Hướng dẫn đầy đủ về hộp kết hợp năng lượng mặt trời: Từ công nghệ cơ bản đến công nghệ tiên tiến

I. Giới thiệu

A. Định nghĩa về hộp kết hợp năng lượng mặt trời PV

Hộp kết hợp năng lượng mặt trời là một thành phần quan trọng trong hệ thống năng lượng mặt trời, được thiết kế để hợp nhất đầu ra của nhiều chuỗi tấm pin mặt trời thành một đầu ra duy nhất kết nối với bộ biến tần. Thiết bị này đóng vai trò quan trọng trong cả hệ thống năng lượng mặt trời dân dụng và thương mại, đặc biệt là khi quản lý một số lượng lớn tấm pin mặt trời.

B. Tầm quan trọng trong hệ thống điện mặt trời

Hiệu quả: Bằng cách hợp lý hóa các kết nối và giảm thiểu hệ thống dây điện, hộp kết hợp góp phần phân phối năng lượng hiệu quả hơn trong các hệ thống điện mặt trời. Hiệu quả này đặc biệt quan trọng trong các hệ thống lớn hơn với nhiều chuỗi tấm pin, nơi việc quản lý nhiều kết nối có thể trở nên phức tạp.

Hiệu quả về chi phí: Việc giảm độ phức tạp của hệ thống dây điện không chỉ tiết kiệm chi phí vật liệu mà còn giảm chi phí nhân công lắp đặt. Đối với các dự án năng lượng mặt trời quy mô lớn, điều này có thể dẫn đến tiết kiệm đáng kể về tổng thể.

Độ tin cậy được nâng cao: Với các tính năng bảo vệ tích hợp, hộp kết hợp giúp đảm bảo bộ biến tần hoạt động an toàn và đáng tin cậy. Chúng bảo vệ chống lại các lỗi điện có thể dẫn đến hỏng hệ thống hoặc nguy cơ an toàn.

Khả năng thích ứng: Trong khi các hệ thống dân dụng nhỏ hơn có thể không cần hộp kết hợp nếu chúng chỉ có một đến ba chuỗi, các hệ thống lớn hơn—từ bốn chuỗi đến hàng nghìn chuỗi—sẽ được hưởng lợi rất nhiều từ việc sử dụng chúng. Khả năng thích ứng này làm cho các hộp kết hợp phù hợp cho cả ứng dụng dân dụng và thương mại.

II. Cơ bản về hộp kết hợp năng lượng mặt trời PV

A. Chức năng và mục đích

Kết hợp đầu ra: Chức năng chính của hộp kết hợp năng lượng mặt trời là hợp nhất các đầu ra dòng điện một chiều (DC) từ nhiều chuỗi tấm pin mặt trời thành một đầu ra duy nhất. Điều này giúp đơn giản hóa việc kết nối với bộ biến tần, chuyển đổi nguồn điện một chiều thành dòng điện xoay chiều (AC) để sử dụng trong gia đình và doanh nghiệp.

Giảm thiểu sự phức tạp của hệ thống dây điện: Bằng cách kết hợp các đầu ra từ nhiều chuỗi, hộp kết hợp làm giảm số lượng dây riêng lẻ cần chạy đến bộ biến tần. Điều này không chỉ đơn giản hóa việc lắp đặt mà còn giảm thiểu các điểm hỏng tiềm ẩn và giảm chi phí nhân công liên quan đến hệ thống dây điện.

Bảo vệ quá dòng: Hộp kết hợp được trang bị các thiết bị bảo vệ như cầu chì hoặc cầu dao cho mỗi chuỗi đầu vào. Các thành phần này rất quan trọng để ngăn ngừa tình trạng quá dòng có thể làm hỏng tấm pin mặt trời hoặc các thành phần điện khác trong hệ thống.

Khả năng giám sát: Nhiều hộp kết hợp bao gồm các tính năng giám sát cho phép theo dõi hiệu suất của từng chuỗi năng lượng mặt trời. Khả năng này hỗ trợ chẩn đoán sự cố và đảm bảo hiệu suất hệ thống tối ưu.

Tính năng an toàn: Chúng thường kết hợp các công tắc ngắt kết nối và thiết bị chống sét lan truyền, giúp tăng cường an toàn bằng cách cho phép nhân viên bảo trì cô lập mảng PV khỏi phần còn lại của hệ thống khi cần thiết.

B. Các thành phần chính

Hộp kết hợp năng lượng mặt trời là một phần không thể thiếu của hệ thống điện mặt trời, dùng để kết hợp đầu ra của nhiều chuỗi tấm pin mặt trời thành một đầu ra duy nhất cho bộ biến tần. Hiệu quả và độ an toàn của các hệ thống này phụ thuộc rất nhiều vào các thành phần khác nhau được chứa trong hộp kết hợp. Sau đây là các thành phần chính thường thấy trong hộp kết hợp năng lượng mặt trời:

Bộ ngắt mạch DC

• Chức năng: Bảo vệ mạch điện khỏi sự cố điện bằng cách ngắt dòng điện trong trường hợp quá dòng.
• Chi tiết: Số lượng và định mức của máy cắt mạch phụ thuộc vào kích thước và cấu hình của hệ thống năng lượng mặt trời, đảm bảo rằng mỗi chuỗi có thể được bảo vệ riêng lẻ.

Cầu chì năng lượng mặt trời

• Chức năng: Bảo vệ dây bằng cách thổi khi có lỗi, giúp ngắt kết nối mạch bị ảnh hưởng và ngăn ngừa hư hỏng cho các linh kiện khác.
• Chi tiết: Loại và định mức cầu chì được lựa chọn dựa trên thông số kỹ thuật của tấm pin mặt trời và chuỗi pin.

Thiết bị chống sét lan truyền (SPD)

• Chức năng: Bảo vệ hệ thống khỏi các đợt tăng điện áp đột ngột do sét đánh hoặc các đợt tăng điện áp khác.
• Chi tiết: SPD chuyển hướng điện áp dư thừa xuống đất, bảo vệ các thiết bị nhạy cảm như biến tần khỏi bị hư hỏng.

Công tắc ngắt DC

• Chức năng: Cho phép ngắt nguồn điện an toàn khỏi hệ thống pin mặt trời để bảo trì hoặc trong trường hợp khẩn cấp.
• Chi tiết: Công tắc này có thể cô lập các bộ phận cụ thể của hệ thống, đảm bảo an toàn trong quá trình bảo dưỡng.

Thanh cái

• Chức năng: Hoạt động như một dây dẫn cơ học kết hợp nhiều đầu ra mạch thành một.
• Chi tiết: Nó thường nằm bên trong hộp, nơi tất cả các dây đầu vào hội tụ trước khi được định tuyến đến bộ biến tần.

Các thành phần bổ sung

• Điốt chặn: Ngăn chặn dòng điện ngược từ chuỗi này sang chuỗi khác, giúp duy trì hiệu suất tối ưu.
• Thiết bị giám sát: Hộp kết hợp tiên tiến có thể bao gồm các thiết bị để giám sát số liệu hiệu suất, giúp xác định sự cố nhanh chóng.
• Vật liệu vỏ hộp: Bản thân hộp thường được làm từ vật liệu bền như thép không gỉ hoặc nhựa chống tia UV, có khả năng bảo vệ khỏi các yếu tố môi trường.

C. Các loại hộp kết hợp

Hộp kết hợp năng lượng mặt trời là thành phần thiết yếu trong hệ thống quang điện mặt trời (PV), được thiết kế để hợp nhất đầu ra của nhiều chuỗi tấm pin mặt trời thành một đầu ra duy nhất để kết nối với bộ biến tần. Có nhiều loại hộp kết hợp khác nhau được thiết kế riêng để đáp ứng các nhu cầu và cấu hình cụ thể trong các hệ thống lắp đặt năng lượng mặt trời. Sau đây là các loại chính:

Hộp kết hợp DC tiêu chuẩn

Chức năng: Kết hợp các đầu ra DC từ nhiều chuỗi pin mặt trời trước khi chúng đến bộ biến tần.

Tính năng: Thông thường bao gồm các thiết bị bảo vệ quá dòng như cầu chì hoặc máy cắt mạch cho mỗi chuỗi để đảm bảo an toàn và ngăn ngừa hư hỏng trong trường hợp xảy ra lỗi.

Hộp kết hợp giám sát cấp độ chuỗi

Chức năng: Kết hợp các đầu ra đồng thời theo dõi hiệu suất của từng chuỗi riêng lẻ.

Tính năng: Cho phép giám sát thời gian thực, giúp xác định các vấn đề như bóng râm hoặc trục trặc ở các tấm pin cụ thể, tăng cường quản lý hệ thống.

Hộp kết hợp thông minh

Chức năng: Phiên bản nâng cao kết hợp đầu ra, giám sát hiệu suất và giao tiếp với các thành phần hệ thống khác.

Tính năng: Tích hợp với hệ thống quản lý năng lượng và biến tần để tối ưu hóa hiệu suất và hiệu quả.

Hộp kết hợp AC

Chức năng: Được sử dụng trong các hệ thống lắp đặt có bộ vi biến tần hoặc mô-đun AC để hợp nhất đầu ra từ nhiều bộ biến tần.

Tính năng: Tạo điều kiện kết nối với bảng điện chính, quản lý phân phối nguồn điện xoay chiều hiệu quả.

Hộp kết hợp lưỡng cực

Chức năng: Được thiết kế cho hệ thống có cả nối đất dương và âm.

Tính năng: Xử lý cả hai cực của điện áp DC, cần thiết cho một số hệ thống năng lượng mặt trời yêu cầu cấu hình này.

Hộp kết hợp lai

Chức năng: Được sử dụng trong các hệ thống kết hợp cả năng lượng mặt trời và các nguồn năng lượng khác như gió hoặc máy phát điện.

Tính năng: Kết hợp đầu ra từ nhiều nguồn khác nhau trước khi kết nối với bộ điều khiển sạc hoặc bộ biến tần.

Hộp kết hợp tùy chỉnh

Chức năng: Được thiết kế riêng để đáp ứng các thông số kỹ thuật riêng biệt của từng hệ thống năng lượng mặt trời.

Tính năng: Có thể bao gồm các tính năng bổ sung như chống sét lan truyền, chống sét đánh hoặc các thành phần chuyên dụng dựa trên yêu cầu của dự án.

Hộp kết hợp thân bằng nhựa so với thân bằng sắt

Thân nhựa: Có khả năng cách nhiệt cao, chống ăn mòn và nhẹ, giúp dễ lắp đặt và bảo trì.

Thân sắt: Có khả năng chịu điện áp cao và độ bền cao nhưng nặng hơn; phù hợp với các ứng dụng khắc nghiệt hơn.

III. Thiết kế và cấu hình hộp kết hợp năng lượng mặt trời

Thiết kế và cấu hình hộp kết hợp năng lượng mặt trời rất quan trọng để đảm bảo hiệu quả, an toàn và độ tin cậy của hệ thống điện mặt trời. Các hộp này đóng vai trò là trung tâm kết hợp đầu ra của nhiều chuỗi tấm pin mặt trời trước khi chúng được kết nối với bộ biến tần. Dưới đây là các khía cạnh chính về thiết kế và cấu hình của chúng.

Thiết kế vỏ bọc

• Vật liệu: Hộp kết hợp thường được chế tạo từ các vật liệu như kim loại (thép sơn hoặc thép không gỉ), nhựa hoặc sợi thủy tinh. Việc lựa chọn vật liệu ảnh hưởng đến độ bền, trọng lượng và khả năng chống chịu các yếu tố môi trường.
• Xếp hạng NEMA: Hầu hết các hộp kết hợp được thiết kế để sử dụng ngoài trời và có xếp hạng NEMA (như NEMA 3R, 4 hoặc 4X) cho biết khả năng chịu được độ ẩm và bụi. Xếp hạng NEMA cao hơn cung cấp khả năng bảo vệ tốt hơn trước điều kiện thời tiết khắc nghiệt.

Thành phần bên trong

• Bảo vệ quá dòng: Mỗi hộp kết hợp bao gồm cầu chì hoặc cầu dao cho mỗi chuỗi năng lượng mặt trời để bảo vệ chống lại tình trạng quá dòng. Điều này rất cần thiết để ngăn ngừa hư hỏng cho tấm pin mặt trời và bộ biến tần.
• Khối nối: Các thành phần này tạo điều kiện kết nối nhiều dây đầu vào từ chuỗi pin mặt trời vào một dây đầu ra duy nhất dẫn đến biến tần, giúp giảm độ phức tạp của hệ thống dây điện.
• Thiết bị chống sét lan truyền: Nhiều hộp kết hợp tích hợp chức năng chống sét lan truyền để bảo vệ chống lại các đợt điện áp tăng đột biến do sét đánh hoặc các đợt điện áp tăng đột biến khác.

Những cân nhắc về làm mát

• Kích thước và luồng không khí: Kích thước của hộp kết hợp có thể ảnh hưởng đến hiệu quả làm mát. Vỏ lớn hơn cho phép luồng không khí tốt hơn, giúp tản nhiệt do các thành phần bên trong tạo ra. Thông gió thích hợp là điều cần thiết để kéo dài tuổi thọ của các thành phần bên trong.
• Vị trí lắp đặt: Lắp hộp kết hợp ở những khu vực râm mát (ví dụ: trên tường hướng bắc) có thể giảm sự tích tụ nhiệt, nâng cao hiệu suất và tuổi thọ.

Tùy chọn cấu hình

• Giám sát cấp độ chuỗi: Một số hộp kết hợp tiên tiến cung cấp khả năng giám sát cho phép người dùng theo dõi hiệu suất của từng chuỗi. Tính năng này có lợi cho việc xác định các vấn đề như bóng mờ hoặc bảng điều khiển bị trục trặc.
• Tính năng thông minh: Hộp kết hợp thông minh có thể bao gồm công tắc điện tử, cảm biến nhiệt độ và giao diện truyền thông cho phép giám sát và điều khiển từ xa.

Tuân thủ và An toàn

• Quy định về điện: Hộp kết hợp phải tuân thủ các quy định và quy tắc điện tại địa phương để đảm bảo lắp đặt và vận hành an toàn. Bao gồm dán nhãn, nối đất và quản lý dây điện đúng cách.
• Khả năng tiếp cận để bảo trì: Thiết kế phải cho phép nhân viên bảo trì dễ dàng tiếp cận để thực hiện kiểm tra hoặc sửa chữa mà không làm gián đoạn hoạt động của hệ thống.

IV. Tiêu chuẩn tuyển chọn

Khi lựa chọn hộp kết hợp năng lượng mặt trời cho hệ thống quang điện (PV) của bạn, một số tiêu chí chính phải được xem xét để đảm bảo tính tương thích, hiệu quả và an toàn. Dưới đây là những yếu tố quan trọng nhất để hướng dẫn quá trình lựa chọn của bạn:

1、Khả năng tương thích

Thành phần hệ thống: Đảm bảo hộp kết hợp tương thích với tấm pin mặt trời, bộ biến tần và bất kỳ thành phần nào khác trong hệ thống của bạn. Điều này bao gồm kiểm tra điện áp và định mức dòng điện để phù hợp với thiết lập cụ thể của bạn.

2、Số lượng đầu vào và đầu ra

Số lượng chuỗi: Xác định số lượng chuỗi tấm pin mặt trời bạn có. Chọn hộp kết hợp có thể chứa tổng số đầu vào từ chuỗi năng lượng mặt trời của bạn và có đủ công suất đầu ra để kết nối với bộ biến tần.

3、Xếp hạng hiện tại

Dòng điện tối đa: Chọn hộp kết hợp có định mức dòng điện có thể xử lý được dòng điện tối đa do chuỗi tấm pin mặt trời của bạn tạo ra. Định mức phổ biến thường dưới 15A hoặc 20A cho mỗi chuỗi, tùy thuộc vào thông số kỹ thuật của tấm pin được sử dụng.

4、Điện áp định mức

Chọn hộp kết hợp có điện áp định mức phù hợp hoặc vượt quá điện áp tối đa của hệ thống năng lượng mặt trời của bạn. Điều này rất quan trọng để đảm bảo hoạt động an toàn và ngăn ngừa hư hỏng thiết bị.

5、Tính năng an toàn

Cơ chế bảo vệ: Tìm hộp kết hợp có các tính năng an toàn như thiết bị chống sét lan truyền, cầu chì và cầu dao. Các thành phần này bảo vệ hệ thống của bạn khỏi sự cố điện và hư hỏng tiềm ẩn.

6、Khả năng giám sát

Theo dõi hiệu suất: Nếu việc theo dõi hiệu suất của từng chuỗi là quan trọng đối với ứng dụng của bạn, hãy cân nhắc đến việc theo dõi chuỗi cấp độ hoặc hộp kết hợp thông minh. Các tùy chọn này cho phép theo dõi hiệu suất theo thời gian thực và có thể giúp xác định sự cố nhanh chóng.

7、Vật liệu bao bọc

Độ bền: Chọn hộp kết hợp được làm từ vật liệu bền, chẳng hạn như thép không gỉ hoặc polycarbonate chất lượng cao, để đảm bảo hộp có thể chịu được điều kiện thời tiết khắc nghiệt và các yếu tố môi trường.

8、Cân nhắc về kích thước và làm mát

Kích thước vật lý: Kích thước của hộp kết hợp phải phù hợp với không gian lắp đặt của bạn trong khi vẫn cho phép luồng không khí đủ để làm mát các thành phần bên trong. Vỏ lớn hơn có thể cải thiện hiệu quả làm mát và giúp bảo trì dễ dàng hơn.

9、Yêu cầu cài đặt

Dễ lắp đặt: Hãy cân nhắc xem bạn có thể tự lắp hộp kết hợp hay cần sự hỗ trợ của chuyên gia. Một số hộp có thể có các tính năng giúp đơn giản hóa việc lắp đặt, trong khi những hộp khác có thể yêu cầu các quy trình thiết lập phức tạp hơn.

10、Cân nhắc về chi phí

Ngân sách: Đánh giá chi phí của hộp kết hợp liên quan đến các tính năng và lợi ích của nó. Mặc dù có thể hấp dẫn khi chọn các tùy chọn rẻ hơn, nhưng đầu tư vào các thành phần chất lượng cao có thể mang lại hiệu suất và độ tin cậy tốt hơn trong dài hạn.

V. Thực hành tốt nhất khi cài đặt

Lắp đặt hộp kết hợp năng lượng mặt trời là bước quan trọng trong quá trình thiết lập hệ thống quang điện mặt trời (PV). Lắp đặt đúng cách đảm bảo hiệu quả, an toàn và độ tin cậy của hệ thống năng lượng mặt trời. Sau đây là các biện pháp tốt nhất cần tuân theo trong quá trình lắp đặt:

1. Chuẩn bị và lập kế hoạch: Xem lại Hướng dẫn của nhà sản xuất: Luôn tham khảo hướng dẫn của nhà sản xuất để biết quy trình lắp đặt cụ thể và khuyến nghị về an toàn liên quan đến kiểu hộp kết hợp đang sử dụng.

2. Chọn đúng vị trí

1. Gần tấm pin mặt trời: Lắp hộp kết hợp gần tấm pin mặt trời để giảm thiểu sụt áp và giảm chiều dài dây dẫn. Vị trí này tăng cường hiệu quả bằng cách đảm bảo truyền tải điện tối ưu.
2. Khả năng tiếp cận: Đảm bảo vị trí cho phép dễ dàng tiếp cận để bảo trì và khắc phục sự cố. Một hộp kết hợp được đặt đúng vị trí tạo điều kiện cho việc kiểm tra và sửa chữa thường xuyên.
3. Bảo vệ môi trường: Lắp hộp ở nơi râm mát, chẳng hạn như trên tường hướng bắc, để giảm tiếp xúc trực tiếp với ánh sáng mặt trời. Điều này giúp ngăn ngừa tình trạng quá nhiệt của các thành phần bên trong.

3. Lắp hộp kết hợp

1. Lắp đặt an toàn: Sử dụng phần cứng lắp đặt phù hợp để gắn chặt hộp kết hợp vào bề mặt chắc chắn. Đảm bảo hộp được cân bằng và neo đúng cách để chịu được gió hoặc các yếu tố môi trường khác.
2. Bảo vệ thời tiết: Chọn vị trí cung cấp khả năng bảo vệ bổ sung khỏi các yếu tố môi trường, ngay cả khi hộp chống chịu được thời tiết. Điều này có thể kéo dài tuổi thọ và nâng cao hiệu suất.

4. Kết nối các chuỗi quang điện

1. Kết nối dây điện đúng cách: Kết nối từng chuỗi quang điện với đầu cuối tương ứng bên trong hộp kết hợp, đảm bảo cực tính chính xác (dương với dương và âm với âm). Sử dụng đầu nối chất lượng cao và tuân thủ thông số mô-men xoắn để kết nối an toàn.
2. Lắp đặt bảo vệ quá dòng: Lắp cầu chì hoặc cầu dao điện làm thiết bị bảo vệ quá dòng cho mỗi chuỗi. Đảm bảo các thiết bị này được đánh giá phù hợp theo thông số kỹ thuật hệ thống của bạn.

5. Quản lý hệ thống dây điện

1. Lộ trình có tổ chức: Lộ trình hệ thống dây điện gọn gàng từ mảng PV đến hộp kết hợp, giảm thiểu các khúc cua và chướng ngại vật. Sử dụng kẹp cáp hoặc dây buộc để cố định hệ thống dây điện và bảo vệ hệ thống khỏi hư hỏng.
2. Kết nối đất: Kết nối đúng các dây dẫn đất từ mảng PV và các thành phần khác để đảm bảo an toàn và tuân thủ các quy định về điện.

6. Kiểm tra và đưa vào vận hành

1. Kiểm tra hệ thống: Sau khi lắp đặt, hãy tiến hành kiểm tra kỹ lưỡng điện áp, dòng điện và tính liên tục để xác minh hoạt động bình thường của hệ thống PV mặt trời. Kiểm tra tất cả các kết nối về tính bảo mật và chức năng trước khi cấp nguồn.
2. Tài liệu: Ghi lại tất cả các chi tiết lắp đặt, bao gồm sơ đồ đấu dây, thông số kỹ thuật thiết bị, kết quả thử nghiệm và bất kỳ sửa đổi nào được thực hiện trong quá trình lắp đặt. Tài liệu này có giá trị để tham khảo và bảo trì trong tương lai.

VI. Bảo trì và xử lý sự cố

Việc bảo trì và xử lý sự cố hộp kết hợp năng lượng mặt trời là điều cần thiết để đảm bảo hiệu quả và tuổi thọ của hệ thống điện mặt trời. Bảo trì thường xuyên có thể ngăn ngừa sự cố, trong khi xử lý sự cố giúp xác định và giải quyết sự cố khi chúng xảy ra. Dưới đây là các biện pháp tốt nhất cho cả bảo trì và xử lý sự cố.

Thực hành bảo trì tốt nhất

Kiểm tra thường xuyên

• Kiểm tra trực quan: Kiểm tra định kỳ hộp kết hợp để tìm dấu hiệu hao mòn, ăn mòn hoặc hư hỏng. Tìm kiếm các kết nối lỏng lẻo, dây bị sờn hoặc bất kỳ dấu hiệu quá nhiệt nào.
• Vệ sinh: Giữ sạch bên trong hộp kết hợp. Bụi và mảnh vụn có thể tích tụ, có khả năng ảnh hưởng đến hiệu suất. Sử dụng vải mềm để lau sạch bề mặt và đảm bảo không có vật lạ nào cản trở các thành phần điện.

Kiểm tra kết nối

• Độ chặt: Kiểm tra xem tất cả các kết nối dây có chặt và an toàn không. Kết nối lỏng lẻo có thể dẫn đến sụt áp và kém hiệu quả.
• Oxy hóa: Kiểm tra các đầu nối xem có dấu hiệu oxy hóa hoặc ăn mòn không, có thể cản trở dòng điện. Vệ sinh hoặc thay thế các đầu nối bị ăn mòn nếu cần.

Bảo trì cầu chì và máy cắt mạch

• Thay thế cầu chì: Nếu cầu chì bị nổ, phải thay thế bằng cầu chì mới có cùng định mức. Luôn ngắt cầu dao trước khi thay cầu chì để đảm bảo an toàn.
• Kiểm tra cầu dao: Kiểm tra cầu dao thường xuyên để đảm bảo chúng hoạt động bình thường. Đặt lại bất kỳ cầu dao nào bị ngắt sau khi giải quyết vấn đề cơ bản.

Kiểm tra chống sét lan truyền

• Trạng thái của bộ chống sét lan truyền: Kiểm tra các thiết bị chống sét lan truyền để đảm bảo chúng hoạt động. Nhiều bộ chống sét lan truyền có đèn báo trực quan (ví dụ: đèn xanh/đỏ) cho biết trạng thái của chúng; hãy thay thế chúng nếu chúng báo lỗi.

Những cân nhắc về môi trường

• Độ ẩm và nhiệt độ: Theo dõi điều kiện môi trường xung quanh hộp kết hợp, vì độ ẩm hoặc nhiệt độ thay đổi quá mức có thể ảnh hưởng đến hiệu suất của hộp. Đảm bảo rằng vị trí lắp đặt phù hợp với thiết bị được sử dụng.

Các bước khắc phục sự cố

Đánh giá ban đầu

• Kiểm tra hiệu suất hệ thống: Bắt đầu bằng cách kiểm tra hiệu suất chung của hệ thống năng lượng mặt trời tại bộ biến tần hoặc hệ thống đo lường. Ghi lại mức điện áp và dòng điện đầu vào để xác định bất kỳ sự khác biệt nào so với các giá trị mong đợi.
• Xác định triệu chứng: Xác định xem toàn bộ hệ thống hoặc chuỗi cụ thể có hoạt động kém hoặc không hoạt động không.

Kiểm tra hệ thống dây điện và kết nối

• Kiểm tra bằng mắt: Kiểm tra xem có dây bị đứt, kết nối lỏng lẻo hoặc lớp cách điện bị hỏng bên trong và xung quanh hộp kết hợp không.
• Đo cường độ dòng điện: Sử dụng ampe kế để đo dòng điện trên từng chuỗi để xác định bất kỳ bất thường nào có thể chỉ ra bảng điều khiển hoặc kết nối bị trục trặc.

Kiểm tra cầu chì và cầu dao điện

• Kiểm tra cầu chì: Kiểm tra tính liên tục của từng cầu chì trong hộp kết hợp bằng đồng hồ vạn năng; thay thế ngay bất kỳ cầu chì nào bị đứt.
• Chức năng của cầu dao: Đảm bảo cầu dao không bị ngắt do quá tải; đặt lại chúng nếu cần sau khi giải quyết bất kỳ sự cố cơ bản nào.

Đánh giá bảo vệ chống sét lan truyền

Chức năng của thiết bị chống sét lan truyền: Kiểm tra trạng thái hoạt động của thiết bị chống sét lan truyền; thay thế bất kỳ thiết bị nào không bảo vệ được khỏi các đợt tăng điện áp đột biến.

Hỗ trợ chuyên nghiệp

Nếu vấn đề vẫn tiếp diễn sau khi thực hiện các kiểm tra này, hãy cân nhắc tham khảo ý kiến của kỹ thuật viên chuyên nghiệp về hệ thống năng lượng mặt trời để được chẩn đoán và sửa chữa thêm.

VII. Các tính năng và công nghệ tiên tiến

VIII. Tuân thủ quy định

A. Yêu cầu của NEC

• Tắt máy nhanh (NEC 690.12): Yêu cầu này bắt buộc các hệ thống quang điện (PV) được lắp đặt trên hoặc trong các tòa nhà phải bao gồm hệ thống tắt máy nhanh. Hệ thống này cho phép những người ứng cứu đầu tiên kiểm soát an toàn tất cả các mạch PV, giới hạn điện áp giữa bất kỳ dây dẫn nào (bao gồm cả đất) không quá 30 V và 240 VA trong vòng 10 giây trong trường hợp khẩn cấp. Các hộp kết hợp phải kết hợp các phương tiện ngắt kết nối, chẳng hạn như contactor, để ngắt điện các mạch gần mảng và tại bộ biến tần khi bắt đầu tắt máy nhanh.
• Bảo vệ chống hồ quang điện (AFCI) (NEC 690.11): Đối với các hệ thống PV có mạch nguồn DC hoặc mạch đầu ra hoạt động ở mức 80 V trở lên, cần có bảo vệ chống hồ quang. Bảo vệ này phải được tích hợp vào hộp kết hợp để phát hiện hồ quang gần nguồn của chúng, giúp giảm thiểu thời gian cần thiết để xác định vị trí và sửa lỗi đồng thời giảm sự cố ngắt điện gây phiền nhiễu từ các nguồn bên trong.
• Ngắt kết nối cục bộ (NEC 690.15): Quy định này nêu rõ rằng đầu ra DC từ các máy kết hợp được lắp trên mái nhà phải có phương tiện ngắt tải nằm trong máy kết hợp hoặc cách máy kết hợp trong phạm vi 6 feet. Việc ngắt kết nối phải có thể vận hành thủ công, đảm bảo rằng người lắp đặt có thể dễ dàng tiếp cận để bảo trì hoặc trong trường hợp khẩn cấp.

B. Danh sách UL

Điều cần thiết là phải chọn hộp kết hợp được bên thứ ba chứng nhận đáp ứng các tiêu chuẩn UL1741, tiêu chuẩn này quy định về tính an toàn và hiệu suất của thiết bị được sử dụng trong các hệ thống năng lượng mặt trời. Chứng nhận này cho biết hộp kết hợp đã được thử nghiệm về tính an toàn và độ tin cậy, giúp giảm nguy cơ xảy ra các mối nguy hiểm như cháy điện hoặc hư hỏng thiết bị.

IX. Nghiên cứu trường hợp Hộp kết hợp năng lượng mặt trời

Hộp kết hợp năng lượng mặt trời đóng vai trò quan trọng trong nhiều dự án năng lượng mặt trời, tạo điều kiện thuận lợi cho việc tích hợp và quản lý nhiều chuỗi tấm pin mặt trời. Dưới đây là một số nghiên cứu điển hình đáng chú ý làm nổi bật ứng dụng của chúng trên nhiều quy mô lắp đặt năng lượng mặt trời khác nhau.

Các dự án năng lượng mặt trời quy mô tiện ích

Trong các dự án năng lượng mặt trời quy mô tiện ích, hộp kết hợp là thiết yếu để quản lý các mảng lớn các tấm pin mặt trời, thường bao gồm hàng nghìn chuỗi. Ví dụ, trong các trang trại năng lượng mặt trời lớn, hộp kết hợp hợp lý hóa quy trình kết nối bằng cách hợp nhất đầu ra từ nhiều chuỗi năng lượng mặt trời thành một đầu ra duy nhất cho bộ biến tần. Điều này không chỉ đơn giản hóa hệ thống dây điện mà còn giảm chi phí nhân công và vật liệu liên quan đến lắp đặt. Bằng cách tối ưu hóa phân phối điện, các hộp này nâng cao hiệu quả và độ tin cậy của toàn bộ hệ thống, đảm bảo rằng bộ biến tần nhận được đầu vào điện ổn định và hợp nhất.

Lắp đặt năng lượng mặt trời dân dụng

Hộp kết hợp cũng rất quan trọng trong các thiết lập dân dụng, nơi chúng thường quản lý từ một đến ba chuỗi tấm pin mặt trời. Ví dụ, chủ nhà lắp đặt hệ thống năng lượng mặt trời trên mái nhà có thể sử dụng hộp kết hợp để tập trung các kết nối, giúp việc lắp đặt và bảo trì dễ dàng hơn. Thiết lập này cho phép chủ nhà theo dõi sản lượng năng lượng mặt trời của họ hiệu quả hơn trong khi giảm thiểu sự phức tạp của hệ thống dây điện và các điểm hỏng tiềm ẩn. Vị trí tập trung của hộp kết hợp đóng vai trò là điểm dễ tiếp cận để bảo trì và khắc phục sự cố.

Ứng dụng thương mại

Trong các tòa nhà thương mại, hộp kết hợp được sử dụng để hợp nhất đầu ra từ nhiều tấm pin mặt trời trước khi kết nối với hệ thống điện hoặc lưới điện của tòa nhà. Ví dụ, một trung tâm mua sắm có một mảng năng lượng mặt trời lớn trên mái nhà có thể sử dụng hộp kết hợp để quản lý các chuỗi khác nhau một cách hiệu quả. Điều này không chỉ hợp lý hóa quy trình đấu dây mà còn cung cấp một điểm tập trung để theo dõi sản xuất năng lượng và đảm bảo tuân thủ các quy định về an toàn.

Dự án nông nghiệp điện

Agrivoltaics tích hợp việc tạo ra năng lượng mặt trời với các hoạt động nông nghiệp, sử dụng các hộp kết hợp để tối ưu hóa việc sử dụng đất một cách hiệu quả. Trong các dự án như vậy, các hộp kết hợp hợp nhất các đầu ra từ nhiều chuỗi PV được lắp đặt cùng với cây trồng, tăng cường cả sản lượng năng lượng và năng suất nông nghiệp. Phương pháp sử dụng kép này tối đa hóa hiệu quả sử dụng đất đồng thời đảm bảo các thành phần năng lượng mặt trời hoạt động an toàn và hiệu quả.

Hệ thống năng lượng mặt trời ngoài lưới điện

Trong các ứng dụng ngoài lưới điện, hộp kết hợp đóng vai trò quan trọng trong việc hợp nhất nhiều đầu ra của tấm pin mặt trời thành một đầu ra DC duy nhất cấp cho hệ thống lưu trữ pin hoặc tải DC. Ví dụ, ở những vùng xa xôi nơi khả năng tiếp cận lưới điện bị hạn chế, hệ thống năng lượng mặt trời ngoài lưới điện có thể sử dụng hộp kết hợp để quản lý đầu vào từ nhiều tấm pin khác nhau một cách hiệu quả. Thiết lập này tăng cường tính an toàn của hệ thống bằng cách kết hợp các thiết bị bảo vệ quá dòng và đơn giản hóa việc bảo trì bằng cách tập trung các kết nối.

Bản quyền thuộc về https://pixabay.com/

VI. Hướng dẫn của nhà sản xuất

Dưới đây là một số nhà sản xuất hộp kết hợp năng lượng mặt trời cùng với các liên kết web tương ứng của họ:

VIOX ĐIỆN: Cung cấp hộp kết hợp năng lượng mặt trời PV sáng tạo và có thể tùy chỉnh, tích hợp các tính năng an toàn tiên tiến, giám sát hiệu suất hiệu quả và bảo vệ môi trường mạnh mẽ, được thiết kế để tối ưu hóa năng suất và độ tin cậy trên nhiều hệ thống năng lượng mặt trời, từ dự án dân dụng đến dự án quy mô tiện ích.

Ngày Thêm: Chuyên sản xuất hộp kết hợp năng lượng mặt trời tùy chỉnh được thiết kế cho nhiều ứng dụng khác nhau, bao gồm cả ứng dụng dân dụng và thương mại.

VII. Hiệp hội ngành

Tên Hiệp hội	Sự miêu tả	Liên kết
Hiệp hội năng lượng mặt trời Hoa Kỳ (ASES)	Cống hiến cho việc phát triển năng lượng mặt trời và thúc đẩy việc sử dụng năng lượng này tại Hoa Kỳ thông qua giáo dục và vận động.	Ghé thăm ASES
Hiệp hội công nghiệp năng lượng mặt trời (SEIA)	Hiệp hội thương mại quốc gia về ngành năng lượng mặt trời, đại diện cho tất cả các tổ chức tham gia vào quá trình phát triển và triển khai năng lượng mặt trời.	Ghé thăm SEIA
Hiệp hội năng lượng mặt trời quốc tế (ISES)	Tổ chức toàn cầu thúc đẩy công nghệ năng lượng mặt trời và vận động các chính sách hỗ trợ năng lượng tái tạo.	Ghé thăm ISES
Hội đồng các chuyên gia năng lượng được chứng nhận Bắc Mỹ (NABCEP)	Tổ chức phi lợi nhuận cung cấp các chương trình cấp chứng chỉ cho các chuyên gia năng lượng tái tạo, đảm bảo các tiêu chuẩn cao trong ngành.	Ghé thăm NABCEP
Liên minh điện thông minh (SEPA)	Tập trung vào việc tích hợp các nguồn năng lượng phân tán vào lưới điện và thúc đẩy các giải pháp sáng tạo về hiệu quả năng lượng và tính bền vững.	Ghé thăm SEPA
Cơ quan Năng lượng tái tạo Quốc tế (IRENA)	Hỗ trợ các quốc gia trong quá trình chuyển đổi sang năng lượng bền vững, cung cấp kiến thức và nguồn lực để thúc đẩy công nghệ năng lượng tái tạo trên toàn cầu.	Ghé thăm IRENA
Năng lượng mặt trời Châu Âu	Đại diện cho ngành năng lượng mặt trời ở Châu Âu, vận động các chính sách thúc đẩy việc áp dụng năng lượng mặt trời trên khắp lục địa.	Ghé thăm SolarPower Europe