Kuidas päikesesüsteemi õigesti sulatada

Päikesepaneelid on viimasel ajal muutunud palju tavalisemaks, kuna inimesed üle kogu maailma hakkavad liikuma rohelisema ja säästvama eluviisi poole. Võrgust välja lülitamine nõuab, et mõned inimesed saaksid ise oma majapidamistöid teha ja sellistes olukordades on oluline teada, kuidas päikesepaneele õigesti juhtida. 

Enamasti on päikesepaneeli ja selle laadimiskontrolleri vahel vaja päikesesüsteemi kaitset, kuna kaitsmed ja kaitselülitid kaitsta juhtmeid ülekuumenemise eest. See väldib ka seadmete süttimist või kahjustamist lühise korral. Kui päikesepaneelid on aga järjestikku ühendatud, on kaitset harva vaja.

Mis on päikesekaitse?

Päikesekaitse on teatud tüüpi kaitse, mis on mõeldud spetsiaalselt päikeseenergiasüsteemidele, mis on kriitilise kaitseliinina teie päikesesüsteemi elektriliste rikete eest. Need on mõeldud päikeseenergiaseadmete kaitsmiseks ülekuumenemise, ülekoormuse või lühiste eest. Elektrilise rikke korral toimib kaitsme ahela nõrga lülina, sulatades ja katkestades ühenduse, et vältida liigse voolu voolamist. Päikesekaitsme saab valida mitme teguri põhjal, nagu füüsiline suurus ja kuju, voolutugevus, katkestusvõime ja palju muud.

Kui kaitsmeid ei kasutata õigesti, võib lühis või ülekoormus põhjustada juhtmete ülekuumenemist, isolatsiooni sulamist ja isegi tulekahju. Kaitsmed aitavad neid riske maandada, katkestades kiiresti elektrivoolu enne kahju tekkimist. Samuti kaitsevad need teie päikesepaneele pöördvoolu eest, mis võib tekkida siis, kui paneel muutub varjuliseks või vigaseks, mis võib põhjustada voolu tõmbamist teistelt paneelidelt.

Millal päikesepaneele sulatada

NEC annab juhised päikesepaneelide kaitsmiseks, mis põhinevad paneelide lühisevoolul (Isc). Kood nõuab, et kaitsme nimiväärtus oleks vähemalt 156% paneeli Isc-st. Näiteks kui päikesepaneeli Isc on 10 A, on kaitsme minimaalne nimiväärtus 15.6 A, ümardatuna järgmise standardse kaitsme suuruseni 20 A.

Seeriajuhtmestik: olukorrad, mida ei pea kaitsma

Kui päikesepaneelid on järjestikku ühendatud, on iga paneeli läbiv vool sama. Selles konfiguratsioonis piisab tavaliselt ühest kaitsmest stringi lõpus, et kaitsta kogu massiivi. Päikesepaneeli ei pea kaitsma, kui päikesepaneeli lühisvool on väiksem kui päikesepaneeli maksimaalne jadakaitsme nimiväärtus. Järgmiste asjaolude tõttu ei anna seda tüüpi massiivi liitmine täiendavat kaitset ega eeliseid:

Kolm 200 W paneeli on ühendatud järjestikku. Igal päikesepaneelil on maksimaalne seeriakaitsme nimiväärtus 15A ja maksimaalne seeria lühisvool vastavalt 10.2A, 9.8A ja 9.8A.

Arvestades, et maksimaalne seeriakaitsme nimivõimsus on 15A, võime eeldada, et tõelise päikesepaneeli sisemised juhtmed, dioodid, ühendused ja muud osad taluvad maksimaalselt 15A voolu.

Kuna massiivi lühisvool on 10.2A, on mõistlik väita, et kui mõnes päikesepaneelis peaks tekkima lühis või muu rike, oleks paneel varustatud olukorraga toimetulemiseks, sest lühise vool ei saa ületada paneeli maksimaalne kaitsme nimiväärtus.

Lõpuks ei lase see kunagi kaitsmel läbi põleda. Laske kaitsmel normaalselt töötades pidevalt häirivaid lööke taluda. Tänu sellele pole koodi järgi antud olukorra jaoks kaitsme vajalik.

Paralleelne juhtmestik: kui on vaja sulatada

Kui aga päikesepaneelid on paralleelselt ühendatud, kannab iga nöör oma voolu. Sel juhul on iga paralleelse stringi jaoks vaja kaitsmeid, et vältida lühise ühe stringi mõju teistele. NEC nõuab, et iga paralleelselt ühendatud string oleks eraldi kaitstud, kusjuures kaitsme nimiväärtus ei ületa paneelide maksimaalset seeriakaitsme nimiväärtust.

KUHU SÕIDAMA?

Kaitsme saab päikesepaneelidesse paigaldada kolme erinevasse kohta. Esimene on akupanga ja laadimiskontrolleri vahel. Teiseks saab selle asetada laadimiskontrolleri ja päikesepaneelide vahele. Lõpuks võib kaitsme olla ka inverteri ja akupanga vahel.

Laadimiskontrolleri ja akupanga vahele paigaldatud kaitse või kaitselüliti võib kaitsta lühise ja ülekoormuse eest. See kaitsme peab vastama laadimiskontrolleri maksimaalsele väljundvoolule.

Laadimiskontrolleri ja päikesepaneeli vaheline kaitse toimib tõhusalt, et kaitsta juhtmete ülekuumenemise eest, kaitstes samal ajal seadet kahjustuste eest.

Akupanga ja inverteri vahele paigaldatud kaitse või kaitselüliti võib samuti kaitsta lühise ja ülekoormuse eest. Kaitsme peab vastama muunduri maksimaalsele voolutarbimisele.

Millist tüüpi/suurusega kaitsmeid vajame?

eest fotogalvaanilised (PV) süsteemid ohutuks, töökindlaks ja pikaks ajaks töötamiseks peavad kaitsmed olema õige suurusega. Erinevalt tavapärastest elektrienergia jaotus- ja juhtimisrakendustest on päikesesüsteemi kaitsmed vastuvõtlikud eritingimustele. Pikaajaline kokkupuude keskkonnateguritega võib põhjustada ebanormaalset ümbritseva õhu temperatuuri, mis omakorda mõjutab juhtmete valikuid, suurust ja kaitsme jõudlust. 

Lisaks PV moodulid toodavad pidevat voolu, erinevalt traditsioonilistest vooluringidest, mille suurus määratakse tavaliselt pideva koormuse alusel, mistõttu on vaja täiendavaid kaalutlusi kaitsmete suuruse määramisel. Neid asjaolusid arvesse võttes kasutatakse spetsiaalset tehnikat päikesekaitsmete suuruse määramiseks PV süsteemid on vajalikud.

Päikesepaneelide sulatamine 

Kaubanduslikud üle 50 vatised päikesepaneelid kasutavad 10 gabariidiga kaableid, mis taluvad kuni 30 amprit voolu. Sellistel juhtudel ei ole sulatamine vajalik, kui paneelid on seerias omavahel ühendatud. Olukord muutub aga oluliselt, kui paneele on paralleelselt omavahel ühendatud. Näiteks kui paneeli on neli, millest igaüks on arvestatud 15 amprini, võib lühis ühes neist põhjustada selle, et kõik 60 amprit on suunatud lühistatud paneelile. Selle tulemusena saavad selle paneelini viivad juhtmed oluliselt rohkem voolu kui 30 amprit, mis võib põhjustada selle juhtmepaari süttimise. Seetõttu on paralleelühenduste puhul ülioluline paigaldada igale paneelile kaitsmed, et vältida liigset voolu, mis võib põhjustada ülekuumenemist ja tuleohtu.

Paralleel-/kombainikarbi sulav

A kombainikarp kasutatakse paralleelses süsteemis, et sisaldada iga paneeli kaitsmeid ja kaitselüliteid ning ühte või mitut „kombineeritud” kaitsmet, mis ühendatakse laadimiskontrolleri või võrguühendusmuunduriga. Enne selle "kombineeritud" kaitsme/kaitselüliti suuruse määramist peame esmalt arvutama halvima voolu, mis meie ainulaadsete paneelide põhjal voolab. Oluline on märkida, et kõigi kombineerija karbis olevate kaitsmete koguvoolutugevus ei tohiks ületada laadimiskontrolleri maksimaalset sisendit ega kombineerija karbist välja tulevate juhtmete võimsust.

Laadija aku kaitsme või kaitselüliti külge

Sest halvimal juhul voolavad amprid a Impulsi laius moduleeritud (PWN) laadimiskontroller on sama, kaitsme ja juhtme suurus võivad ühtida. Vastupidi, MPPT laadimiskontrolleritel on võime nii pinget vähendada kui ka kontrolleri ja akupanga vahel voolavat voolu suurendada, mistõttu on vaja juhtme ja kaitsme täpset suurust ümber arvutada või vaadata laadimiskontrolleri juhendit. Näiteks nende Solar Boost 50 (amp) laadimiskontrolleri jaoks soovitab Blue Sky paigaldada seadme ja akupanga vahele 60-amprine kaitsme / kaitselüliti. Veel kord valige õige nimiväärtusega traat.

Akupanga ja inverteri vaheline sulatamine

Akupanga ja inverteri vaheline viimane kaitsme või kaitselüliti peab olema määratud muunduri pideva võimsuse ja maksimaalse liigvooluga, mida see suudab taluda. Sobiva kaitsme või kaitselüliti suuruse määramiseks lugege inverteri tootja tehnilisi andmeid. Üldreeglina peaks kaitsme nimiväärtus olema 1.25–1.5-kordne inverteri pidevvoolu nimiväärtus. Näiteks kui teie inverteri pidev nimivõimsus on 2000 W pingel 24 volti, on pidev vool 2000 W ÷ 24 V = 83.3 A. Sel juhul peaksite valima kaitsme või kaitselüliti nimiväärtusega 105A kuni 125A.

Vajalikud tööriistad 

• Nurgaotsija
• Torpeedo tase
• Kala lint
• Kriidijoon
• Akutrell (14.4 V või suurem), mitu akut
• Üksik- ja mitmed puurid (puit, metall, müüritis)
• Augusaag
• Auk augustaja
• Momendivõti sügavate pesadega
• Mutrikeerajad 
• Wire strippers
• Krimpsu
• Nõelatangid
• Liinimehe tangid
• Libisevad tangid
• Väikesed kaablilõikurid
• Suured kaablilõikurid
• AC/DC multimeeter
• Rauasaag
• Mõõdulint
• Tekk, papp või must plastik 
• Tugevad pikendusjuhtmed
• Pakkimispüstol
• Kaitsmetõmmitsad

Erinevused kaitsmete ja kaitselülitite vahel

Kaitsmed ja kaitselülitid kaitsevad teie päikesesüsteemi elektriliste rikete eest, kuid need töötavad veidi erineval viisil. Kaitsmed on ühekordselt kasutatavad seadmed, mis sulavad ja katkestavad vooluringi, kui nad puutuvad kokku liigvooluga. Kui kaitse läbi põleb, tuleb see välja vahetada.

Teisest küljest saab kaitselüliteid pärast nende väljalülitamist lähtestada. Nad kasutavad mehaanilist lülitit, et katkestada vooluring, kui tuvastatakse liigvool. Kui rike on kõrvaldatud, saab kaitselüliti lähtestada, taastades vooluahela.

Päikesesüsteemides kasutatakse kaitsmeid sagedamini väiksemate voolude jaoks, näiteks päikesepaneelide stringides või laadimiskontrolleri ja aku vahel. Kaitselüliteid kasutatakse sageli suurema voolutugevusega rakendustes, näiteks akupanga ja inverteri vahel.

Sobiva kaitsmetüübi valimine

Päikesesüsteemi kaitsmeid valides on oluline valida õige tüüp ja suurus. Kõige levinumad päikeseenergia rakendustes kasutatavad kaitsmed on järgmised:

• ANL (blade) kaitsmed: neid kaitsmeid kasutatakse tavaliselt aku- ja inverteriahelates ning need on saadaval suurustes 20A kuni 750A.
• Midget (ATC) kaitsmed: neid väikeseid tera-tüüpi kaitsmeid kasutatakse sageli päikesepaneelide stringides ja kombineerimiskastides, mille suurus on vahemikus 1A kuni 30A.
• Kassettkaitsmed: need silindrilised kaitsmed on saadaval mitmesugustes suurustes ja neid kasutatakse sageli kõrgema pingega rakendustes.

Kaitsme suuruse valimisel järgige alati NEC juhiseid ja päikeseenergia komponentide tehnilisi andmeid. Kaitsmed peaksid olema arvestatud taluma vähemalt 156% eeldatavast voolust, ümardatuna järgmise standardse kaitsme suuruseni.

Levinud vead, mida päikesesüsteemi sulatamisel vältida

• Kaitsmete ala- või ülemõõtmine: liiga väikese kaitsme kasutamine võib põhjustada selle enneaegse läbipõlemise, samas kui liiga suure kaitsme kasutamine ei pruugi pakkuda piisavat kaitset. Mõõtke kaitsmed alati vastavalt NEC juhistele ja komponentide spetsifikatsioonidele.
• Paralleelühendusega paneelide kaitsmata jätmine: iga paralleelselt ühendatud string tuleb eraldi sulandada, et vältida lühis ühes stringis teisi. Paralleelsete stringide ühendamata jätmine võib põhjustada kahjustusi ja tuleohtu.
• Kaitsmete vale paigutus või paigaldamine: Kaitsmed tuleb paigaldada toiteallikale võimalikult lähedale ja alati plussjuhtmele. Vale paigutus või paigaldamine võib vähendada kaitsme tõhusust ja kahjustada teie süsteemi.

Õiged kaitsmete paigaldamise tehnikad

Päikesesüsteemi kaitsmete paigaldamisel järgige neid parimaid tavasid.

• Kasutage õiget kaitsmehoidik kaitsme tüübi ja suuruse kohta vaadake kaitselüliti karp. Komponentide korpuste kohta lisateabe saamiseks lugege palun Kaitsmehoidjad: kõik, mida pead teadma.
• Paigaldage kaitsmed positiivsele juhtmele toiteallikale võimalikult lähedale.
• Kasutage sobiva suurusega juhtmeid ja pistikuid, tagades tiheda ja turvalise ühenduse.
• Märgistage iga kaitsme või kaitselüliti selgelt, näidates ära selle eesmärgi ja võimsuse.
• Hoidke kaitsmed ja kaitselülitid puhtad ja korrosioonivabad, vajadusel vahetage need välja.

Hooldus ja tõrkeotsing

Päikesekaitsmete ja kaitselülitite regulaarne hooldus ja kontroll võib aidata probleeme ennetada ja tagada teie süsteemi pikaealisuse. Perioodiliselt:

• Kontrollige visuaalselt kaitsmeid ja kaitselüliteid korrosiooni, kahjustuste või ülekuumenemise märke suhtes.
• Kontrollige ühenduste tihedust ja puhtust.
• Katsetage kaitsmete järjepidevust multimeetriga, et veenduda nende töös.
• Asendage kõik läbipõlenud kaitsmed või väljalülitatud kaitselülitid ning enne toite taastamist uurige tõrke põhjust.

Kui teil esineb korduvaid kaitsme rikkeid või kaitselülitite väljalülitamist, võib see viidata tõsisemale probleemile teie päikesesüsteemis. Probleemi diagnoosimiseks ja lahendamiseks konsulteerige professionaalse päikeseenergia paigaldaja või elektrikuga.

Järeldus

mistahes päikesepaneelide süsteem mis sisaldab kaitset paneelide ja laadimiskontrolleri vahel, on väga soovitatav, kuna see kaitseb elektriseadmeid ja vidinaid voolupingete eest ning hoiab ära juhtmete ülekuumenemise või süttimise ülevoolu tõttu. Isegi kui väiksem PV järjestikku ühendatud paneelidega süsteem ei pruugi kaitset vajada, alati on soovitatav karta kui kahetseda. Kiiresti läbipõlev kaitsme on süsteemi kõige turvalisem valik. Viitama Beny paremate lahenduste jaoks päikeseenergiasüsteemide jaoks.