دور الصمامات في الأنظمة الكهروضوئية وكيفية اختيار الأنظمة الصحيحة

وظيفة الصمامات في أنظمة PV

حماية التيار الزائد

في جوهره ، يعد Fuse جهاز أمان كهربائي مصمم لحماية دائرة كهربائية. في سياق نظام PV ، يعمل بمثابة حارس متيقظ ، يراقب باستمرار تدفق التيار. عندما يتجاوز التيار مستوى آمن ومحدد مسبقًا (تيار الصمامات المصنفة) ، يذوب الشريط المعدني في الصمامات ، المعروف باسم العنصر. هذا يكسر الدائرة بشكل فعال ، ويوقف تدفق التيار المفرط. من خلال القيام بذلك ، فإنه يمنع الأضرار التي لحقت بالمكونات الحساسة مثل الألواح الشمسية والمزولات ووحدات التحكم في الشحن. بدون هذه الحماية ، يمكن أن يؤدي التيار الزائد إلى ارتفاع درجة الحرارة وفشل المكون وحتى الحرائق.

حماية الدائرة القصيرة

الدوائر القصيرة هي سيناريو خطير بشكل خاص في الأنظمة الكهروضوئية. تحدث عند إنشاء مسار منخفض المقاومة بين نقطتين في الدائرة ، مما يتيح زيادة هائلة من التيار للتدفق. يمكن أن يكون سبب ذلك الأسلاك التالفة أو مكونًا عطلًا أو تثبيتًا غير لائق. تم تصميم الصمامات للاستجابة بسرعة لدوائر قصيرة. في حالة حدوث مثل هذا الخطأ ، يذوب عنصر الصمامات على الفور تقريبًا ، ويفصل القسم المعيب من الدائرة. هذا لا يحمي المكونات المتورطة مباشرة في الدائرة القصيرة ولكن أيضًا يمنع التيار المفرط من الانتشار والتسبب في مزيد من الضرر لنظام الكهروضوئي بأكمله.

الوقاية من الحرائق

تعد الحرائق الكهربائية خطرًا كبيرًا في أي نظام كهربائي ، كما أن المنشآت الكهروضوئية ليست استثناءً. يمكن للدوائر الزائدة والقصيرة توليد حرارة مكثفة ، والتي يمكن أن تشعل مواد قابلة للاشتعال في المنطقة المجاورة. الصمامات هي خط دفاع أساسي ضد هذا التهديد. عن طريق مقاطعة تدفق الكهرباء بسرعة عند اكتشاف الحالات الشاذة ، فإنها تقلل من خطر ارتفاع درجة الحرارة والحرائق اللاحقة. هذا أمر بالغ الأهمية ليس فقط لسلامة نظام PV نفسه ولكن أيضًا للبيئة المحيطة ، بما في ذلك المباني والموظفين.

أنواع الصمامات: مع وبدون أضواء المؤشر

الصمامات غير المضاءة

الصمامات غير المضاءة هي النوع الأكثر تقليدية. فهي بسيطة في التصميم والوظيفة. عندما يحدث خطأ وضربات الصمامات ، لا يوجد أي مؤشر بصري على الفتيل نفسه. لتحديد ما إذا كان المصهر غير المضاء قد ينفجر ، يحتاج المرء عادة إلى استخدام مقياس متعدد أو فحص بصريًا للدائرة للحصول على علامات فقدان الطاقة. غالبًا ما تكون هذه الصمامات أكثر تكلفة - فعالة ومناسبة للتطبيقات التي تكون فيها التكلفة مصدر قلق أساسي ، كما هو الحال في أنظمة PV السكنية الصغيرة أو في المواقف التي يتم فيها مراقبة النظام وصيانته بانتظام. ومع ذلك ، فإن افتقارها إلى الإشارة البصرية يمكن أن يجعل الكشف عن الأعطال مزيدًا من الوقت - يستهلك ، وخاصة في المنشآت الكهروضوئية الكبيرة أو المعقدة.

الصمامات المضاءة

الصمامات المضاءة ، من ناحية أخرى ، تأتي مع ميزة إضافية - ضوء مؤشر. عندما ينهار الصمامات وتقطع الدائرة ، يضيء الضوء على الصمامات. هذا يوفر مؤشرا بصريًا فوريًا وواضحًا على تعثر الصمامات. في مصانع الكهروضوئية التجارية أو الصناعية الكبيرة ، حيث قد تكون هناك العديد من الصمامات المنتشرة في منطقة واسعة ، فإن هذه الميزة لا تقدر بثمن. يمكن لموظفي الصيانة تحديد الصمامات المنفوخة بسرعة دون الحاجة إلى اختبار كل واحد على حدة. هذا يقلل بشكل كبير من الوقت الذي يقضيه في تشخيص وإصلاح الأعطال ، مما يقلل من التوقف وضمان التشغيل المستمر لنظام PV.

كيفية تحديد الصهر المناسب لنظام PV الخاص بك

النظر في التيار المقنن

تيار الصمامات المصنفة هو الحد الأقصى لمقدار التيار الذي يمكن أن يحمله بشكل مستمر دون ذوبان. عند اختيار فتيل لنظام PV ، من الأهمية بمكان مطابقة التيار المصنوع من الصمامات إلى الحد الأقصى للتيار الذي من المتوقع أن تحمله الدائرة. إذا كان التيار المقنن منخفضًا جدًا ، فقد ينفجر الصمامات في ظل ظروف التشغيل العادية ، مما يسبب اضطرابات غير ضرورية للنظام. على العكس من ذلك ، إذا كان التيار المقنن مرتفعًا جدًا ، فقد لا ينفد الصمامات عند حدوث دائرة التيار أو القصيرة ، مما يترك النظام دون محمي. كقاعدة عامة ، بالنسبة للتطبيقات الكهروضوئية ، يجب حساب التيار المصنوع من FUSE بناءً على تيار الدائرة القصيرة للألواح الشمسية. في كثير من الحالات ، يتم استخدام مضاعف 1.56 مرة من تيار الدائرة القصير (ISC) للوحة الشمسية كنقطة انطلاق لتحديد تصنيف الصمامات المناسب. على سبيل المثال ، إذا كان ISC للوحة الشمسية هو 10 أ ، فإن تصنيف الصمامات الموصى به سيكون 1.56 × 10A = 15.6A. يمكن للمرء بعد ذلك تحديد تصنيف الصمامات القياسية التالية فوق هذه القيمة.

تقييم تصنيف الجهد 、

يشير تصنيف الجهد من فتيل إلى الحد الأقصى للجهد الذي يمكن أن يقطعه المصهر بأمان. في نظام PV ، يمكن أن يختلف الجهد حسب العوامل مثل عدد الألواح الشمسية في السلسلة ، ونوع العاكس المستخدم ، وظروف التشغيل. من الضروري اختيار فتيل مع تصنيف الجهد يساوي أو أكبر من الحد الأقصى للجهد الذي ستختبره الدائرة. في الأنظمة الكهروضوئية ، تتراوح مستويات الجهد الشائع من 48 فولت في أنظمة الشبكة الصغيرة إلى 1500 فولت في منشآت فائدة كبيرة. يمكن أن يؤدي استخدام فتيل مع تصنيف الجهد غير الكافي إلى الانحناء والفشل في مقاطعة الدائرة بشكل صحيح ، مما يؤدي إلى تسوية سلامة النظام.

عامل في البيئة وظروف التثبيت

غالبًا ما يتم تثبيت أنظمة الكهروضوئية في بيئات متنوعة ، من أسطح المنازل المشمسة إلى مواقع الصحراء البعيدة. يمكن أن تؤثر درجة حرارة التشغيل والرطوبة وارتفاع موقع التثبيت على أداء الصمامات. على سبيل المثال ، في بيئات درجة الحرارة العالية ، قد تزداد مقاومة عنصر الصمامات ، مما يؤدي إلى ارتفاع درجة الحرارة بسرعة أكبر. هذا يمكن أن يؤدي إلى ذوبان سابق لأوانه وتعثر كاذب. تم تصميم بعض الصمامات للعمل ضمن نطاق درجة حرارة محددة ، ومن المهم اختيار فتيل يمكنه تحمل الظروف البيئية لموقع تثبيت نظام PV. بالإضافة إلى ذلك ، إذا تم تثبيت الصمامات في مساحة محصورة ، مثل مربع الوصلات ، من الضروري التهوية المناسبة والنظر في تبديد الحرارة لضمان تشغيل موثوق.

ابحث عن منتجات عالية الجودة وموثوقة

بالنظر إلى الدور الحاسم الذي تلعبه الصمامات في حماية أنظمة الكهروضوئية ، من الضروري اختيار منتجات عالية الجودة من الشركات المصنعة ذات السمعة الطيبة. سيكون لصهر موثوق به خصائص أداء متسقة ، وتصنيفات دقيقة ، وحياة خدمة طويلة. يجب أن تلبي أيضًا معايير الصناعة ذات الصلة ، مثل IEC 60269 - 6 لصمامات PV. الصمامات عالية الجودة أقل عرضة لتجربة الفشل المبكر أو التعثر الخاطئ ، أو تفشل في مقاطعة الدائرة عند الاقتضاء. تعد قراءة مراجعات المنتجات ، والتشاور مع خبراء الصناعة ، والتحقق من سمعة الشركة المصنعة خطوات مفيدة في ضمان اختيار فتيل موثوق لنظامك الكهروضوئي.

في الختام ، تعد الصمامات جزءًا لا يتجزأ من أي نظام PV ، مما يوفر حماية أساسية ضد الدوائر الزائدة ، والدوائر القصيرة ، والحرائق المحتملة. يعد فهم الأنواع المختلفة من الصمامات المتوفرة ، مثل تلك التي تحتوي على مصابيح مؤشر وبدونها ، ومعرفة كيفية اختيار الصمامات الصحيحة بناءً على عوامل مثل تصنيف الجهد ، والظروف البيئية أمرًا ضروريًا لضمان التشغيل الآمن والفعال لتثبيت PV الخاص بك. من خلال اتخاذ قرارات مستنيرة عند اختيار الصمامات ، يمكنك تعزيز موثوقية وطول نظامك الكهروضوئي ، مما يزيد من طاقته إلى الحد الأقصى - مما يولد إمكانات مع تقليل مخاطر الفشل المكلفة ومخاطر السلامة.