آیا به جعبه ترکیب کننده PV برای خورشیدی RV نیاز دارید؟ (راهنمای تصمیم گیری + پیکربندی سیم کشی)

سبد خرید شما: ۸ عدد پنل خورشیدی ۲۰۰ واتی. یک عدد کنترلر شارژ MPPT. یک عدد جعبه ترکیب PV مدل $150.

موضوع Reddit می‌گوید که شما قطعاً به آن نیاز دارید. ویدیوی YouTube آن را برای تنظیمات شما اتلاف پول می‌داند. صفحه محصول سازنده به شدت غیرمتعهدانه است. شما یک $150 با کلیک کردن روی “پرداخت” فاصله دارید و نمی‌دانید که آیا در شرف خرید یک جزء حیاتی هستید یا معادل خورشیدی پوشش زیرین یک ماشین دست دوم.

پاسخ سریع: هنگامی که رشته‌های موازی بیشتری نسبت به ترمینال‌های ورودی کنترلر شارژ خود دارید، به یک جعبه ترکیب PV نیاز دارید. برای اکثر سیستم‌های خورشیدی RV با ۲-۳ پنل یا سیم‌کشی سری، نیازی به آن ندارید.

حقیقت این است: اکثر صاحبان RV جعبه‌های ترکیبی را می‌خرند که به آن نیاز ندارند—یا زمانی که واقعاً کمک می‌کند، از آن صرف نظر می‌کنند. تفاوت در نحوه سیم‌کشی پنل‌های شماست، نه تعداد پنل‌هایی که دارید.

بیایید بفهمیم که شما در کدام دسته قرار دارید.

جعبه ترکیب PV در واقع چه کاری انجام می‌دهد (و چه کاری انجام نمی‌دهد)

زبان بازاریابی را حذف کنید، و یک جعبه ترکیب PV یک جعبه اتصال ضد آب 具有 باس بارها در داخل است.

تمام شد.

اساساً یک نقطه ملاقات برای سیم‌هایی است که برای بخش VIP دو ترمینالی کنترلر شارژ شما خیلی محبوب شده‌اند.

باس‌بارها—نوارهای فلزی که از داخل جعبه عبور می‌کنند—یک نقطه اتصال واحد به شما می‌دهند. چندین سیم مثبت در آنجا به هم می‌رسند. چندین سیم منفی نیز. همه چیز در یک خروجی مثبت و یک خروجی منفی ترکیب می‌شود، که سپس به سمت کنترلر شارژ شما می‌رود.

کاری که انجام می‌دهد: ۸ سیم (۴ مثبت، ۴ منفی از ۴ رشته موازی) را به ۲ سیم (۱ مثبت، ۱ منفی به کنترلر شما) تبدیل می‌کند.

کاری که انجام نمی‌دهد: افزایش قدرت. تنظیم ولتاژ. محافظت در برابر نوسانات (مگر اینکه اضافه کنید قطع کننده مدار, که هزینه اضافی دارد). به طور جادویی یک پیکربندی سیم‌کشی بد را برطرف کنید.

یک جعبه ترکیب دقیقاً یک مشکل را حل می‌کند: “من سیم‌های بیشتری نسبت به ترمینال‌های پیچی کنترلر شارژ خود دارم.” اگر این مشکل را ندارید، به این جعبه نیازی ندارید.

اما در اینجا “تله جعبه ترکیب”وجود دارد—اضافه کردن اجزا به هر سیستم الکتریکی مقاومت را افزایش می‌دهد. نقاط اتصال بیشتر به معنای مکان‌های بیشتر برای افت ولتاژ، خوردگی و خرابی است. آن جعبه $150 که روی سقف شما قرار دارد؟ تقریباً ۰.۱-۰.۲ اهم مقاومت را در تمام آن اتصالات ترمینال اضافه می‌کند.

برای یک سیستم ۱۲ ولتی که ۴۰ آمپر را هل می‌دهد، شما تقریباً با ۳-۵۱TP3T اتلاف توان ناشی از مقاومت روبرو هستید (با کیفیت اتصال و گیج سیم متفاوت است). این توانی است که شما قبلاً تولید کرده‌اید، اکنون به جای شارژ باتری‌های شما، مس را گرم می‌کند.

بنابراین سوال این نیست که “آیا باید یک جعبه ترکیب بخرم؟” بلکه “آیا مشکلی که این جعبه حل می‌کند، بیشتر از مشکلی است که ایجاد می‌کند؟”

سه سناریو که در آن به جعبه ترکیب نیاز ندارید

اکثر سیستم‌های خورشیدی RV در یکی از این دسته‌ها قرار می‌گیرند. اگر سیستم شما اینطور است، $150 خود را پس انداز کنید.

سناریو ۱: پنل‌های شما به صورت سری سیم‌کشی شده‌اند (۲-۴ پنل)

هنگامی که پنل‌های خورشیدی را به صورت سری سیم‌کشی می‌کنید، مثبت را به منفی، مثبت را به منفی، به سبک زنجیره‌ای متصل می‌کنید. چهار پنل به صورت سری دقیقاً دو سیمایجاد می‌کنند: یک مثبت از پنل اول، یک منفی از پنل آخر.

دو سیم در هر کنترلر شارژی که در دهه گذشته ساخته شده است، جا می‌گیرند. نیازی به جعبه ترکیب نیست.

خروجی؟ چهار پنل ۲۰۰ واتی (هر کدام تقریباً ۱۸ ولت Vmp، ۱۱ آمپر Imp در شرایط آزمایش استاندارد) که به صورت سری سیم‌کشی شده‌اند، ۷۲ ولت در ۱۱ آمپر به شما می‌دهند. کنترلر MPPT (ردیابی حداکثر نقطه توان) شما ولتاژ بالا را دوست دارد—تبدیل کارآمدتر، الزامات گیج سیم نازک‌تر، تلفات مقاومتی کمتر در طول مسیرهای طولانی.

اما (و این یک اما بزرگ است)، سیم‌کشی سری یک نقص مرگبار برای سقف‌های RV دارد: “قاتل سایه.” یک پنل سایه‌دار کل رشته را خفه می‌کند. به این موضوع برمی‌گردیم.

سناریو ۲: شما یک آرایه موازی کوچک دارید (حداکثر ۲-۳ پنل)

مشخصات کنترلر شارژ خود را همین الان بررسی کنید. اکثر کنترلرهای MPPT دارای ۲-۴ ترمینال ورودی هستند—به این معنی که می‌توانند ۲-۴ سیم جداگانه را بدون هیچ جعبه اتصالی بپذیرند.

سه پنل ۲۰۰ واتی که به صورت موازی سیم‌کشی شده‌اند؟ این ۳ سیم مثبت و ۳ سیم منفی است. اگر کنترلر شما در هر طرف ۳+ ترمینال دارد، آنها را مستقیماً وصل کنید. صفر جزء اضافی. صفر نقطه اتصال اضافی. صفر افت ولتاژ ناشی از جعبه ترکیبی که به آن نیاز نداشتید.

سری Rover رنوژی؟ چهار ترمینال. Victron SmartSolar؟ چهار ترمینال. EPEver Tracer؟ چهار ترمینال.

شما فقط $150 پس انداز کردید. این 75% از هزینه یک پنل ۲۰۰ واتی دیگر است. خود آینده شما از شما برای سادگی تشکر می‌کند وقتی که نیمه شب در پارکینگ والمارت در حال عیب‌یابی هستید.

سناریو ۳: شما از پیکربندی سری-موازی استفاده می‌کنید (2s2p، 2s4p)

در اینجا “قانون ۲-در-سری” وارد می‌شود—یکی از بهترین رازهای نگهداری شده در پیکربندی خورشیدی RV.

به جای سیم‌کشی تمام ۸ پنل به صورت موازی (که ۸ مسیر سیم جداگانه ایجاد می‌کند و قطعاً به یک جعبه ترکیب نیاز دارد)، آنها را به صورت جفت ابتدا سیم‌کشی می‌کنید. دو پنل به صورت سری یک رشته ایجاد می‌کنند. این کار را چهار بار انجام دهید، و شما چهار رشته دارید. (توجه: 2s4p به معنای ۲ پنل به صورت سری، سپس ۴ رشته به صورت موازی است—ما این را به طور کامل در یک لحظه توضیح خواهیم داد.)

اکنون شما فقط چهار اتصال را به جای هشت اتصال موازی می‌کنید. پیکربندی 2s4p شما (۲ پنل به صورت سری، ۴ رشته به صورت موازی) به این معنی است که فقط ۴ سیم مثبت و ۴ سیم منفی باید به هم برسند.

برای ۴ رشته؟ ممکن است هنوز به یک جعبه ترکیب نیاز داشته باشید. اما برای 2s2p (چهار پنل در مجموع به عنوان دو رشته ۲ پنلی)؟ اکثر کنترلرهای شارژ می‌توانند این کار را مستقیماً با ترمینال‌های داخلی خود انجام دهند.

专业提示： قانون ۲-در-سری، کارایی ولتاژ را با تحمل سایه متعادل می‌کند. یک پنل سایه‌دار فقط 50% از آن رشته را از بین می‌برد، نه کل آرایه شما را.

چه زمانی یک جعبه ترکیب در واقع مشکلات را حل می‌کند

جعبه‌های ترکیب زمانی ضروری می‌شوند که فیزیک سیم‌کشی موازی با محدودیت‌های کنترلر شارژ شما برخورد کند.

شما ۴+ رشته موازی دارید (یا ۴+ پنل جداگانه به صورت موازی)

بیایید بگوییم که شما تصمیم گرفته‌اید سیم‌کشی موازی برای تنظیمات شما حیاتی است (ما در بخش بعدی در مورد دلیل آن بحث خواهیم کرد). هشت پنل ۲۰۰ واتی به صورت موازی به معنای هشت سیم مثبت و هشت سیم منفی است—همه در تلاش برای خاتمه دادن به کنترلر شارژ شما.

کنترلر شما دو ترمینال پیچی دارد. شاید اگر خوش شانس باشید چهار ترمینال داشته باشد.

از نظر فیزیکی، شما نمی‌توانید هشت سیم گیج ۱۰ را در دو نقطه ترمینال جا دهید. خوب، شما مدار آشپزخانه, می‌توانید، اما به نظر می‌رسد که یک آتش‌سوزی الکتریکی در انتظار وقوع است، و اتصالات شما به اندازه کافی شل خواهند بود که زیر بار قوس بزنند.

اینجاست که جعبه ترکیب ارزش خود را نشان می‌دهد. و اجتناب از “تله جعبه ترکیب” به این معنی است که فقط زمانی از آن استفاده کنید که این محدودیت فیزیکی آن را ایجاب کند.

جعبه یک باس‌بار—یک نوار مسی ضخیم—فراهم می‌کند که در آن تمام هشت سیم مثبت از طریق ترمینال‌های جداگانه متصل می‌شوند. همین امر برای منفی‌ها نیز صادق است. سپس یک سیم ضخیم 6AWG از هر باس‌بار به سمت کنترلر شارژ شما می‌رود.

محاسبات: هشت پنل با جریان 11 آمپر برای هر کدام = 88 آمپر جریان ترکیبی. این مقدار حداقل به سیم 4AWG نیاز دارد (با فرض طول 10 فوت و تحمل افت ولتاژ 3%). جعبه اتصال شما تمام این جریان را در یک هادی با اندازه مناسب برای تحمل آن جمع می کند.

پنل های شما در مکان های “تتریس پشت بام” پراکنده شده اند.

واقعیت پشت بام های RV این است: آنها صاف نیستند. آنها مربع نیستند. و قطعا خالی نیستند.

شما دارید:

• واحد AC (3×3 فوت از بهترین فضا، از دست رفته)
• دریچه های سقف (چهار عدد از آنها، همه در نقاط نامناسب)
• نورگیر (طبیعتاً در مرکز)
• درزهای کشویی (هیچ نصبی در آنجا نیست مگر اینکه از نفوذ آب لذت ببرید)
• لبه های منحنی (پنل ها خم نمی شوند)

بنابراین هشت پنل شما در چهار مکان قرار می گیرند: دو تا اینجا، سه تا آنجا، دو تا کنار نردبان، یک پنل تنها بالای اتاق خواب. به تتریس پشت بام خوش آمدید.

هر مکان 10-20 فوت از هم فاصله دارد. کشیدن هشت سیم جداگانه 10AWG از مکان های پراکنده تا کنترلر شارژ شما (احتمالاً در یک محفظه زیرزمین نصب شده است) به معنای 100+ فوت سیم مسی گران قیمت است که در سراسر سقف شما پیچیده شده است.

یا: یک جعبه اتصال روی سقف نصب کنید. پنل های خود را به نزدیکترین محل جعبه سیم کشی کنید (مسیرهای کوتاه، گیج کوچکتر قابل قبول). سپس بکشید دو سیم های ضخیم از جعبه به کنترلر شما.

جعبه اتصال به نقطه تجمع مرکزی شما تبدیل می شود و سیم کشی سقف شما را به طور چشمگیری ساده می کند و کل مس مورد نیاز را کاهش می دهد.

شما برای توسعه آینده برنامه ریزی می کنید.

با چهار پنل شروع می کنید اما می خواهید گزینه اضافه کردن چهار پنل دیگر را در سال آینده داشته باشید؟ یک جعبه اتصال با اندازه مناسب (دارای رتبه 6-8 ورودی رشته) پایانه های خالی را برای توسعه در اختیار شما قرار می دهد.

جایگزین؟ پاره کردن سیم کشی کنترلر شارژ خود، اضافه کردن اتصالات شاخه در وسط مسیر، یا تعویض کل دسته سیم خود زیرا در ابتدا اندازه آن را کم در نظر گرفته اید.

برای $150، جعبه اتصال به شما فضای سر می دهد. اینکه آیا این ارزشش را دارد یا نه بستگی به این دارد که چقدر در مورد توسعه آینده مطمئن هستید. اگر پاسخ شما “شاید روزی” است، احتمالاً ارزشش را ندارد. اگر پاسخ شما “قطعاً بهار آینده 400 وات اضافه می کنم” است، قطعاً ارزشش را دارد.

پیکربندی که واقعاً مهم است: سری در مقابل موازی برای پشت بام های RV

این چیزی است که هیچ کس از قبل به شما نمی گوید: سوال جعبه اتصال ثانویه است.

سوال اصلی این است چگونه پنل های خود را به هم سیم کشی می کنید- زیرا این تعیین می کند که آیا به جعبه اتصال نیاز دارید، به چه گیج سیمی نیاز دارید و آیا واقعاً خروجی برقی را که برای آن پرداخت کرده اید دریافت خواهید کرد یا خیر.

و برای خورشیدی RV، پاسخ “واضح” از خورشیدی مسکونی (همیشه سری!) اغلب به طرز چشمگیری اشتباه است.

چرا “قاتل سایه” پیکربندی های سری را خراب می کند

سیم کشی سری پنل ها را مثبت به منفی در یک زنجیره متصل می کند. مزیت الکتریکی ساده است: ولتاژها اضافه می شوند، در حالی که جریان ثابت می ماند.

چهار پنل 18 ولتی به صورت سری؟ خروجی 72 ولت دریافت می کنید. این ولتاژ بالاتر به این معنی است که کنترلر MPPT شما می تواند کارآمدتر کار کند و می توانید از سیم نازک تری استفاده کنید (زیرا آمپراژ کمتر = مس کمتری برای تحویل همان توان مورد نیاز است).

عالی به نظر می رسد.

تا زمانی که شاخه درخت یک پنل را سایه کند.

در یک پیکربندی سری، جریان توسط ضعیف ترین پیوند محدود می شود. آن را مانند یک لوله آب در نظر بگیرید: اگر یک قسمت به نصف قطر باریک شود، کل جریان لوله کاهش می یابد تا با آن محدودیت مطابقت داشته باشد.

هنگامی که یک پنل در رشته سری شما سایه می شود - حتی به طور جزئی - خروجی جریان آن از 11 آمپر به شاید 4 آمپر کاهش می یابد. هر پنل دیگر در رشته؟ هنوز در آفتاب کامل غوطه ور است، اما به دلیل زنجیره ای بودن به 4 آمپر خفه شده است. رشته 800 واتی شما به یک رشته 290 واتی تبدیل شد.

داده های واقعی از آزمایش خورشیدی RV نشان می دهد که سایه انداختن فقط دو سلول روی یک پنل (تقریباً 3% از مساحت پنل) می تواند خروجی کل رشته سری را تقریباً 26% کاهش دهد. نیمی از یک پنل را سایه می اندازید؟ شما به دنبال از دست دادن خروجی 50-60% در کل رشته هستید.

این “قاتل سایه” در عمل - و به همین دلیل است که توصیه های خورشیدی مسکونی (جایی که پنل ها روی پشت بام های بدون مانع رو به جنوب قرار می گیرند) به طرز چشمگیری برای RV ها شکست می خورد.

RV شما زیر درختان پارک می کند. واحد AC شما در زوایای خاصی از خورشید پنل ها را سایه می اندازد. آن دریچه سقف هر روز صبح به مدت دو ساعت سایه می اندازد. RV همسایه شما هنگام بسته شدن در یک کمپینگ، جلوی خورشید را می گیرد.

سیم کشی سری هر سایه را به یک نقطه خفگی در سراسر سیستم تبدیل می کند.

چرا موازی “اولویت خورشیدی RV” است (علیرغم ولتاژ پایین تر)

سیم کشی موازی تمام پایانه های مثبت را به هم و تمام پایانه های منفی را به هم متصل می کند. ولتاژها ثابت می مانند (18 ولت از هر پنل = خروجی 18 ولت)، در حالی که جریان ها جمع می شوند.

چهار پنل 200 واتی به صورت موازی؟ شما 18 ولت در 44 آمپر (4×11 آمپر) دریافت می کنید.

مبادله الکتریکی: ولتاژ پایین تر به این معنی است که کنترلر شارژ شما نمی تواند به اندازه کافی کارآمد عمل کند و برای تحمل آمپراژ بالاتر بدون افت ولتاژ به سیم ضخیم تری نیاز دارید. برای تحویل همان توان، هزینه بیشتری برای مس می پردازید.

اما این چیزی است که به دست می آورید: جداسازی سایه.

هنگامی که یک پنل در یک پیکربندی موازی سایه می شود، فقط آن پنل خروجی کاهش می یابد. سه پنل دیگر به تولید توان کامل ادامه می دهند و کاملاً تحت تأثیر قرار نمی گیرند. یک پنل از چهار پنل را سایه می اندازید؟ شما 25% از خروجی آرایه خود را از دست می دهید، نه 70%.

این تفاوت بین رسیدن به کمپ با باتری هایی با شارژ 60% در مقابل شارژ 20% است. بین روشن کردن یخچال خود در طول شب در مقابل جیره بندی برق.

برای خورشیدی RV، جایی که سایه جزئی قانون است نه استثنا، تحمل سایه سیم کشی موازی بر ناکارآمدی های الکتریکی آن غلبه می کند.

专业提示： اگر یک سیستم 12 ولتی را اجرا می کنید، سیم کشی موازی به شما امکان می دهد به جای MPPT از یک کنترلر شارژ PWM ارزان تر استفاده کنید و به طور بالقوه 100-150 دلار صرفه جویی کنید. ولتاژ از قبل با بانک باتری شما مطابقت دارد، بنابراین نیازی به جادوی تبدیل ولتاژ MPPT ندارید. اگرچه صادقانه بگویم، اگر در این سطح بهینه سازی می کنید، احتمالاً به هر حال MPPT می خرید. این مانند خرید یک ماشین اسپرت و سپس بحث در مورد بنزین معمولی در مقابل بنزین سوپر است.

راه حل Goldilocks: سری-موازی (2s2p، 2s4p)

اگر راندمان ولتاژ سری را می خواهید چه؟ و تحمل سایه موازی؟

وارد پیکربندی سری-موازی شوید - پنل ها در گروه های سری کوچک سیم کشی شده اند، سپس آن گروه ها به صورت موازی به هم متصل می شوند.

رایج ترین پیکربندی RV این است “قانون ۲-در-سری”: پنل ها را به صورت جفت سیم کشی کنید (2 به صورت سری)، سپس آن جفت ها را به صورت موازی قرار دهید.

چهار پنل به دو رشته تبدیل می شوند (2s2p):

• رشته 1: پنل A → پنل B (36 ولت، 11 آمپر)
• رشته 2: پنل C → پنل D (36 ولت، 11 آمپر)
• ترکیب شده: 36 ولت، 22 آمپر به کنترلر

هشت پنل به چهار رشته تبدیل می شوند (2s4p):

• چهار جفت، هر کدام خروجی 36 ولت در 11 آمپر
• ترکیب شده: 36 ولت، 44 آمپر به کنترلر

چرا این برای RV ها کار می کند:

افزایش ولتاژ (36 ولت در مقابل 18 ولت) به کنترلر MPPT شما اجازه می دهد تا کارآمدتر از حالت موازی مستقیم عمل کند. می توانید از سیم 10AWG به جای 6AWG استفاده کنید، که باعث صرفه جویی در هزینه می شود و نصب را در یک سقف تنگ آسان تر می کند.

تحمل سایه به طور چشمگیری نسبت به حالت سری کامل بهبود می یابد. اگر یک پنل سایه دار شود، فقط جفت آن در رشته سری تحت تأثیر قرار می گیرد - این 25% از آرایه شما است، نه 100%. سه رشته دیگر به تولید برق کامل ادامه می دهند.

شما 75% از مزایای الکتریکی سری را با 75% از تحمل سایه موازی دریافت می کنید. شما سازش نمی کنید - شما به طور استراتژیک برای شرایط واقعی که RV شما با آن روبرو خواهد شد، بهینه سازی می کنید، نه شرایط نظری که فقط در برگه های اطلاعات پنل خورشیدی وجود دارد.

برای اکثر نصب های RV با 4-8 پنل، این نقطه شیرین است.

سوال جعبه ترکیب کننده؟ با 2s4p (چهار رشته به صورت موازی)، احتمالاً به یکی نیاز دارید. با 2s2p (دو رشته)، کنترلر شارژ شما احتمالاً می تواند مستقیماً آن را مدیریت کند.

نحوه سیم کشی 8 × 200 وات پنل در 4 مکان سقف (چارچوب تصمیم گیری گام به گام)

بیایید سناریوی دقیق شما را حل کنیم: 8 پنل در مجموع 1600 وات، که در 4 مکان روی سقف شما پراکنده شده اند زیرا فیزیک و هندسه سقف RV از شما متنفرند.

در اینجا نحوه پیکربندی این برای حداکثر خروجی در دنیای واقعی آورده شده است.

مرحله 1: پازل تتریس پشت بام خود را ترسیم کنید

قبل از دست زدن به سیم، طرح خود را مستند کنید:

فهرست موجودی مکان:

• مکان 1 (جلو): 2 پنل
• مکان 2 (وسط-چپ): 2 پنل
• مکان 3 (عقب-چپ): 3 پنل
• مکان 4 (عقب-راست): 1 پنل

ارزیابی خطر سایه:

• جلو: واحد AC یک پنل را از ساعت 9 تا 11 صبح سایه می اندازد
• وسط-چپ: سایه دریچه سقف 7-9 صبح
• عقب-چپ: تمیز، اما احتمالاً کمپینگ درختی
• عقب-راست: حداقل خطر سایه

فواصل سیم کشی:

• هر مکان تا کنترلر شارژ: 15-25 فوت
• بین مکان ها: 8-15 فوت

این نقشه برداری به شما همه چیزهایی را که باید در مورد قابلیت دوام پیکربندی بدانید می گوید. مکان هایی که مشکلات سایه شناخته شده دارند باید از نظر الکتریکی از مکان هایی که در معرض نور خورشید تمیز هستند جدا شوند. اینگونه از آن اجتناب می کنید “قاتل سایه.”

مرحله 2: استراتژی پیکربندی خود را انتخاب کنید

شما سه گزینه قابل اجرا دارید. هر کدام الزامات جعبه ترکیب کننده متفاوتی دارند.

گزینه A: چهار رشته سری 2 پنلی به صورت موازی (2s4p) - جعبه ترکیب کننده مورد نیاز است

نحوه سیم کشی:

1. مکان 1 (جلو): پنل 1 → پنل 2 به صورت سری = رشته 1 (36 ولت، 11 آمپر)
2. مکان 2 (وسط-چپ): پنل 3 → پنل 4 به صورت سری = رشته 2 (36 ولت، 11 آمپر)
3. مکان 3 (عقب-چپ): پنل 5 → پنل 6 به صورت سری = رشته 3 (36 ولت، 11 آمپر)
4. مکان 4 (عقب-راست): پنل 7 → پنل 8 به صورت سری = رشته 4 (36 ولت، 11 آمپر)
5. جعبه ترکیب کننده را روی سقف نصب کنید
6. تمام 4 رشته مثبت + 4 رشته منفی را به شینه های جعبه ترکیب کننده اجرا کنید
7. یک جفت سیم 6AWG از جعبه به کنترلر شارژ

مزایا:

• حداکثر تحمل سایه: یک پنل سایه دار فقط 25% از یک رشته را از بین می برد = 12.5% از کل آرایه
• پیکربندی رشته متعادل (تمام رشته ها ولتاژ/جریان یکسان)
• “قانون ۲-در-سری” کاملاً دنبال شد
• ولتاژ متوسط (36 ولت) برای راندمان MPPT خوب است
• سیم کشی از پنل ها به جعبه می تواند 10AWG باشد (هزینه کمتر)

معایب:

• به جعبه ترکیب کننده نیاز دارد ($150)
• جریان ترکیبی: 44 آمپر (بسته به فاصله به 6AWG یا 4AWG به کنترلر نیاز دارد)
• پیچیده ترین سیم کشی (8 سیم کشی به جعبه)

از طرف مثبت، وقتی برادر شوهرتان می پرسد “چرا اینقدر پیچیده است”، می توانید با اطمینان توضیح دهید که برای تحمل سایه بهینه سازی کرده اید. او سر تکان می دهد و به آرامی عقب می رود.

بهترین برای: RVers که اغلب در سایه جزئی (درختان، کمپینگ های شلوغ) کمپ می زنند و حداکثر انعطاف پذیری را می خواهند.

گزینه B: دو رشته سری 4 پنلی به صورت موازی (4s2p) - ممکن است به جعبه ترکیب کننده نیازی نباشد

نحوه سیم کشی:

1. مکان 1+2 (جلو و وسط-چپ): 4 پنل به صورت سری = رشته 1 (72 ولت، 11 آمپر)
2. مکان 3+4 (بخش های عقب): 4 پنل به صورت سری = رشته 2 (72 ولت، 11 آمپر)
3. رشته 1 و رشته 2 را به صورت موازی وصل کنید
4. اگر کنترلر شارژ شما 4 ترمینال دارد: اتصال مستقیم (بدون جعبه)
5. اگر فقط 2 ترمینال: جعبه ترکیب کننده کوچک یا کانکتورهای شاخه ای

مزایا:

• ولتاژ بالاتر (72 ولت) = حداکثر راندمان MPPT + نازک ترین گیج سیم
• فقط 2 اتصال موازی (ممکن است از جعبه ترکیب کننده صرف نظر شود)
• توپولوژی سیم کشی ساده تر
• هزینه مس کمتر (می توان از 10AWG برای کل مسیر در این سطح جریان استفاده کرد)

معایب:

• آسیب پذیری بیشتر در برابر سایه: یک پنل سایه دار بر کل رشته 4 پنلی تأثیر می گذارد = 50% از خروجی آرایه
• مشکل سایه واحد AC جلو اکنون بر 4 پنل تأثیر می گذارد، نه 2
• نقض می کند “قانون ۲-در-سری” (خطر سایه را افزایش می دهد)
• باید تأیید کنید که کنترلر شارژ می تواند 72 ولت را تحمل کند (رتبه VOC را بررسی کنید)

هشدار هوای سرد: با کاهش دما، ولتاژ پنل افزایش می یابد. برگه مشخصات کنترلر شارژ شما می گوید “حداکثر ورودی 100 ولت”. صبح سرد دسامبر در ارتفاع 7000 فوتی؟ پنل های شما به برگه های مشخصات می خندند. آنها 85 ولت+ را فشار می دهند و کنترلر شما را به چالش می کشند تا همگام بماند.

بهترین برای: RVers که عمدتاً در آفتاب کامل (بیابان، زمین های باز BLM) با حداقل نگرانی های سایه، بوندوک می کنند. اگر در کمپینگ های توسعه یافته با برق ساحلی کمپ می زنید و فقط از انرژی خورشیدی به عنوان پشتیبان استفاده می کنید، این کار می کند. اگر یک بوندوکر اصیل هستید که از کمپینگ ها مانند تله های توریستی اجتناب می کنید، به گزینه A پایبند باشید.

گزینه C: کنترلرهای شارژ جداگانه برای بخش های جداگانه سقف - بدون جعبه ترکیب کننده

نحوه سیم کشی:

1. کنترلر 1 (جلو): 4 پنل را از مکان های 1+2 مدیریت می کند (دو رشته سری 2 پنلی به صورت موازی = 2s2p)
2. کنترلر 2 (عقب): 4 پنل را از مکان های 3+4 مدیریت می کند (دو رشته سری 2 پنلی به صورت موازی = 2s2p)
3. هر کنترلر مستقیماً به بانک باتری متصل می شود
4. نیازی به جعبه ترکیب کننده نیست

مزایا:

• آلودگی متقاطع سایه صفر: سایه AC جلو فقط بر خروجی کنترلر جلو تأثیر می گذارد
• بهینه سازی نهایی: هر کنترلر پنل های خود را به طور مستقل ردیابی می کند
• نیازی به جعبه ترکیب کننده نیست (صرفه جویی در $150)
• می توان از زوایا/شیب های مختلف پنل در هر بخش استفاده کرد
• افزونگی داخلی: اگر یک کنترلر از کار بیفتد، همچنان 800 وات دارید

معایب:

• هزینه: دو کنترلر MPPT = $200-400+ بسته به مدل ها (Victron SmartSolar 100/30 ×2 = ~$360)
• پیچیدگی نصب دو برابر شده است (دو مجموعه اتصال، دو سیستم نظارت)
• فضای نصب بیشتری را در محفظه برق اشغال می کند
• نیاز به اندازه گیری دقیق سیم بانک باتری دارد (هر دو کنترلر به یک بانک تغذیه می کنند)

به این فکر کنید که به جای یک ابزار فانتزی، دو ابزار با کیفیت متوسط ​​خریداری می کنید. افزونگی زمانی ارزش دارد که 200 مایل از نزدیکترین فروشگاه خورشیدی فاصله داشته باشید.

بهترین برای: RVers با الگوهای سایه پیچیده در سراسر بخش های مختلف سقف، یا کسانی که حداکثر خروجی مطلق را بدون در نظر گرفتن هزینه می خواهند. این رویکرد “حرفه ای” است.

مرحله 3: گیج سیم و محاسبات افت ولتاژ

برای هر پیکربندی، افت ولتاژ را زیر 3٪ ولتاژ سیستم نگه دارید تا از هدر رفتن توانی که قبلاً تولید کرده اید جلوگیری کنید.

فرمول: افت ولتاژ = (2 × طول سیم × جریان × مقاومت سیم) / 1000

بله، می توانید از یک ماشین حساب آنلاین استفاده کنید. اما درک فرمول به این معنی است که دقیقاً می دانید چرا توصیه “روی RV من کار کرد” دوستتان ممکن است سیستم شما را غرق کند.

مقاومت سیم (اهم در هر 1000 فوت):

• 10AWG: 1.0 اهم
• 8AWG: 0.628 اهم
• 6AWG: 0.395 اهم
• 4AWG: 0.249 اهم

مثال برای گزینه A (2s4p با جعبه ترکیب کننده):

• ولتاژ سیستم: 36 ولت (Vmp اسمی)
• جریان ترکیبی: 44 آمپر
• طول سیم از جعبه ترکیب کننده تا کنترلر: 20 فوت
• هدف: <3٪ افت ولتاژ = <1.08 ولت افت

با استفاده از سیم 6AWG:

• افت = (2 × 20 × 44 × 0.395) / 1000 = 0.695 ولت افت
• درصد = 0.695 ولت / 36 ولت = 1.93٪ ✓ قابل قبول

آن 0.695 ولتی که از دست می دهید؟ در یک سیستم 12 ولتی، همان مقاومت 6٪ از ولتاژ شما را به گرم کردن مس به جای شارژ باتری ها تبدیل می کند. ریاضی مهم است.

با استفاده از سیم 8AWG:

• افت = (2 × 20 × 44 × 0.628) / 1000 = 1.11 ولت افت
• درصد = 1.11 ولت / 36 ولت = 3.08٪ ✗ حاشیه ای (اما برای اکثر نصب ها به اندازه کافی نزدیک است)

专业提示： برای مسیرها از پنل های جداگانه به یک جعبه ترکیب کننده نصب شده روی سقف (فواصل کوتاه تر، جریان کمتر در هر رشته)، 10AWG معمولاً کافی است. گیج سنگین (6AWG/4AWG) فقط برای مسیر نهایی از جعبه به کنترلر مورد نیاز است، جایی که تمام جریان ها جمع می شوند.

مرحله 4: ماتریس تصمیم گیری جعبه ترکیب کننده (پاسخ نهایی)

برای سناریوی 8 پنلی و 4 مکانی شما:

اگر گزینه A (2s4p) را انتخاب می کنید: → بله، جعبه ترکیب کننده را بخرید

• شما 4 رشته موازی دارید (در مجموع 8 سیم)
• کنترلر شارژ شما حداکثر 2-4 ترمینال دارد
• اتصال فیزیکی بدون نقطه تجمع غیرممکن است
• $150 توجیه می شود

اگر گزینه B (4s2p) را انتخاب می کنید: → احتمالاً خیر (کنترلر خود را بررسی کنید)

• شما 2 رشته موازی دارید (در مجموع 4 سیم)
• اکثر کنترلرهای MPPT می توانند این کار را با ترمینال های داخلی انجام دهند
• کنترلر خاص خود را بررسی کنید: 4 ترمینال در دسترس است؟ پس نیازی به جعبه نیست
• اگر فقط 2 ترمینال وجود دارد، به جای جعبه ترکیب کننده کامل (~$150) از کانکتورهای شاخه ای (~$20) استفاده کنید

اگر گزینه C (کنترلرهای جداگانه) را انتخاب می کنید: → نیازی به جعبه ترکیب کننده نیست

• هر کنترلر پیکربندی 2s2p خود را مدیریت می کند (2 رشته موازی در هر کنترلر)
• اتصال مستقیم به ترمینال های هر کنترلر
• مبلغ $150 را پس انداز کنید؛ شما در حال حاضر آن را برای کنترلر دوم خرج می کنید.

بررسی نهایی هزینه-فایده:

جعبه ترکیب کننده ($150) + سیم 6AWG ($80 برای 25 فوت) = $230

در مقابل.

اتصالات شاخه ای ($20) + سیم 6AWG ($80) = $100

برای گزینه B، با صرف نظر کردن از جعبه، مبلغ $130 صرفه جویی می کنید.

برای گزینه A، شما نیاز سازماندهی و تراکم اتصالاتی که جعبه فراهم می کند را در نظر بگیرید - مبلغ $150 اختیاری نیست.

برای گزینه C، شما در حال حاضر مبلغ $200+ را برای یک کنترلر دوم خرج می کنید، که نیاز به هرگونه سخت افزار ترکیب کننده را از بین می برد.

پاسخ به سوال $150

بازگشت به سبد خرید شما. هشت پنل. یک کنترلر شارژ. آن جعبه ترکیب کننده $150.

در اینجا چارچوب تصمیم گیری شما آمده است:

ابتدا پیکربندی سیم کشی خود را بررسی کنید. اگر سیم کشی را به صورت سری انجام می دهید یا فقط از 2-3 رشته موازی استفاده می کنید، اکثر کنترلرهای شارژ می توانند اتصالات را مستقیماً انجام دهند. نیازی به جعبه نیست. روی “ذخیره برای بعد” کلیک کنید و آن مبلغ $150 را به سمت سیم بهتر یا ظرفیت پنل بیشتر منتقل کنید.

دوم، رشته های موازی خود را بشمارید. چهار رشته یا بیشتر به صورت موازی؟ واقعیت فیزیکی خواستار تجمیع است. جعبه ترکیب کننده با ارائه یک نقطه اتصال مناسب به جای یک لانه موش از سیم هایی که برای فضای ترمینال می جنگند، ارزش خود را نشان می دهد.

سوم، طرح سقف خود را در نظر بگیرید. اگر پنل های شما در سراسر “تتریس پشت بام” مکان ها پراکنده هستند و از سیم کشی موازی استفاده می کنید، یک جعبه ترکیب کننده نصب شده روی سقف، مسیرهای سیم کشی شما را به طور چشمگیری ساده می کند. مسیرهای کوتاه تر به جعبه (سیم نازک تر قابل قبول است) به علاوه یک مسیر سیم ضخیم به کنترلر، بهتر از اجرای هشت سیم ضخیم جداگانه در کل مسافت است.

در آخر، الگوهای سایه را ارزیابی کنید. این تعیین می کند که آیا شما باید از پیکربندی موازی استفاده می کنید که در وهله اول به یک جعبه ترکیب کننده نیاز دارد. سایه جزئی مکرر؟ سیم کشی موازی یا سری-موازی (2s2p) با “قانون ۲-در-سری” شما را از “قاتل سایه.” محافظت می کند.

آفتاب کامل در مناطق دورافتاده؟ سیم کشی سری ممکن است به شما اجازه دهد به طور کامل از جعبه صرف نظر کنید و در عین حال بازده الکتریکی را به دست آورید. “تله جعبه ترکیب” بهترین جعبه ترکیب کننده، جعبه ای است که به آن نیاز ندارید - زیرا از ابتدا هوشمندانه سیم کشی کرده اید. دومین بهترین جعبه، جعبه ای است که در واقع مشکل تجمیع جریان موازی شما را حل می کند بدون اینکه تبدیل به.

مجموعه ای از اجزای غیر ضروری شود که مقاومت را اضافه می کنند. قبل از کلیک کردن روی "خرید" روی هر چیزی:.

دفترچه راهنمای کنترلر شارژ خود را باز کنید. ترمینال های ورودی را بشمارید. تعداد رشته های موازی خود را محاسبه کنید. سپس تصمیم بگیرید.

گاهی اوقات پاسخ درست، اجزای کمتر است، نه بیشتر.

• خلاصه نکات حرفه ای نهایی قانون 2-در-سری:
• پنل ها را به صورت جفت (2 به صورت سری) سیم کشی کنید، سپس آن جفت ها را برای پیکربندی بهینه RV به صورت موازی قرار دهید. قاتل سایه:
• سیم کشی سری، یک پنل سایه دار را به یک نقطه گلوگاهی در کل سیستم تبدیل می کند - از آن برای RV ها با سایه جزئی اجتناب کنید. تعداد ترمینال > تعداد پنل:
• زمانی به جعبه ترکیب کننده نیاز دارید که رشته های موازی از ترمینال های کنترلر بیشتر شوند، نه زمانی که به یک عدد پنل جادویی می رسید. محاسبات افت ولتاژ:
• افت ها را زیر 3% ولتاژ سیستم نگه دارید؛ از ماشین حساب گیج سیم استفاده کنید، نه حدس زدن. برنامه ریزی تتریس پشت بام: 抵达 الگوهای سایه و مکان های پنل را ترسیم کنید
• انتخاب پیکربندی سری در مقابل موازی ولتاژ هوای سرد:

ولتاژ پنل با کاهش دما افزایش می یابد - قبل از استفاده از رشته های سری طولانی، حداکثر رتبه VOC کنترلر خود را تأیید کنید.