασμού (combiner box), επιβεβαιώστε τα εξής:
- Ο αριθμός των εισόδων των strings αντιστοιχεί στον σχεδιασμό της συστοιχίας.
- Η ονομαστική τάση υπερβαίνει τη μέγιστη τάση ανοικτού κυκλώματος (Voc) των strings, διορθωμένη για χαμηλές θερμοκρασίες.
- Οι ασφάλειες ή οι μικροαυτόματοι των strings πληρούν τις απαιτήσεις προστασίας των φωτοβολταϊκών πλαισίων και των αγωγών.
- Ο ζυγός εξόδου, οι ακροδέκτες και ο διακόπτης απομόνωσης είναι ονομαστικής ισχύος κατάλληλης για το συνολικό ρεύμα.
- Το αντικεραυνικό (SPD) είναι κατάλληλο για χρήση σε φωτοβολταϊκά συστήματα (PV/DC) και για την τάση του συστήματος.
- Ο βαθμός προστασίας του περιβλήματος είναι κατάλληλος για το εξωτερικό περιβάλλον.
- Οι στυπιοθλίπτες καλωδίων διατηρούν τον βαθμό προστασίας IP/NEMA του περιβλήματος.
- Οι ακροδέκτες γείωσης και προστατευτικής αγωγιμότητας (PE) είναι σωστά διαστασιολογημένοι.
- Οι ετικέτες προσδιορίζουν την πολικότητα, τα strings, τις ασφάλειες, τον αποζεύκτη, το SPD και την έξοδο.
- Η πρόσβαση για συντήρηση είναι πρακτική και ασφαλής.
- Ο προμηθευτής μπορεί να παρέχει σχέδια, τεχνικά φυλλάδια και υποστήριξη διαμόρφωσης ειδικά για το έργο.
Σημειώσεις Εγκατάστασης και Συντήρησης
Η εγκατάσταση πρέπει να εκτελείται από εξειδικευμένο προσωπικό σύμφωνα με τις οδηγίες του κατασκευαστή και τον ισχύοντα ηλεκτρολογικό κανονισμό. Οι σημαντικότεροι έλεγχοι στο πεδίο είναι συνήθως απλοί:
- Επαληθεύστε την πολικότητα πριν από την τροφοδοσία.
- Σφίξτε όλους τους ακροδέκτες στην καθορισμένη τιμή ροπής.
- Επιβεβαιώστε τις ονομαστικές τιμές των ασφαλειών σύμφωνα με τον εγκεκριμένο σχεδιασμό.
- Επιθεωρήστε τους στυπιοθλίπτες καλωδίων και τα αχρησιμοποίητα ανοίγματα για τη στεγανοποίησή τους.
- Ελέγξτε τις ενδείξεις κατάστασης των SPD μετά τη θέση σε λειτουργία.
- Μετρήστε την τάση και το ρεύμα των στοιχειοσειρών (strings) για τον εντοπισμό σφαλμάτων καλωδίωσης.
- Καταγράψτε το τελικό διάγραμμα καλωδίωσης και τις ετικέτες των στοιχειοσειρών.
Κατά τη λειτουργία, η περιοδική επιθεώρηση πρέπει να εστιάζει σε αποχρωματισμό λόγω θερμότητας, χαλαρούς αγωγούς, εισροή νερού, διάβρωση, καμένες ασφάλειες, αστοχία ενδείξεων SPD, κατεστραμμένες ετικέτες και μη φυσιολογικές ενδείξεις ρεύματος στοιχειοσειρών. Η υπέρυθρη επιθεώρηση υπό φορτίο μπορεί να βοηθήσει στον εντοπισμό τερματισμών υψηλής αντίστασης πριν αυτοί οδηγήσουν σε αστοχία.
ΣΥΧΝΈΣ ΕΡΩΤΉΣΕΙΣ
Τι είναι το κουτί συνδυασμού φωτοβολταϊκών (PV combiner box);
Το κουτί συνδυασμού φωτοβολταϊκών είναι ένα περίβλημα στην πλευρά συνεχούς ρεύματος (DC) που συγκεντρώνει τις εξόδους πολλαπλών ηλιακών στοιχειοσειρών και τις συνδυάζει σε ένα ή περισσότερα κυκλώματα εξόδου πριν από τον μετατροπέα (inverter) ή τον ρυθμιστή φόρτισης. Συχνά περιλαμβάνει προστασία στοιχειοσειρών, αντικεραυνική προστασία (SPD), ζυγούς, ακροδέκτες γείωσης και διακόπτη απομόνωσης DC.
Τι κάνει ένα κουτί συνδυασμού φωτοβολταϊκών (solar combiner box);
Συνδυάζει φωτοβολταϊκές στοιχειοσειρές (strings), τις προστατεύει με ασφάλειες ή διακόπτες συνεχούς ρεύματος (DC breakers) όπου απαιτείται, προσθέτει αντικεραυνική προστασία, παρέχει σημείο απομόνωσης για συντήρηση και απλοποιεί την καλωδίωση πεδίου και την αντιμετώπιση προβλημάτων.
Χρειάζονται όλα τα φωτοβολταϊκά συστήματα κουτί συνδυασμού;
Όχι. Μικρά συστήματα με μία ή δύο στοιχειοσειρές μπορούν να συνδεθούν απευθείας στον μετατροπέα (inverter), εάν ο μετατροπέας διαθέτει κατάλληλους ακροδέκτες εισόδου και προστασία. Τα εμπορικά και βιομηχανικά συστήματα με πολλές στοιχειοσειρές συνήθως χρειάζονται κουτιά συνδυασμού, επειδή ο αριθμός των στοιχειοσειρών, η ένταση του ρεύματος, η προστασία και οι απαιτήσεις συντήρησης γίνονται πιο σύνθετες.
Πόσες σειρές φωτοβολταϊκών πάνελ μπορεί να διαχειριστεί ένα κουτί συνένωσης;
Οι συνήθεις διαμορφώσεις περιλαμβάνουν εισόδους για 2, 4, 6, 8, 12, 16 και 24 στοιχειοσειρές. Μεγαλύτερα ή ειδικά κατασκευασμένα κουτιά χρησιμοποιούνται σε συστήματα μεγάλης κλίμακας. Ο σωστός αριθμός εξαρτάται από την αρχιτεκτονική του μετατροπέα, τη διάταξη του φωτοβολταϊκού πλαισίου, την ονομαστική ένταση ρεύματος και τη στρατηγική συντήρησης.
Τι περιλαμβάνεται μέσα σε ένα κουτί συνδυασμού φωτοβολταϊκών;
Τα τυπικά εξαρτήματα περιλαμβάνουν ακροδέκτες εισόδου στοιχειοσειρών, ασφάλειες φωτοβολταϊκών ή διακόπτες DC, ζυγούς θετικής και αρνητικής πολικότητας, αντικεραυνική προστασία DC (SPD), ακροδέκτες γείωσης/PE, ακροδέκτες εξόδου, στυπιοθλίπτες καλωδίων, το περίβλημα, ετικέτες σήμανσης και μερικές φορές έναν αποζεύκτη DC ή μονάδα παρακολούθησης στοιχειοσειρών.
Ποια ονομαστική τάση πρέπει να έχει ένα κουτί συνδυασμού φωτοβολταϊκών;
Το κουτί συνδυασμού (combiner box) πρέπει να έχει ονομαστική τιμή πάνω από τη μέγιστη τάση ανοικτού κυκλώματος των στοιχειοσειρών (strings) στη χαμηλότερη αναμενόμενη θερμοκρασία της εγκατάστασης. Μην επιλέγετε μόνο με βάση την ονομαστική τάση του συστήματος. Στα σύγχρονα φωτοβολταϊκά συστήματα, οι συνήθεις κατηγορίες περιλαμβάνουν 600 VDC, 1000 VDC και 1500 VDC.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ ενός κουτιού συνδυασμού DC και ενός κουτιού συνδυασμού AC;
Ένα κουτί συνδυασμού DC συνδυάζει τα κυκλώματα των φωτοβολταϊκών στοιχειοσειρών πριν από τον μετατροπέα (inverter). Ένα κουτί συνδυασμού AC συνδυάζει τα κυκλώματα εξόδου του μετατροπέα αφού το συνεχές ρεύμα (DC) έχει ήδη μετατραπεί σε εναλλασσόμενο (AC). Οι διατάξεις προστασίας, οι διατάξεις μεταγωγής, η αντικεραυνική προστασία και οι κανόνες καλωδίωσης διαφέρουν.
Χρειάζεται ένα φωτοβολταϊκό κουτί συνδυασμού αντικεραυνική προστασία (SPD);
Πολλά εξωτερικά φωτοβολταϊκά συστήματα χρησιμοποιούν ένα SPD DC μέσα ή κοντά στο κουτί συνδυασμού για τον περιορισμό της υπέρτασης από κεραυνικά πλήγματα ή μεταβατικά φαινόμενα μεταγωγής. Το αν απαιτείται εξαρτάται από το πρότυπο του έργου, την εκτίμηση κινδύνου, την έκθεση της τοποθεσίας, τις απαιτήσεις του μετατροπέα και τους τοπικούς κανονισμούς.
Μπορώ να χρησιμοποιήσω αυτόματους διακόπτες AC ή ασφάλειες AC σε ένα κουτί συνδυασμού DC;
Όχι, εκτός εάν η συσκευή είναι ρητά πιστοποιημένη για την πραγματική τάση DC, το ρεύμα και την ικανότητα διακοπής. Τα τόξα DC συμπεριφέρονται διαφορετικά από τα τόξα AC, επομένως οι συσκευές που προορίζονται μόνο για AC μπορεί να αποτύχουν επικίνδυνα σε κυκλώματα φωτοβολταϊκών DC.
Πώς επιλέγω ένα φωτοβολταϊκό κουτί συνδυασμού;
Ξεκινήστε με τον αριθμό των στοιχειοσειρών (strings), τη μέγιστη τάση διορθωμένη κατά το ψύχος, το ρεύμα στοιχειοσειράς, το ρεύμα εξόδου, τις απαιτήσεις προστασίας, την επιλογή SPD, την απαίτηση αποζεύκτη, το περιβάλλον του περιβλήματος, τις ανάγκες παρακολούθησης και τις απαιτήσεις πιστοποίησης. Στη συνέχεια, επαληθεύστε την πλήρη διαμόρφωση σε σχέση με τον μετατροπέα (inverter), τα δελτία δεδομένων των φωτοβολταϊκών πλαισίων και το πρότυπο του έργου.
Σχετικοί πόροι VIOX
- Λύσεις Κουτιών Συνδυασμού Φωτοβολταϊκών VIOX
- Διακόπτης Απομόνωσης DC έναντι Διακόπτη Κυκλώματος DC σε Κουτιά Συνδυαστή Ηλιακών
- Ονομαστικές τάσεις κουτιών συνδυασμού φωτοβολταϊκών: 600V έναντι 1000V έναντι 1500V.
- Οδηγό Διατάξεων Προστασίας από Υπερτάσεις DC
- Ένας πρακτικός οδηγός για τους διακόπτες κυκλώματος DC για ηλιακά συστήματα, συστήματα μπαταρίας και ηλεκτρικά συστήματα
