شما در حال طراحی اولین آرایه خورشیدی خود هستید. شما چهار پنل 400 واتی دارید. شما قصد دارید آنها را به صورت “2 سری، 2 موازی” (2S2P) سیم کشی کنید تا ولتاژ را قابل کنترل نگه دارید.
اکنون با یک انتخاب روبرو هستید.
برای ترکیب این دو رشته موازی، می توانید:
- گزینه الف: یک جفت پلاستیکی بخرید کانکتورهای MC4 Y-Branch از آمازون با قیمت $10. آنها را به هم وصل کنید. تمام شد.
- گزینه ب: یک عدد بخرید (یا بسازید) جعبه ترکیب کننده PV با قطع کننده ها و یک شینه برای $100+.
ریاضیات واضح به نظر می رسد. چرا $100 هزینه کنید وقتی $10 کار را انجام می دهد؟ به هر حال، آمپرها در محدوده سیم قرار دارند. ریاضیات کار می کند.
اما از هر نصاب حرفه ای بپرسید، آنها به شما خواهند گفت: گزینه A یک تله است.
در حالی که Y-connectorها روی کاغذ کار می کنند، در دنیای واقعی با شکست مواجه می شوند. در اینجا دلیل عدم اعتماد متخصصان به یک دارایی انرژی $2,000 به یک قطعه پلاستیکی $5 آورده شده است.
1. تشخیص “صعود به پشت بام” (جداسازی)
بزرگترین تفاوت بین یک متخصص و یک DIYer مهارت نصب نیست. بلکه پیش بینی تعمیر و نگهداری است..
یک Y-connector یک جوش دائمی است. یک جعبه ترکیب کننده یک مرکز کنترل است.
کابوس Y-Connector
تصور کنید دو سال از الان گذشته است. ماه جولای است. خروجی سیستم شما به طور ناگهانی 50% کاهش می یابد. یکی از رشته های شما از کار افتاده است.
اگر از Y-connectorها استفاده کرده اید، باید:
- نردبان را بیاورید.
- از پشت بام داغ بالا بروید.
- به طور فیزیکی با کانکتورهای MC4 قفل شونده درگیر شوید در حالی که آنها زیر بار هستند (خطر قوس الکتریکی DC).
- آنها را یکی یکی جدا کنید تا ولتاژ را آزمایش کنید.
این کار خطرناک، عرق آور و خسته کننده است.
تجمل جعبه ترکیب کننده
اگر از یک جعبه ترکیب کننده (مانند سری VIOX PV) استفاده کرده اید، وارد گاراژ خود می شوید. به جعبه نگاه می کنید.
کلیک. قطع کننده رشته 1 را خاموش کنید. کنترلر را بررسی کنید.
کلیک. قطع کننده رشته 2 را خاموش کنید.
در 10 ثانیه، در حالی که پاهایتان روی زمین است و قهوه در دست دارید، دقیقاً می دانید کدام رشته از کار افتاده است. شما $100 اضافی نه برای جعبه پلاستیکی، بلکه برای 20 سال عیب یابی آسان پرداخت کرده اید.
2. “صخره 3 رشته ای” (فیزیک ایمنی)
اینجاست که استدلال “روی کاغذ کار می کند” از هم می پاشد.
برای یک سیستم ساده 2 رشته ای (2 رشته موازی)، شما در یک “منطقه خاکستری” ایمنی قرار دارید. اگر یک رشته اتصال کوتاه شود، رشته دیگر به آن تغذیه می کند. اما از آنجایی که یک پنل معمولاً نمی تواند جریان کافی برای ذوب کردن سیم کشی پنل دیگر تولید کند، NEC (کد ملی برق) اغلب به شما اجازه عبور از فیوز را می دهد.
اما به محض اینکه رشته سوم را اضافه کنید، Y-connector به یک خطر آتش سوزی تبدیل می شود.
ریاضیات ذوب شدن
اگر 3 رشته به صورت موازی بدون فیوز دارید:
- رشته 1 از کار می افتد (اتصال کوتاه).
- رشته 2 و رشته 3 هر دو تمام توان خود را به رشته 1 می ریزند.
- جریان: 10A + 10A = 20A.
این افزایش جریان 20 آمپری اغلب از “حداکثر درجه بندی فیوز سری” پنل (معمولاً 15 آمپر) فراتر می رود. سیم کشی پنل بیش از حد گرم می شود. صفحه پشتی ذوب می شود. شما آتش سوزی دارید.
یک جعبه ترکیب کننده همراه با فیوزها یا بریکرهای جریان مستقیم در هر رشته به طور پیش فرض ارائه می شود. این فقط سیم ها را متصل نمی کند. بلکه از سقف شما در برابر “صخره 3 رشته ای” محافظت می کند. حتی اگر امروز فقط 2 رشته داشته باشید، یک جعبه ترکیب کننده سیستم شما را برای گسترش “در آینده ایمن” می کند.
3. عامل “اسپاگتی” (مقاومت تماسی)
سیستم های خورشیدی در فضای باز زندگی می کنند. آنها با باران، برف، اشعه ماوراء بنفش و باد روبرو هستند.
هر بار که از یک Y-connector استفاده می کنید، اضافه می کنید:
- دو نقطه چین اضافی.
- دو سطح تماس اضافی.
- کابل شل بیشتر که باید با بست کمربندی به قفسه ها بسته شود.
در دنیای برق،, مقاومت تماسی مقاومت دشمن است. هر اتصال ارزان قیمت یک نقطه داغ بالقوه است. یک Y-connector آویزان شل که به مدت 5 سال در باد می وزد، یک شکست در انتظار است.
یک جعبه ترکیب کننده تمام آن اتصالات را می گیرد و آنها را منتقل می کند داخل یک محفظه دارای درجه NEMA. اتصالات روی یک شینه مسی جامد یا داخل یک قطع کننده DIN-rail پیچ می شوند. آنها محکم، خشک و بی حرکت هستند.
خلاصه: یک سیستم “یکبار مصرف” نسازید
آیا می توانید از Y-connectorها استفاده کنید؟ بله. آنها الکتریسیته را هدایت می کنند.
اما آنها آرایه خورشیدی شما را به یک وسیله “یکبار مصرف” تبدیل می کنند که تعمیر آن دشوار و گسترش آن خطرناک است.
یک جعبه ترکیب کننده آرایه شما را به یک دارایی صنعتی قابل نگهداری. تبدیل می کند. این به شما سوئیچ های جداسازی، حفاظت در برابر جریان بیش از حد و یک سیستم تمیز و سازمان یافته می دهد.
اجازه ندهید یک قطعه پلاستیکی باعث شود که از سیستم خورشیدی خود در سه سال متنفر شوید. به سیمهای خود یک خانه بدهید.
یادداشت دقت فنی
- استانداردها: NEC 690.9 حفاظت در برابر جریان بیش از حد برای سیستمهای PV را کنترل میکند. در حالی که سیستمهای 2 رشتهای موازی اغلب تحت استثنا قرار میگیرند (جایی که Isc x 1.25 < حداکثر رتبهبندی فیوز سری)، سیستمهای 3+ رشتهای به طور کلی به فیوز/قطعکنندهها در هر رشته نیاز دارند.
- عیبیابی: جدا کردن کانکتورهای MC4 زیر بار (در حالی که خورشید میتابد و جریان در حال عبور است) میتواند باعث ایجاد قوس DC شود که به پایانههای تماس آسیب میرساند و خطر سوختگی ایجاد میکند. قطعکنندههای DC (مانند MCBهای VIOX DC) با محفظههای قوس طراحی شدهاند تا این بار را با خیال راحت قطع کنند.
- بهنگام بودن: اصول ایمنی PV و انطباق با NEC تا نوامبر 2025 جاری است.
