Întrerupător solar - o parte esențială în sistemul fotovoltaic

Selectarea unui întrerupător solar este ușor de trecut cu vederea într-un sistem fotovoltaic solar și trebuie să se acorde timp pentru a alege soluția potrivită. În cazul în care întrerupătorul de circuit pentru energia solară nu este adecvat, acesta poate provoca declanșări frecvente ale echipamentelor, deteriorări cauzate de supraîncălzire și chiar incendii ale sistemului.

Prin urmare, în acest post, ne vom concentra pe întrerupătorul solar de la modul în care funcționează la modul de alegere. De asemenea, puteți obține diferențele dintre întrerupătoarele solare și siguranțe. Continuați să derulați.

Ce este întrerupătorul solar?

Un întrerupător solar protejează utilizatorul prin declanșarea și întreruperea alimentării sarcinii în cazul unei erori. Întrerupătoarele pentru sisteme solare sunt utilizate în principal pentru a comuta diferite tipuri de sarcini. Izolarea transformatorului invertoare necesită un întrerupător sau un izolator solar de curent continuu bipolar cu o putere nominală de 1,25 ori mai mare decât puterea nominală a curentului de scurtcircuit (Isc) și de 1,2 ori mai mare decât tensiunea în circuit deschis (Voc) a grupului solar fotovoltaic.

Întrerupătoarele de circuit pentru energie solară sunt o parte importantă a sistemului fotovoltaic solar. Între curentul continuu și curentul alternativ, acesta acționează ca o barieră. Bariera dintre panou și curentul alternativ este necesară pentru instalare și întreținere de rutină. Protecția electrică necesită utilizarea întrerupătoarelor solare.

Deoarece alternatoarele pot continua să funcționeze chiar dacă se defectează, întrerupătoarele solare sunt esențiale. Atunci când sunt utilizate, acestea pot necesita mai puțină întreținere, sunt mai fiabile și au o rată de defectare mai scăzută. Pentru a înțelege mai bine de ce întrerupătoarele solare sunt atât de importante pentru sistemele solare, acest blog va încerca să facă exact acest lucru. Întrerupătoarele pentru sistemele de energie solară sunt necesare pentru a garanta calitatea și durabilitatea panourilor fotovoltaice.

Cum funcționează întrerupătorul de circuit pentru energie solară?

Mecanism de protecție termică

O întrebare de bază este: cum funcționează de fapt un întrerupător solar de curent continuu? Întrerupătoarele solare de curent continuu utilizează metode de protecție termică și magnetică.

Cu protecție termică, întrerupătorul solar se declanșează dacă se depășește curentul nominal. Atunci când este generată mai multă căldură, contactele bimetalice se încălzesc și se dilată. Protecția termică ajută atunci când curentul este supraîncărcat.

Protecția magnetică în întrerupătoarele solare de curent continuu

În prezența protecției magnetice în întrerupătorul solar de curent continuu, acesta va declanșa întrerupătorul solar de curent continuu atunci când curentul de defect este prezent în cantități mari. Întrerupătoarele solare de curent continuu au capacitatea de a întrerupe curenții de defect chiar și la cel mai înalt nivel al acestora. Protecțiile magnetice din întrerupătoarele solare de curent continuu sunt importante deoarece previn scurtcircuitele și alte defecțiuni.

Importanță în sistemele de panouri solare și vehicule electrice

În special în cazul sistemelor cu panouri solare fotovoltaice instalate, întrerupătoarele solare sunt esențiale. Circuitul panoului solar este partea scumpă a sistemului. Prin urmare, este foarte important să îl protejați prin intermediul unui întrerupător pentru solar. Toate circuitele panoului solar fotovoltaic sunt conectate la cutia de combinare. În plus, disjunctorul pentru energie solară protejează circuitele și panourile.

Radiația solară recepționată de panourile solare fotovoltaice poate fi transformată în curent continuu. Întrerupătoarele solare de curent continuu sunt esențiale pentru instalațiile fotovoltaice. Chiar și o mică nepotrivire poate costa o avere. În cazul vehiculelor electrice, bateriile acestora sunt încărcate cu ajutorul stațiilor de încărcare a vehiculelor electrice. Sistemul de aici este în concordanță cu curentul continuu. Prin urmare, întrerupătoarele solare de curent continuu trebuie instalate în aceste sisteme pentru a evita orice accident.

Panourile solare fotovoltaice și vehiculele electrice funcționează bine împreună deoarece se ocupă în principal de curentul continuu. În plus, această conversie a curentului continuu în curent alternativ nu este obligatorie. Întrerupătoarele solare de curent continuu facilitează controlul sistemelor de automatizare. Acest lucru se face astfel încât acestea să poată oferi un răspuns rapid.

Cum se aplică întrerupătorul solar? 

Proprietarii de panouri solare pot utiliza curentul continuu în casele lor pentru o varietate de scopuri. În aceste cazuri, este necesar un întrerupător solar de curent continuu pentru ecranare. Trebuie dezvoltate multe soluții diferite. În plus, aceștia trebuie să configureze o cutie de siguranțe separată care să conțină multe întrerupătoare solare pentru curent alternativ și continuu. Întrerupătoarele pentru solar au capacitatea de a controla direcția curentului.
Prin urmare, schimbările accidentale sau intenționate de direcție pot ridica probleme de siguranță și pot deteriora celulele solare. În cazul luminilor LED, acestea pot fi alimentate cu ajutorul diodelor emițătoare de lumină. Cu toate acestea, această funcție poate fi îndeplinită numai în prezența unui curent continuu.

Întrerupător solar VS Siguranță

Principala diferență dintre un întrerupător solar și o siguranță este că un întrerupător solar întrerupe mecanic conexiunea odată ce sarcina electrică depășește sursa de alimentare. În acest fel, sunt prevenite incendiile și alte probleme cu echipamentul conectat. Pe de altă parte, dacă curentul de intrare este mai mare decât curentul necesar, siguranța previne deteriorarea dispozitivului respectiv.

Reutilizare 

Dacă curentul de intrare este mai mare decât curentul necesar dispozitivului, siguranța se va arde, dar nu mai poate fi utilizată după aceea. întrerupătoarele solare, pe de altă parte, funcționează prin declanșarea mecanică și tăierea conexiunilor. Acesta poate fi ușor redeschis, permițând utilizări multiple. 

Principii de funcționare 

Siguranțele utilizează materiale conductoare, iar atunci când curentul depășește nivelul necesar, proprietățile lor electrice și termice sunt compromise, în timp ce întrerupătoarele solare întrerup conexiunea electromagnetic. 

Timp de răspuns 

Timpul de răspuns al siguranțelor este de 0,002 secunde, în timp ce timpul de răspuns al întrerupătorului solar este între 0,02 și 0,05 secunde. Datorită vitezei cu care se topesc siguranțele metalice, siguranțele au un avantaj față de întrerupătoarele solare, deoarece întrerup fluxul de energie mai rapid. Cu toate acestea, din cauza acestui proces de topire, siguranța trebuie înlocuită în cele din urmă. Atunci când circuitul este deconectat, pur și simplu resetați întrerupătorul solar pentru solar.

Costuri

Costurile de instalare și întreținere sunt principalii factori care trebuie luați în considerare atunci când alegeți un sistem electric pentru o locuință. Instalarea unui întrerupător solar în casa dvs. poate fi costisitoare. Acest lucru se datorează faptului că componentele întrerupătorului solar sunt scumpe și sistemul este complex. Timpul necesar pentru ca un întrerupător solar să reacționeze la o creștere a consumului de energie electrică în casă este un alt factor important. În timpul supratensiunilor, echipamentul dvs. electric poate fi deteriorat deoarece întrerupătoarele solare nu reacționează la supratensiuni timp de câteva minute. În plus, siguranțele pot oferi un nivel mai ridicat de protecție, deoarece pot opri fluxul de energie aproape instantaneu. Cu toate acestea, un întrerupător de circuit pentru energie solară poate oferi în continuare o protecție bună, iar un întrerupător de circuit pentru energie solară este conceput pentru a face față nevoilor specifice ale sistemelor alimentate cu energie solară.

Aplicație

Diversele utilizări ale întrerupătoarelor și siguranțelor solare sunt un alt factor important de luat în considerare. De exemplu, siguranțele sunt utilizate de obicei în locuințe cu sarcini electrice moderate și dispozitive electronice cu un consum redus de curent. Întrerupătoarele solare, cu toate acestea, sunt utilizate pentru motoare și alte utilaje grele care consumă multă energie electrică. Acesta este un factor important de luat în considerare pentru clădirile în care sarcina electrică crescută poate depăși un sistem tradițional de siguranțe. Un întrerupător solar protejează întreaga locuință, nu doar una sau două piese de echipament electronic. Siguranțele acoperă doar anumite gadgeturi, nu întreaga casă sau apartament. Și acest lucru este crucial atunci când selectați o cutie de siguranțe și un întrerupător solar pentru întrerupător solar sau de energie solară.

Întrerupătorul solar va afișa starea sa de funcționare și dacă are nevoie de revizie. Pe de altă parte, siguranțele nu își arată starea de funcționare.

Protecție 

Întrerupătoarele solare protejează casele și echipamentele împotriva suprasarcinilor și scurtcircuitelor, în timp ce siguranțele pot face față doar suprasarcinilor. Aceasta este o diferență importantă pe care trebuie să o aveți în vedere atunci când alegeți unul.

Cum să calculați întrerupătoarele solare în Solar PV Sistem?

Curentul de ieșire continuu maxim al invertorului este înmulțit cu acest factor.

De exemplu, 30A x 1,25 = 37,5A

Rotunjiți dimensiunea nominală determinată la pasul 1 la cea mai apropiată dimensiune comună a întrerupătorului solar.

Astfel, formula este pur și simplu curentul maxim de ieșire al invertorului înmulțit cu un factor de siguranță 125%, rotunjit la cea mai apropiată dimensiune a întrerupătorului.

Cum să alegeți un întrerupător solar adecvat?

Temperatura ambientală din jurul cablului

În cazul sistemelor fotovoltaice, cablurile sunt de obicei instalate în exterior (sisteme în aer liber, sisteme cu acoperiș plat etc.). În general, se presupune că temperatura ambientală exterioară va fi mai mare decât temperatura de instalare în clădire. Datorită creșterii temperaturii ambientale, sarcina de ampatament scade. 

Încălzirea reciprocă a întrerupătoarelor solare

În sistemele fotovoltaice, invertoarele care introduc simultan curentul maxim (simultaneitate) sunt, de obicei, conectate și la întrerupătoarele solare adiacente. Acest lucru face ca disjunctorul solar să se încălzească mai repede, ceea ce poate duce la declanșarea prematură. Pentru a asigura disiparea adecvată a căldurii și pentru a preveni declanșarea prematură, trebuie menținute distanțe mari între întrerupătoarele solare individuale.

Pentru a calcula pierderea de căldură, factorul de corecție este specificat în datele tehnice ale întrerupătorului solar. De exemplu, pentru un rând de nouă dispozitive, acest factor de corecție poate fi specificat ca fiind 0,77. Un întrerupător solar cu un curent nominal de 50 A se va comporta ca și cum curentul său nominal este de 0,77 x 50 A = 38,5 A.

Dacă acest curent este insuficient, poate fi utilizat un întrerupător solar cu un curent nominal mai mare. Amintiți-vă întotdeauna că, în funcție de situație (fără simultaneitate), siguranța nu se declanșează până când nu atinge curentul său nominal. În acest caz, cablul de conectare trebuie să aibă o capacitate corespunzătoare de transport al curentului sau trebuie înlocuit cu un cablu cu o secțiune mai mare.

O altă posibilitate este de a crește distanța dintre întrerupătoarele pentru energia solară. Acest lucru disipă mai multă căldură, ceea ce previne declanșarea accidentală.

Temperatura ambientală la întrerupătorul solar 

Datorită simultaneității descrise anterior, cantitatea de încălzire a panoului de distribuție în care este instalat întrerupătorul de circuit pentru energie solară poate depăși valoarea normală a unei instalații convenționale. Deoarece panoul de distribuție din sistemul fotovoltaic este de obicei instalat în aer liber, temperatura din panoul de distribuție este mai ridicată. Datele privind factorii de ecranare pentru acest efect sunt specificate în datele tehnice ale întrerupătorului solar.

Tipul de dispozitiv conectat

Consultați manualul de instalare pentru caracteristicile corespunzătoare ale invertorului respectiv. Caracteristica de deconectare de la sarcină a întrerupătorului pentru energie solară poate fi utilizată pentru a deconecta invertorul de la rețeaua de utilități sub sarcină. Elementele fuzibile de tip șurub, cum ar fi siguranțele DIAZED sau NEOZED, nu au caracteristici de deconectare în sarcină și, prin urmare, pot fi utilizate ca protecție a cablurilor, dar nu trebuie utilizate ca deconectori. Atunci când este deconectat sub sarcină, elementul fuzibil poate fi distrus sau funcția sa poate fi afectată din cauza eroziunii contactului. Nu este necesară nicio sarcină suplimentară între întrerupătorul pentru energie solară și invertor.

Numărul de șiruri din izolator

Dacă există doi poli, ar trebui să existe un singur șir. Atunci când există doi poli, ar trebui să existe două șiruri. Puteți alege dintre panouri cu șiruri multiple de izolatoare pentru transmiterea curenților externi direcți. Un singur tracker de punct de putere maximă poate fi utilizat și ca convertor, compatibil cu invertoarele universale de șir cu izolatoare de curent continuu încorporate.

Dimensiunea tensiunii sistemului

Izolatorul care suportă tensiunea de funcționare trebuie să aibă o tensiune mai mare sau egală cu tensiunea cerută de sistem. Cele mai tipice specificații sunt 1500V, UL508i 600V și IEC60947-3 1000V, deși invertoare monofazate conectat la tensiunea sistemului poate funcționa de obicei la 600V. Tensiunea de sistem a invertor de șir trifazat poate fi de până la 1000V și 1500V. Același lucru este valabil și pentru invertoarele centralizate.

Concluzie

Întrerupătoarele DC solare sunt o parte importantă a unui sistem fotovoltaic. Fără protecția lor, panourile fotovoltaice pot fi mai ușor deteriorate și pot apărea defecțiuni ale sistemului. Atât întrerupătoarele solare de curent alternativ, cât și întrerupătoarele solare de curent continuu joacă rolurile lor respective în sistem. Acesta este motivul pentru care ambele sunt foarte importante pentru funcționarea corectă. Dacă sunt respectate tehnicile de cablare, măsurile de siguranță, întreținerea și procedurile adecvate, întrerupătorul DC pentru solar poate servi ca protecție proeminentă necesară pentru multe sisteme, cum ar fi panourile fotovoltaice.
În funcție de capacitatea lor, panourile fotovoltaice solare pot avea unul sau mai multe dispozitive. Întrerupătoarele solare de curent continuu sunt necesare pentru a proteja circuitul conectat la cutia de combinare fotovoltaică. Panourile solare pot fi utilizate cu ieșiri de curent unidirecționale, datorită modului în care toată energia trece prin ele.
Dacă există multe panouri de sarcină DC, trebuie instalate multe întrerupătoare solare. Proprietarii de panouri solare sunt capabili să utilizeze curentul continuu în casele lor pentru o varietate de scopuri. În aceste cazuri, un întrerupător de circuit pentru solar este necesar pentru ecranare. Multe soluții diferite trebuie să fie dezvoltate. Prin urmare, sper că, după ce ați citit acest articol, puteți afla un pic mai multe despre întrerupătorul de circuit pentru energie solară.