Περιεκτικός οδηγός για τα ηλιακά φωτοβολταϊκά Συστήματα: Από τις αρχές λειτουργίας έως τα βασικά εξαρτήματα

Τα ηλιακά συστήματα φωτοβολταϊκών (PV) αναπτύσσονται ταχέως σε όλο τον κόσμο ως βασική λύση καθαρής ενέργειας. Ωστόσο, πολλοί άνθρωποι δεν είναι εξοικειωμένοι με το πώς λειτουργούν και τα κρίσιμα συστατικά τους. Αυτό το άρθρο παρέχει μια εις βάθος ανάλυση του τρόπου με τον οποίο τα ηλιακά φωτοβολταϊκά συστήματα είναι δομημένα και λειτουργούν, με λεπτομερείς εξηγήσεις βασικού εξοπλισμού, όπως κουτιά συνδυασμού, προστατευτικά/υπο-τάσης, διακόπτες απομονωτή, ηλιακοί σύνδεσμοι, ασφάλειες και διαταραχές κυλινδρικού κυκλώματος (MCCBs).

1. Πώς είναι δομημένο ένα ηλιακό φωτοβολταϊκό σύστημα;

Ο βασικός στόχος ενός ηλιακού φωτοβολταϊκού συστήματος είναι να μετατρέψει το φως του ήλιου σε ηλεκτρική ενέργεια και να το παραδώσει με ασφάλεια στο πλέγμα ή την αποθήκευση ενέργειας. Ένα πλήρες σύστημα περιλαμβάνει συνήθως τα ακόλουθα στοιχεία:

Ηλιακοί συλλέκτες (PV modules) → απορροφήστε το φως του ήλιου και δημιουργήστε άμεσο ρεύμα (DC)

Κουτί συνδυαστή (LQX/LQTΣειρά) → Συνδυάζει ρεύματα από πολλαπλά ηλιακά πάνελ

Ο μετατροπέας → μετατρέπει το DC σε εναλλασσόμενο ρεύμα (AC)

Διανομές και συσκευές διανομής ισχύος (συγχωνεύει, διακόπτες κυκλώματος,διακόπτες απομόνωσης, κλπ.) → εξασφαλίζει την ασφάλεια του συστήματος

Σύστημα αποθήκευσης ενέργειας (προαιρετικό) → Αποθηκεύει υπερβολική ηλεκτρική ενέργεια (π.χ. μπαταρίες λιθίου)

Πλέγμα ή φόρτωση → Προμήθειες ισχύος σε σπίτια, επιχειρήσεις ή το δίκτυο

2. Πώς λειτουργεί ένα ηλιακό φωτοβολταϊκό σύστημα;

(1) Φωτοβολταϊκή επίδραση & παραγωγή ενέργειας

Το ηλιακό φως χτυπά ηλιακά πάνελ (PV modules) και το υλικό ημιαγωγού πυριτίου απορροφά τα φωτόνια, δημιουργώντας άμεσο ρεύμα (DC).

Ένα μόνο πάνελ παράγει τυπικά 30V-50V (DC), με ρεύμα ανάλογα με την ένταση του ηλιακού φωτός και την αποτελεσματικότητα του πίνακα.

(2) Τρέχουσα συνδυασμό (Box Combiner)

Πολλαπλά πάνελ συνδέονται σε σειρά ή παράλληλα και το συνδυασμένο ρεύμα ρέει σε ένα πλαίσιο συνδυασμού φωτοβολταϊκών για κεντρική διαχείριση.

Το κιβώτιο συνδυασμού περιλαμβάνει ασφάλειες, προστασία κύματος (SPD) και τρέχουσα παρακολούθηση για την πρόληψη υπερφόρτωσης ή βραχυκυκλώματα.

(3) Διανομή και προστασία ισχύος DC (ασφάλειες, διακόπτες απομονωτή, MCCBS)

ΑΣΦΑΛΕΙΑ (Σειρά LQPV-32): Αποτρέπει την υπερβολική ρεύμα από τον καταστροφικό εξοπλισμό.

Διακόπτης απομονωτή (σειρά LONQ-40): Η χειροκίνητη αποσύνδεση των κυκλωμάτων για συντήρηση.

Διακόπτης κυκλώματος θήκης (LQM1/M3 Series): Παρέχει προστασία υπερφόρτωσης και βραχυκυκλώματος (π.χ. MCCBS με βαθμολογία 1000V DC).

(4) Μετατροπή μετατροπέα (DC → AC)

Η ισχύς DC εισέρχεται στον μετατροπέα, μετατρέποντάς τον σε AC 220V/380V για οικιακή ή βιομηχανική χρήση.

Τα συστήματα που συνδέονται με το πλέγμα τροφοδοτούν την υπερβολική ισχύ πίσω στο δίκτυο, ενώ τα συστήματα εκτός δικτύου το αποθηκεύουν σε μπαταρίες.

(5) Προστασία πάνω από/υποεκπροσωπίας (σειρά AVP 2P/4P)

Όταν η τάση του πλέγματος κυμαίνεται, ο προστάτης πάνω από την τάσης μειώνει αυτόματα την ισχύ για να αποτρέψει τη ζημιά του εξοπλισμού.

(6) Καλωδίωση και συνδέσεις (ηλιακές συνδέσεις)

Οι ηλιακοί σύνδεσμοι MC4 είναι το βιομηχανικό πρότυπο, εξασφαλίζοντας την αδιάβροχη, ανθεκτική στη διάβρωση και μετάδοση υψηλού ρεύματος (π.χ. 30Α/1000V).

3. Βασικά στοιχεία ενός ηλιακού φωτοβολταϊκού συστήματος

(1) PV Combiner Box

Λειτουργία: συνδυάζει πολλαπλές χορδές ηλιακού πίνακα και παρέχει προστασία.

Βασικά στοιχεία:

Συγχωνεύσεις (προστασία υπερέντασης)

Συσκευή προστασίας κύματος(SPD) (προστασία από αστραπή)

Παρακολούθηση ρεύματος/τάσης (Προαιρετικά έξυπνα χαρακτηριστικά)

(2) Προστάτης άνω/κάτω από την τάση (OVP/UVP)

Λειτουργία: Παρακολουθεί την τάση του πλέγματος και αποσυνδέει την ισχύ εάν η τάση είναι πολύ υψηλή (> 270V AC) ή πολύ χαμηλή (<170V AC).

(3) Διακόπτης απομονωτή DC

Λειτουργία: Χειροκίνητα αποσυνδέει τα κυκλώματα DC για ασφαλή συντήρηση.

Κοινοί τύποι:

Διακόπτες περιστροφικού απομονωτή (κατάλληλοι για υπαίθρια χρήση)

Οι απομονωτές τύπου διακόπτη κυκλώματος (με ολοκληρωμένη προστασία)

(4) ηλιακοί σύνδεσμοι (πρότυπο MC4)

Βασικά χαρακτηριστικά:

Αδιάβροχη, ανθεκτική στην υπεριώδη ακτινοβολία, ανοχή υψηλής θερμοκρασίας

Ονομαστικό ρεύμα: 30Α

Ονομαστική τάση: 1000V DC

(5) Ασφάλειες PV (σειρά GPV/GR)

Λειτουργία: Προστατεύει τις φωτοβολταϊκές συστοιχίες από βραχυκύκλωμα και υπερφόρτωση.

Διαφορές από τις τυποποιημένες ασφάλειες:

Αξιολόγηση υψηλής τάσης (DC 1000V+)

Υψηλή χωρητικότητα θραύσης (μπορεί να διακόψει μεγάλα ρεύματα σφάλματος)

(6) Χύτευση διακόπτη κυκλώματος θήκης (MCCB για ηλιακή ενέργεια)

Λειτουργία: Παρέχει προστασία υπερφόρτωσης και βραχυκυκλώματος για συστήματα DC.

Τυπικές προδιαγραφές:

Ονομαστική τάση: DC 1000V

Ονομαστικό ρεύμα: 32A-250A

4. Εφαρμογές ηλιακών φωτοβολταϊκών συστημάτων

Κατοικία Solar Solar (5kw-10kw, με αποθήκευση)

Εμπορικά και βιομηχανικά φυτά φωτοβολταϊκών (50kW-1MW, συνδεδεμένα με δίκτυο)

Τα ηλιακά συστήματα εκτός δικτύου (απομακρυσμένες περιοχές, βασισμένες σε μπαταρίες)

Agrivoltaics (Ηλιακή + Γεωργική ολοκλήρωση)

5. Μελλοντικές τάσεις: πιο έξυπνα και πιο αποτελεσματικά ηλιακά συστήματα

Έξυπνη παρακολούθηση: Παρακολούθηση σε πραγματικό χρόνο μέσω εφαρμογών για κινητά (π.χ. παραγωγή ενέργειας, ειδοποιήσεις σφάλματος).

Ηλιακή + ενσωμάτωση αποθήκευσης: υβριδικά συστήματα όπως το Tesla Powerwall.

Microinverters: Βελτιστοποιεί κάθε πίνακα μεμονωμένα για υψηλότερη απόδοση.

Σύναψη

Τα ηλιακά φωτοβολταϊκά συστήματα λειτουργούν μέσω της διαδικασίας των PV modules → Box Combiner → Inverter → Διανομή ισχύος → Πλέγμα/αποθήκευση, με κρίσιμα εξαρτήματα όπως κουτιά συνδυασμού, ασφάλειες, διακόπτες απομονωτή, συνδετήρες και MCCBs εξασφαλίζοντας αποτελεσματική, ασφαλή και σταθερή απόδοση.

Εάν σκέφτεστε μια ηλιακή εγκατάσταση, επιλέξτε CNLONQCOM υψηλής ποιότητας PV Components + συσκευές επαγγελματικής προστασίας για να μεγιστοποιήσετε τη διάρκεια ζωής του συστήματος και την αποτελεσματικότητα παραγωγής ενέργειας!

🔋 Ας συζητήσουμε: Ποια πτυχή των ηλιακών φωτοβολταϊκών συστημάτων σας ενδιαφέρει περισσότερο;