O que é uma caixa combinadora fotovoltaica e sua função
2024-09-04
Com a construção de cada vez mais centrais fotovoltaicas, o uso de caixas combinadoras fotovoltaicas tornou-se popular. Muitas pessoas não sabem o que é uma caixa combinadora fotovoltaica, sua função, como escolher uma caixa combinadora, etc.
A caixa combinadora é um componente muito importante em todo o sistema fotovoltaico. É responsável pela coleta da corrente fotovoltaica. No entanto, este componente também é onde achamos que a taxa de falhas é alta, por isso irei compartilhá-lo como um tópico especial no artigo.
A definição e composição da caixa combinadora fotovoltaica
A caixa combinadora é um dispositivo de fiação que garante a conexão ordenada e a função combinadora de módulos fotovoltaicos no sistema de geração de energia fotovoltaica. Este dispositivo pode garantir que o sistema fotovoltaico seja fácil de desligar o circuito durante a manutenção e inspeção e reduzir o escopo da queda de energia quando o sistema fotovoltaico falhar.
Composição da caixa combinadora fotovoltaica:
Caixa: A caixa geralmente é feita de chapa de aço pulverizada com plástico, aço inoxidável e outros materiais. É forte e durável, fácil de instalar e possui nível de proteção IP 54 ou superior. É à prova d'água e à prova de poeira, atendendo aos requisitos de uso externo de longo prazo.
Disjuntor CC
A energia gerada pelos painéis solares é de corrente contínua. O disjuntor DC é o dispositivo de controle de saída de toda a caixa de junção, utilizado principalmente para a abertura/fechamento da linha. Sua tensão de trabalho é tão alta quanto DC1 500 V.
Fusível CC
Quando ocorre refluxo de corrente, o fusível CC remove rapidamente a cadeia defeituosa da operação do sistema sem afetar outras cadeias de operação normal e pode proteger com segurança a cadeia fotovoltaica e seus condutores da ameaça de corrente de sobrecarga reversa.
Diodo anti-reverso
A função do diodo na caixa de junção é diferente daquela do diodo na caixa de junção do módulo. O diodo na caixa de junção do módulo fornece principalmente um canal de roda livre quando a célula da bateria está bloqueada, enquanto o diodo na caixa de junção evita principalmente a geração de corrente circulante entre as cadeias.
Módulo de aquisição de dados
Para facilitar o monitoramento do status de funcionamento de toda a central elétrica, um módulo de aquisição de dados é geralmente adicionado à caixa de junção primária. Usando sensores de corrente Hall e tecnologia de microcomputador de chip único, o sinal de corrente (quantidade analógica) de cada matriz fotovoltaica é amostrado, convertido em quantidade digital por meio de conversão A/D e, em seguida, convertido em uma saída de sinal de quantidade digital padrão RS-485, então que os usuários possam compreender o status de funcionamento de toda a usina em tempo real.
Unidade de proteção Protetor contra surtos
A unidade de proteção contra surtos de alta tensão DC é um produto de proteção contra raios dedicado a sistemas de geração de energia fotovoltaica. Como a caixa combinadora fotovoltaica é instalada em um ambiente externo, devemos considerar a proteção contra raios para a caixa combinadora. Para esse fim, conectamos um protetor contra raios fotovoltaico específico para CC (ou seja, um pára-raios) em paralelo à parte de saída CC da caixa combinadora. Assim que ocorrer um raio, o protetor contra surtos descarregará rapidamente a energia elétrica excessiva para garantir uma saída estável de energia elétrica e proteger a caixa combinadora contra danos causados por raios.
As caixas combinadoras podem ser divididas em caixas combinadoras DC e caixas combinadoras AC de acordo com o cenário de aplicação.
Como as caixas combinadoras DC são mais amplamente utilizadas, este artigo discute principalmente o princípio de funcionamento das caixas combinadoras DC.
A caixa combinadora fotovoltaica é na verdade um circuito paralelo, que reúne todas as correntes e as transmite para o próximo nível.
Num circuito paralelo, haverá superposição de corrente e perda de tensão. Então, como essa perda deve ser evitada? Estes são também alguns problemas potenciais aos quais devemos prestar atenção durante a operação e manutenção de centrais fotovoltaicas.
Primeiro: o papel da caixa combinadora DC fotovoltaica.
A ocorrência de acidentes de segurança em caixas combinadoras, como incêndio, é causada pela queima de componentes, quebra de fusíveis, queima de dispositivos de proteção contra raios ou queima de blocos terminais, etc.
Portanto, devemos prestar atenção especial em como melhorar a segurança e a confiabilidade das caixas combinadoras fotovoltaicas.
A função da caixa combinadora é combinar e sobrepor a corrente de todos os ramos.
Existem muitos tipos de caixas combinadoras, como 6 em 1, 8 em 1, 16 em 1, 12 em 1, etc.
O que significa o modelo 16 em 1 da caixa combinadora? Por exemplo, se esta caixa combinadora for 16 em 1, significa que esta caixa combinadora possui 16 entradas e 1 saída, ou seja, 16 entradas e 1 saída.
Porém, se as cadeias fotovoltaicas de 8 entradas forem combinadas, uma vez que estão conectadas em paralelo, a tensão da cadeia de cada cadeia também deve ser selecionada para ser consistente quando conectada à caixa combinadora, caso contrário, haverá perda de tensão.
Portanto, no processo de conexão da caixa combinadora, prestar atenção à tensão do sistema de cada string fotovoltaica é um meio necessário para melhorarmos a eficiência de conversão da caixa combinadora.
Por exemplo:Sistema de painel solar de 15 quilowatts, usando painéis fotovoltaicos de 550W, é necessário um total de 15000W/550w=27,2PCS. Considerando a consistência de cada tensão, podemos dividi-la em séries 4*7 = séries 28PCS, para que a tensão de cada linha seja a mesma. Portanto, podemos escolher uma caixa combinadora fotovoltaica de 4 entradas e 1 saída ou 4 entradas e 2 saídas.
Em suma, o número de painéis fotovoltaicos em cada série deve ser o mesmo. Finalmente, eles são conectados em paralelo e entram na caixa combinadora.
Além de coletar corrente, a caixa combinadora também pode melhorar a eficiência de todo o sistema.
Mas como podemos melhorar a sua eficiência na operação e manutenção fotovoltaica?
O objetivo é garantir a consistência da tensão de cada string e da corrente de cada string fotovoltaica. Se estas duas consistências forem alcançadas, a eficiência de conversão do sistema fotovoltaico pode ser aumentada em pelo menos 3% a 5%.
A saída da caixa combinadora finalmente entra no inversor fotovoltaico.
Tomando oPainel solar de 15 quilowatts
sistema como exemplo, escolhemos uma caixa combinadora de 4 entradas e 1 saída com uma potência total de 15000W. Por fim, entra no inversor para ser invertido em alimentação CA com tensão e corrente específicas para conexão à rede ou uso para carga de aparelhos elétricos.
Vamos resumir o papel da caixa combinadora DC fotovoltaica.
A primeira função é:
No sistema de geração de energia fotovoltaica, é um dispositivo de fiação que garante a conexão ordenada e a função de convergência dos componentes fotovoltaicos. Este dispositivo pode garantir que o sistema fotovoltaico seja fácil de alternar circuitos durante a manutenção e inspeção e reduzir o escopo de quedas de energia quando o sistema fotovoltaico falha.
A segunda função é:
No sistema de geração de energia solar fotovoltaica, a fim de reduzir a conexão entre o conjunto de células solares fotovoltaicas e o inversor, o usuário pode conectar um certo número de células fotovoltaicas com as mesmas especificações em série para formar uma cadeia fotovoltaica e, em seguida, conectar vários cadeias fotovoltaicas em paralelo à caixa de junção fotovoltaica inteligente. Após a convergência na caixa de junção fotovoltaica inteligente, a saída do disjuntor CC é usada em conjunto com o inversor fotovoltaico para formar um sistema completo de geração de energia fotovoltaica e obter conexão à rede.
A terceira função é:
A fim de melhorar a confiabilidade e praticidade do sistema, módulos de proteção contra raios CC específicos para fotovoltaicos, fusíveis CC e disjuntores podem ser configurados na caixa de junção fotovoltaica inteligente, e luzes indicadoras de status de trabalho, contadores de raios, etc. facilitar aos usuários a compreensão das condições de trabalho das células fotovoltaicas de maneira oportuna e precisa e garantir que o sistema de geração de energia solar fotovoltaica possa atingir o efeito máximo.
Para sistemas fotovoltaicos de geração de energia conectados à rede em grande escala, a fim de reduzir as linhas de conexão entre módulos fotovoltaicos e inversores, facilitar a manutenção e melhorar a confiabilidade, geralmente é necessário adicionar um dispositivo como uma caixa combinadora DC entre módulos fotovoltaicos e inversores.
Ao usar uma caixa combinadora fotovoltaica, os usuários podem encadear um certo número de módulos fotovoltaicos com as mesmas especificações em uma sequência de módulos fotovoltaicos de acordo com a faixa de entrada de tensão CC do inversor e, em seguida, conectar várias sequências à caixa combinadora CC do matriz fotovoltaica e saída através do pára-raios e disjuntor para facilitar a conexão subsequente do inversor.
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