دليل شامل لأنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية: من مبادئ العمل إلى المكونات الرئيسية

تنمو أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية (PV) بسرعة في جميع أنحاء العالم كحل رئيسي للطاقة النظيفة. ومع ذلك ، فإن الكثير من الناس ليسوا على دراية بكيفية عملهم ومكوناتهم الحرجة. توفر هذه المقالة تحليلًا متعمقًا لكيفية تنظيم أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية وتشغيلها ، مع تفسيرات مفصلة للمعدات الرئيسية مثل صناديق المدمجة ، ومواقفات الجهد المفرطة/أقل ، ومفاتيح العزل ، والموصلات الشمسية ، والصمامات ، وكواكات دائرة الحالة المقولبة (MCCB).

1. كيف يتم تنظيم نظام الطاقة الشمسية الكهروضوئية؟

الهدف الأساسي لنظام الطاقة الشمسية الكهروضوئية هو تحويل أشعة الشمس إلى كهرباء وتسليمها بأمان إلى الشبكة أو تخزين الطاقة. يتضمن النظام الكامل عادة المكونات التالية:

الألواح الشمسية (وحدات PV) → امتصاص أشعة الشمس وإنشاء تيار مباشر (DC)

صندوق Combiner (LQX/LQTسلسلة) → يجمع بين التيارات من الألواح الشمسية المتعددة

العاكس → يحول العاصمة إلى تيار بالتناوب (AC)

أجهزة توزيع وحماية الطاقة (الصمامات, قواطع الدائرة,مفاتيح العزل، إلخ) → يضمن سلامة النظام

نظام تخزين الطاقة (اختياري) → يخزن الكهرباء الزائدة (على سبيل المثال ، بطاريات الليثيوم)

الشبكة أو التحميل → توفر الطاقة للمنازل أو الشركات أو الشبكة

2. كيف يعمل نظام الطاقة الشمسية الكهروضوئية؟

(1) التأثير الكهروضوئي وتوليد الطاقة

تضرب ضوء الشمس الألواح الشمسية (وحدات PV) ، ومواد أشباه الموصلات السيليكون تمتص الفوتونات ، وتوليد التيار المباشر (DC).

عادةً ما تنتج لوحة واحدة 30V-50V (DC) ، مع التيار اعتمادًا على شدة ضوء الشمس وكفاءة اللوحة.

(2) الجمع الحالي (مربع Combiner)

يتم توصيل لوحات متعددة في سلسلة أو متوازية ، وتدفقات التيار مجتمعة في مربع Combiner PV للإدارة المركزية.

يشتمل مربع Combiner على الصمامات ، وحماية الطفرة (SPD) ، والمراقبة الحالية لمنع الأحمال الزائدة أو الدوائر القصيرة.

(3) توزيع وحماية الطاقة DC (الصمامات ، مفاتيح العزل ، MCCBS)

FUSE (سلسلة LQPV-32): يمنع التيار المفرط من المعدات الضارة.

مفتاح العزل (سلسلة LONQ-40): يفصل دوائر الصيانة يدويًا للصيانة.

قاطع دائرة العلبة المقولبة (سلسلة LQM1/M3): يوفر حماية زائدة من الدائرة القصيرة (على سبيل المثال ، MCCBs 1000V DC).

(4) تحويل العاكس (DC → AC)

تدخل Power DC العاكس ، وتحويله إلى 220 فولت/380 فولت AC للاستخدام المنزلي أو الصناعي.

تغذي أنظمة الشبكات ذات الشبكة الزائدة إلى الشبكة ، بينما تخزنها الأنظمة خارج الشبكة في البطاريات.

(5) حماية/أقل من الجهد (سلسلة AVP 2P/4P)

عندما يتقلب جهد الشبكة ، فإن واقي الجهد الزائد/أقل من الجهد يقطع الطاقة تلقائيًا لمنع تلف المعدات.

(6) الأسلاك والاتصالات (الموصلات الشمسية)

موصلات MC4 الشمسية هي معيار الصناعة ، مما يضمن انتقالًا مقاومًا للماء ، ومقاوم للتآكل ، وناقل حركة عالي التوتر (على سبيل المثال ، 30A/1000V).

3. المكونات الرئيسية لنظام الطاقة الشمسية الكهروضوئية

(1) مربع PV Combiner

الوظيفة: يجمع بين سلاسل الألواح الشمسية المتعددة وتوفر الحماية.

المكونات الرئيسية:

الصمامات (الحماية الزائدة)

جهاز حماية الطفرة(SPD) (حماية البرق)

مراقبة الجهد/الجهد (ميزات ذكية اختيارية)

(2) واقي أكثر من/أقل من الجهد (OVP/UVP)

الوظيفة: مراقبة الجهد الشبكي وفصل الطاقة إذا كان الجهد مرتفعًا جدًا (> 270 فولت AC) أو منخفض جدًا (<170 فولت AC).

(3) مفتاح عزل DC

الوظيفة: تفصل دوائر التيار المستمر يدويًا للصيانة الآمنة.

الأنواع الشائعة:

مفاتيح العزل الدوار (مناسبة للاستخدام في الهواء الطلق)

عزلات من نوع قاطع الدائرة (مع حماية متكاملة)

(4) الموصلات الشمسية (معيار MC4)

الميزات الرئيسية:

مقاومة للماء ، مقاومة للأشعة فوق البنفسجية ، عالية درجة الحرارة

تصنيف تيار: 30A

الجهد المقنن: 1000V DC

(5) الصمامات الكهروضوئية (سلسلة GPV/GR)

الوظيفة: يحمي المصفوفات الكهروضوئية من الدوائر القصيرة والحمولة الزائدة.

الاختلافات من الصمامات القياسية:

تصنيف الجهد العالي (DC 1000V+)

سعة كسر عالية (يمكن أن تقاطع تيارات الصدع الكبيرة)

(6) قاطع دائرة الحالة المقولبة (MCCB للطاقة الشمسية)

الوظيفة: يوفر حماية زائدة وقصيرة الدائرة لأنظمة التيار المستمر.

المواصفات النموذجية:

الجهد المقنن: DC 1000V

تصنيف تيار: 32A-250A

4. تطبيقات أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية

السطح السكني Solar (5KW-10KW ، مع التخزين)

النباتات الكهروضوئية التجارية والصناعية (50 كيلو وات -1MW ، مربحة الشبكة)

الأنظمة الشمسية خارج الشبكة (المناطق البعيدة ، تعتمد على البطارية)

Agrivoltaics (تكامل الزراعة الشمسية +)

5. الاتجاهات المستقبلية: أنظمة شمسية أكثر ذكاءً وأكثر كفاءة

المراقبة الذكية: التتبع في الوقت الفعلي عبر تطبيقات الهاتف المحمول (على سبيل المثال ، توليد الطاقة ، تنبيهات الصدع).

تكامل التخزين Solar +: الأنظمة الهجينة مثل Tesla Powerwall.

Microinverters: يحسن كل لوحة بشكل فردي لزيادة الكفاءة.

خاتمة

تعمل أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية من خلال عملية الوحدات الكهروضوئية → مربع Combiner → العاكس → توزيع الطاقة → الشبكة/التخزين ، مع مكونات مهمة مثل صناديق الاندماج ، والصمامات ، ومفاتيح المعزل ، والموصلات ، و MCCBs لضمان أداء فعال وآمن ومستقر.

إذا كنت تفكر في التثبيت الشمسي ، فاختر CNLONQCOM مكونات PV عالية الجودة + أجهزة حماية احترافية لزيادة عمر النظام وتكييف الطاقة!

🔋 دعونا نناقش: ما هو جانب أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية التي تثير اهتمامك أكثر؟