الصمامات في أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية: لماذا تهم وكيفية اختيار الأنظمة الصحيحة

تولد أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية (PV) طاقة نظيفة ، لكنها تنتج أيضًا فولتية عالية التيار المستمر يمكن أن تشكل مخاطر سلامة خطيرة إن لم تكن محمية بشكل صحيح.    تلعب الصمامات دورًا مهمًا في منع الحرائق الكهربائية ، وتلف المعدات ، وفشل النظام.

1. لماذا الصمامات حاسمة في أنظمة الطاقة الشمسية؟

أ. منع مخاطر الحريق

تعمل الأنظمة الكهروضوئية في الفولتية العليا DC (حتى 1500 فولت).

يمكن لدائرة قصيرة أن تولد تيارات عالية للغاية (20KA+).

دون الانصهار المناسب ، يمكن أن يذوب ارتفاع درجة الحرارة الأسلاك وبدء الحرائق.

ب. حماية المعدات باهظة الثمن

العاكسات ووحدات تحكم الشحن والبطاريات مكلفة.

تمنع الصمامات تدفق التيار العكسي (على سبيل المثال ، في الليل عندما لا تولد اللوحات الطاقة).

كما أنهم يحرسون من العواصف الزائدة من التظليل أو فشل الوحدة النمطية.

جيم - تلبية الرموز الكهربائية

NEC 690.9 (الولايات المتحدة) و IEC 60269-6 (الدولية) تتطلب الصمامات DC في أنظمة PV.

2. الصمامات DC مقابل الصمامات AC: لماذا تحتاج الطاقة الشمسية إلى حماية خاصة

ميزة الصمامات DC (للطاقة الشمسية) الصمامات AC (الاستخدام العام)

قمع القوس المصمم لإطفاء أقواس التيار المستمر (لا توجد قرود صفر طبيعي) لم يتم تحسينه ل DC (يمكن أن تفشل بشكل كارثي)

تصنيف الجهد 600V - 1500V DC عادة 250V - 600V AC

كسر السعة عالية (20KA+) لتيارات الصدع الكهروضوئية أقل (في كثير من الأحيان 10KA)

المعايير UL 248-19 ، IEC 60269-6 UL 248 ، IEC 60269-1

⚠ لا تستخدم صمامات التيار المتردد في نظام الطاقة الشمسية DC!    قد يفشلون في مقاطعة التيار ، مما يؤدي إلى الحرائق.

3. كيفية اختيار الصمامات الصحيح لنظام الطاقة الشمسية الخاصة بك

الخطوة 1: مطابقة تصنيف الجهد

600V DC الصمامات → مشتركة للطاقة الشمسية السكنية (حتى 60A).

1000V-1500V DC الصمامات → مطلوبة ل PV التجاري/واسع النطاق.

الخطوة 2: حدد التصنيف الحالي الصحيح

قاعدة الإبهام: تصنيف الصمامات = 1.25-1.56 × ISC (تيار الدائرة القصيرة) للسلسلة الكهروضوئية.

مثال: إذا كان ISC للوحة الشمسية = 10A ، فاستخدم فتيل 12.5A - 15A.

الخطوة 3: تحقق من سعة الانهيار

يجب أن تكون أعلى من الحد الأقصى لتيار الصدع للنظام (عادةً 10KA -20KA لـ PV).

الخطوة 4: اختر النوع الصحيح

fuseType أفضل لسلبيات إيجابيات

الصمامات الكهروضوئية (GPV/GPVR) General Solar Protection High DC ، أدرجت UL أكثر تكلفة قليلاً

NH يدمج أنظمة تجارية كبيرة عالية جدا (تصل إلى 500A) ، يتطلب أصحاب خاصين

صمامات أشباه الموصلات حماية العاكس الاستجابة فائقة السرعة باهظة الثمن ، وليس للاستخدام العام الكهروضوئي

4. أين يجب تثبيت الصمامات؟

✔ مربعات Combiner → حماية سلاسل الكهروضوئية الفردية.

✔ بنوك البطارية ← منع التيار الزائد في أنظمة تخزين الطاقة.

✔ وحدات تحكم الشحن → حارس ضد التيار العكسي.

✔ إدخال العاكس → خط الدفاع الأخير قبل تحويل DC-AC.

خطأ شائع: تثبيت الصمامات فقط في العاكس - وهذا يترك مكونات أخرى غير محمية!

5. الصيانة واستكشاف الأخطاء وإصلاحها

تحقق سنويا للتآكل أو تلون (علامات ارتفاع درجة الحرارة).

استبدل فورًا إذا ضربات الصمامات - لا تجاوزها أبدًا!

استخدم مقياس المشبك للتحقق من المطابقة الحالية لتصنيف الصمامات.

خاتمة:

الصمامات هي جزء صغير ولكنه حيوي من أي نظام PV.    يمكن أن يؤدي اختيار النوع الخطأ (أو تخطيه بالكامل) إلى حرائق ، وأضرار في المعدات ، والضمانات التي تعبئها.