วิธีการหลอมรวมระบบสุริยะอย่างถูกต้อง

แผงโซลาร์เซลล์ได้กลายเป็นสิ่งที่พบเห็นได้ทั่วไปเมื่อไม่นานนี้ เนื่องจากผู้คนทั่วโลกเริ่มเปลี่ยนไปสู่วิถีชีวิตที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและยั่งยืนมากขึ้น การทำงานนอกระบบจำเป็นต้องมีบางคนสามารถทำงานบ้านของตัวเองได้ และในสถานการณ์เช่นนี้ การรู้วิธีต่อแผงโซลาร์เซลล์อย่างถูกต้องเป็นสิ่งสำคัญ 

ในกรณีส่วนใหญ่ จำเป็นต้องมีฟิวส์ระบบสุริยะระหว่างแผงโซลาร์เซลล์และตัวควบคุมการชาร์จ เนื่องจากฟิวส์และ เบรกเกอร์วงจร ป้องกันสายไฟจากความร้อนสูงเกินไป นอกจากนี้ยังช่วยป้องกันไม่ให้อุปกรณ์ติดไฟหรือเสียหายในกรณีที่ไฟฟ้าลัดวงจร อย่างไรก็ตาม หากแผงโซลาร์เซลล์ต่อสายเป็นอนุกรม ไม่จำเป็นต้องใช้ฟิวส์

ฟิวส์แสงอาทิตย์คืออะไร?

ฟิวส์แสงอาทิตย์เป็นฟิวส์ชนิดหนึ่งที่มีไว้สำหรับระบบพลังงานแสงอาทิตย์โดยเฉพาะ โดยทำหน้าที่เป็นแนวป้องกันที่สำคัญในการป้องกันไฟฟ้าขัดข้องในระบบสุริยะของคุณ ได้รับการออกแบบมาเพื่อปกป้องอุปกรณ์พลังงานแสงอาทิตย์จากความร้อนสูงเกินไป การโอเวอร์โหลด หรือการลัดวงจรที่อาจเกิดขึ้น เมื่อไฟฟ้าขัดข้องเกิดขึ้น ฟิวส์จะทำหน้าที่เป็นตัวเชื่อมที่อ่อนแอในวงจร ละลายและตัดการเชื่อมต่อเพื่อป้องกันการไหลของกระแสไฟฟ้าที่มากเกินไป สามารถเลือกฟิวส์แสงอาทิตย์ได้โดยพิจารณาจากปัจจัยหลายประการ เช่น ขนาดและรูปร่างทางกายภาพ อัตรากระแสไฟ ความสามารถในการแตกหัก และอื่นๆ อีกมากมาย

หากไม่ใช้ฟิวส์อย่างเหมาะสม การลัดวงจรหรือการโอเวอร์โหลดอาจทำให้สายไฟร้อนเกินไป ฉนวนละลาย และอาจถึงขั้นลุกไหม้ได้ ฟิวส์ช่วยลดความเสี่ยงเหล่านี้โดยการขัดขวางการไหลของกระแสไฟฟ้าอย่างรวดเร็วก่อนที่ความเสียหายจะเกิดขึ้น นอกจากนี้ยังปกป้องแผงโซลาร์เซลล์ของคุณจากกระแสย้อนกลับ ซึ่งอาจเกิดขึ้นเมื่อแผงมีสีเทาหรือชำรุด ซึ่งอาจทำให้ดึงกระแสจากแผงอื่นๆ ในสตริงได้

เมื่อใดที่ควรฟิวส์แผงโซลาร์เซลล์

NEC จัดทำแนวทางสำหรับการหลอมรวมแผงโซลาร์เซลล์โดยพิจารณาจากกระแสไฟฟ้าลัดวงจร (Isc) ของแผง รหัสกำหนดให้พิกัดฟิวส์อย่างน้อย 156% ของ Isc ของแผง ตัวอย่างเช่น หากแผงโซลาร์เซลล์มี Isc อยู่ที่ 10A อัตราฟิวส์ขั้นต่ำจะเป็น 15.6A และปัดเศษขึ้นเป็นขนาดฟิวส์มาตรฐานถัดไปที่ 20A

การเดินสายไฟแบบอนุกรม: สถานการณ์ที่คุณไม่จำเป็นต้องฟิวส์

เมื่อต่อแผงโซลาร์เซลล์แบบอนุกรม กระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านแต่ละแผงจะเท่ากัน ในการกำหนดค่านี้ ฟิวส์ตัวเดียวที่ปลายสายมักจะเพียงพอที่จะปกป้องอาเรย์ทั้งหมด ไม่จำเป็นต้องฟิวส์แผงโซลาร์เซลล์หากกระแสไฟฟ้าลัดวงจรของแผงโซลาร์เซลล์น้อยกว่าพิกัดฟิวส์อนุกรมสูงสุดของแผงโซลาร์เซลล์ เนื่องจากสิ่งต่อไปนี้ จึงไม่มีการป้องกันหรือประโยชน์เพิ่มเติมจากการหลอมรวมอาร์เรย์ประเภทนี้:

แผง 200W สามแผงเชื่อมต่อตามลำดับ แผงโซลาร์แต่ละแผงมีอัตราฟิวส์แบบอนุกรมสูงสุดที่ 15A และกระแสไฟลัดวงจรสูงสุดแบบอนุกรมที่ 10.2A, 9.8A และ 9.8A ตามลำดับ

เนื่องจากอัตราฟิวส์แบบอนุกรมสูงสุดคือ 15A เราสามารถสรุปได้ว่าสายไฟภายใน ไดโอด การเชื่อมต่อ และส่วนอื่นๆ ของแผงโซลาร์เซลล์จริงสามารถทนต่อกระแสไฟสูงสุดที่ 15A

เนื่องจากกระแสไฟลัดวงจรของอาร์เรย์คือ 10.2A จึงมีเหตุผลที่จะระบุว่าหากเกิดไฟฟ้าลัดวงจรหรือเกิดความผิดปกติอื่นภายในแผงโซลาร์เซลล์แผงใดแผงหนึ่ง แผงจะติดตั้งเพื่อจัดการสถานการณ์เนื่องจากกระแสไฟลัดวงจรไม่สามารถเกิน อัตราฟิวส์สูงสุดของแผง

ท้ายที่สุดจะไม่ยอมให้ฟิวส์ขาด ทำให้ฟิวส์ทนต่อการกระแทกที่น่ารำคาญอย่างต่อเนื่องเมื่อทำงานตามปกติ ด้วยเหตุนี้จึงไม่จำเป็นต้องใช้ฟิวส์สำหรับสถานการณ์นี้ตามรหัส

การเดินสายไฟแบบขนาน: เมื่อจำเป็นต้องหลอมรวม

อย่างไรก็ตาม เมื่อเชื่อมต่อแผงโซลาร์เซลล์แบบขนาน แต่ละสายจะมีกระแสไฟในตัว ในกรณีนี้ ต้องใช้ฟิวส์สำหรับสายคู่ขนานแต่ละสายเพื่อป้องกันไม่ให้ไฟฟ้าลัดวงจรในสายหนึ่งส่งผลกระทบต่อสายอื่นๆ NEC กำหนดให้แต่ละสายที่เชื่อมต่อแบบขนานต้องถูกหลอมแยกกัน โดยพิกัดฟิวส์จะต้องไม่เกินพิกัดฟิวส์อนุกรมสูงสุดของแผง

จะฟิวส์ที่ไหน?

มีตำแหน่งที่แตกต่างกันสามแห่งที่สามารถติดตั้งฟิวส์ในแผงโซลาร์เซลล์ได้ อย่างแรกคือระหว่างแบตเตอรีแบตกับตัวควบคุมการชาร์จ ประการที่สอง สามารถวางไว้ระหว่างตัวควบคุมการชาร์จและแผงโซลาร์เซลล์ได้ สุดท้ายนี้ ฟิวส์ยังสามารถอยู่ระหว่างอินเวอร์เตอร์และแบตเตอรีได้

ฟิวส์หรือเบรกเกอร์ที่ติดตั้งระหว่างตัวควบคุมการชาร์จและแบตเตอรีสามารถป้องกันการลัดวงจรและการโอเวอร์โหลดได้ ฟิวส์นี้ควรได้รับการจัดอันดับให้รองรับเอาต์พุตกระแสสูงสุดของตัวควบคุมการชาร์จ

ฟิวส์ระหว่างตัวควบคุมการชาร์จและแผงโซลาร์เซลล์ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพเพื่อป้องกันสายไฟที่ร้อนเกินไป ในขณะเดียวกันก็ปกป้องเครื่องจากความเสียหาย

ฟิวส์หรือเบรกเกอร์ที่ติดตั้งระหว่างแบตเตอรีแบตเตอรีและอินเวอร์เตอร์ยังสามารถป้องกันการลัดวงจรและการโอเวอร์โหลดได้อีกด้วย ฟิวส์ควรได้รับการจัดอันดับเพื่อรองรับการดึงกระแสสูงสุดของอินเวอร์เตอร์

เราต้องการฟิวส์ชนิด/ขนาดใด

ใช้เพื่อการ ระบบไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ (PV) เพื่อให้ทำงานได้อย่างปลอดภัย เชื่อถือได้ และในระยะยาว ฟิวส์ต้องมีขนาดที่เหมาะสม ตรงกันข้ามกับการใช้งานการจ่ายและควบคุมพลังงานไฟฟ้าตามปกติ ฟิวส์ของระบบสุริยะมีความอ่อนไหวต่อสถานการณ์พิเศษ การสัมผัสกับปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมในระยะยาวอาจนำไปสู่อุณหภูมิแวดล้อมที่ผิดปกติ ซึ่งจะส่งผลต่อการเลือกตัวนำ ขนาด และประสิทธิภาพของฟิวส์ 

นอกจากนี้ยังมี PV โมดูลสร้างกระแสต่อเนื่อง ซึ่งแตกต่างจากวงจรทั่วไป ซึ่งโดยทั่วไปแล้วจะมีขนาดตามโหลดที่ต่อเนื่อง ทำให้ต้องมีการพิจารณาเพิ่มเติมสำหรับการปรับขนาดฟิวส์ จากสถานการณ์เหล่านี้ เทคนิคพิเศษสำหรับการปรับขนาดฟิวส์แสงอาทิตย์ใน PV จำเป็นต้องมีระบบ

การหลอมรวมแผงโซลาร์เซลล์ 

แผงโซลาร์เซลล์เชิงพาณิชย์ที่มีกำลังไฟมากกว่า 50 วัตต์ใช้สายเคเบิลขนาด 10 เกจที่สามารถทนกระแสไฟได้สูงสุด 30 แอมป์ ในกรณีเช่นนี้ การหลอมรวมไม่จำเป็นหากแผงต่างๆ เชื่อมโยงกันในชุดข้อมูล อย่างไรก็ตาม สถานการณ์เปลี่ยนแปลงไปอย่างมากเมื่อแผงเชื่อมต่อกันแบบขนาน ตัวอย่างเช่น หากมีแผงสี่แผง แต่ละแผงมีพิกัดกระแสไฟ 15 แอมป์ การลัดวงจรในแผงใดแผงหนึ่งอาจทำให้กระแสไฟทั้งหมด 60 แอมป์มุ่งไปที่แผงลัดวงจร ซึ่งจะส่งผลให้สายไฟที่นำไปสู่แผงนั้นได้รับกระแสไฟมากกว่า 30 แอมป์อย่างมาก ซึ่งอาจทำให้คู่สายนั้นติดไฟได้ ดังนั้นในการเชื่อมต่อแบบขนาน การติดตั้งฟิวส์บนแผงแต่ละแผงจึงเป็นสิ่งสำคัญ เพื่อป้องกันกระแสไฟฟ้าไหลมากเกินไป ซึ่งอาจนำไปสู่ความร้อนสูงเกินไปและอันตรายจากไฟไหม้

การหลอมรวมสำหรับกล่องคู่ขนาน/เครื่องผสม

A กล่อง combiner ใช้ในระบบขนานเพื่อบรรจุฟิวส์และเบรกเกอร์สำหรับแต่ละแผง เช่นเดียวกับฟิวส์ "รวม" อย่างน้อยหนึ่งตัวที่เชื่อมต่อกับตัวควบคุมการชาร์จหรืออินเวอร์เตอร์กริดไท ก่อนอื่นเราต้องคำนวณกระแสไฟฟ้าในกรณีที่เลวร้ายที่สุดที่จะไหลตามแผงเฉพาะของเราก่อนที่จะปรับขนาดฟิวส์/เบรกเกอร์ "รวม" นี้ สิ่งสำคัญคือต้องทราบว่ากระแสไฟฟ้ารวมของฟิวส์ทั้งหมดในกล่องรวมไม่ควรเกินพิกัดอินพุตสูงสุดของตัวควบคุมการชาร์จหรือความทึบของสายไฟที่นำจากกล่องรวม

เครื่องชาร์จกับฟิวส์แบตเตอรี่หรือเบรกเกอร์

เพราะแอมป์ที่แย่ที่สุดไหลเข้าและออกจาก a ปรับความกว้างของพัลส์ (PWN) ตัวควบคุมการชาร์จเหมือนกัน ฟิวส์และขนาดสายไฟสามารถจับคู่ได้ ในทางตรงกันข้าม ตัวควบคุมการชาร์จ MPPT มีความสามารถในการลดแรงดันไฟฟ้าและเพิ่มกระแสที่ไหลระหว่างตัวควบคุมและแบตเตอรีแบตเตอรี จำเป็นต้องคำนวณขนาดที่แน่นอนของสายไฟและฟิวส์ใหม่ หรือปรึกษาคู่มือตัวควบคุมการประจุไฟฟ้า ตัวอย่างเช่น สำหรับตัวควบคุมการชาร์จ Solar Boost 50 (แอมป์) Blue Sky แนะนำให้ติดตั้งฟิวส์/เบรกเกอร์ 60 แอมป์ระหว่างอุปกรณ์กับแบตเตอรีแบตเตอรี อีกครั้ง เลือกลวดที่มีคะแนนที่ถูกต้อง

การหลอมรวมระหว่างแบตเตอรีแบงค์และอินเวอร์เตอร์

ฟิวส์หรือเบรกเกอร์ตัวสุดท้ายระหว่างแบตเตอรีแบงก์และอินเวอร์เตอร์ควรมีขนาดตามอัตรากำลังต่อเนื่องของอินเวอร์เตอร์และกระแสไฟกระชากสูงสุดที่อินเวอร์เตอร์สามารถรองรับได้ ศึกษาข้อกำหนดเฉพาะของผู้ผลิตอินเวอร์เตอร์เพื่อกำหนดขนาดฟิวส์หรือเบรกเกอร์ที่เหมาะสม ตามกฎทั่วไป ฟิวส์ควรได้รับพิกัดที่ 1.25 ถึง 1.5 เท่าของพิกัดกระแสต่อเนื่องของอินเวอร์เตอร์ ตัวอย่างเช่น หากอินเวอร์เตอร์ของคุณมีอัตราพลังงานต่อเนื่อง 2000W ที่ 24 โวลต์ กระแสไฟต่อเนื่องจะเท่ากับ 2000W ÷ 24V = 83.3A ในกรณีนี้ คุณควรเลือกฟิวส์หรือเบรกเกอร์ที่มีพิกัดระหว่าง 105A ถึง 125A

เครื่องมือที่จำเป็น 

• เครื่องหามุม
• ระดับตอร์ปิโด
• ฟิชเทป
• เส้นชอล์ก
• สว่านไร้สาย (14.4V หรือมากกว่า), แบตเตอรี่หลายก้อน
• Unibit และดอกสว่านหลายตัว (ไม้ โลหะ อิฐก่อ)
• หลุมเลื่อย
• เจาะรู
• ประแจแรงบิดพร้อมซ็อกเก็ตลึก
• ไดรเวอร์อ่อนนุช 
• ระบำลวด
• คีมย้ำ
• คีมจมูกเข็ม
• คีมไลน์แมน
• คีมปากแหลม
• เครื่องตัดสายไฟขนาดเล็ก
• เครื่องตัดสายไฟขนาดใหญ่
• มัลติมิเตอร์ AC/DC
• เลือยตัดโลหะ
• เทปวัด
• ผ้าห่ม กระดาษแข็ง หรือพลาสติกสีดำ 
• สายต่อสำหรับงานหนัก
• ปืนยิงกาว
• ตัวดึงฟิวส์

ความแตกต่างระหว่างฟิวส์และเบรกเกอร์

ฟิวส์และเบรกเกอร์ทำหน้าที่ปกป้องระบบสุริยะของคุณจากไฟฟ้าขัดข้อง แต่ทำงานต่างกันเล็กน้อย ฟิวส์เป็นอุปกรณ์แบบใช้ครั้งเดียวซึ่งจะละลายและตัดวงจรเมื่อเผชิญกับสถานการณ์กระแสไฟเกิน เมื่อฟิวส์ขาด จะต้องเปลี่ยนใหม่

ในทางกลับกัน เซอร์กิตเบรกเกอร์สามารถรีเซ็ตได้หลังจากที่เบรกเกอร์ตัดการทำงาน พวกเขาใช้สวิตช์เชิงกลเพื่อตัดวงจรเมื่อตรวจพบกระแสไฟเกิน เมื่อแก้ไขข้อผิดพลาดแล้ว เบรกเกอร์สามารถรีเซ็ตได้ เพื่อคืนพลังงานให้กับวงจร

ในระบบสุริยะ ฟิวส์มักใช้กับกระแสไฟฟ้าที่มีขนาดเล็กกว่า เช่น ในแผงโซลาร์เซลล์หรือระหว่างตัวควบคุมการชาร์จกับแบตเตอรี่ เบรกเกอร์มักใช้กับการใช้งานที่มีกระแสไฟฟ้าสูงกว่า เช่น ระหว่างแบตเตอรีแบงก์กับอินเวอร์เตอร์

การเลือกประเภทฟิวส์ที่เหมาะสม

เมื่อเลือกฟิวส์สำหรับระบบสุริยะของคุณ สิ่งสำคัญคือต้องเลือกประเภทและขนาดที่ถูกต้อง ฟิวส์ประเภททั่วไปที่ใช้ในการใช้งานพลังงานแสงอาทิตย์ ได้แก่:

• ฟิวส์ ANL (ใบมีด): ฟิวส์เหล่านี้มักใช้ในวงจรแบตเตอรี่และอินเวอร์เตอร์ และมีขนาดตั้งแต่ 20A ถึง 750A
• ฟิวส์คนแคระ (ATC): ฟิวส์ทรงใบมีดขนาดเล็กเหล่านี้มักใช้ในแผงโซลาร์เซลล์และกล่องรวมขนาดตั้งแต่ 1A ถึง 30A
• ฟิวส์หลอด: ฟิวส์ทรงกระบอกเหล่านี้มีจำหน่ายหลายขนาด และมักใช้ในการใช้งานที่มีแรงดันไฟฟ้าสูงกว่า

เมื่อเลือกขนาดฟิวส์ โปรดดูหลักเกณฑ์ของ NEC และข้อกำหนดเฉพาะของส่วนประกอบพลังงานแสงอาทิตย์ของคุณเสมอ ฟิวส์ควรได้รับการจัดอันดับให้รองรับกระแสไฟที่คาดหวังได้อย่างน้อย 156% โดยปัดเศษขึ้นเป็นขนาดฟิวส์มาตรฐานถัดไป

ข้อผิดพลาดทั่วไปที่ควรหลีกเลี่ยงเมื่อหลอมรวมระบบสุริยะ

• ฟิวส์มีขนาดเล็กหรือใหญ่เกินไป: การใช้ฟิวส์ที่มีขนาดเล็กเกินไปอาจทำให้ฟิวส์ขาดก่อนเวลาอันควร ในขณะที่การใช้ฟิวส์ที่มีขนาดใหญ่เกินไปอาจไม่สามารถป้องกันได้เพียงพอ กำหนดขนาดฟิวส์ตามหลักเกณฑ์ของ NEC และข้อกำหนดเฉพาะของส่วนประกอบเสมอ
• การละเลยการฟิวส์แผงที่เชื่อมต่อแบบขนาน: สายที่เชื่อมต่อแบบขนานแต่ละสายจะต้องถูกหลอมแยกกัน เพื่อป้องกันไม่ให้ไฟฟ้าลัดวงจรในสายหนึ่งส่งผลกระทบต่อสายอื่นๆ การไม่ฟิวส์สายคู่ขนานอาจทำให้เกิดความเสียหายและอันตรายจากไฟไหม้ได้
• การวางหรือการติดตั้งฟิวส์ที่ไม่เหมาะสม: ควรติดตั้งฟิวส์ให้ใกล้กับแหล่งจ่ายไฟมากที่สุด และอยู่บนสายไฟบวกเสมอ ตำแหน่งหรือการติดตั้งที่ไม่เหมาะสมอาจลดประสิทธิภาพของฟิวส์ และอาจทำให้ระบบของคุณเสียหายได้

เทคนิคการติดตั้งฟิวส์ที่เหมาะสม

เมื่อติดตั้งฟิวส์ในระบบสุริยะของคุณ ให้ปฏิบัติตามแนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดเหล่านี้:

• ใช้ที่ถูกต้อง ผู้ถือฟิวส์ หรือดูที่กล่องเบรกเกอร์สำหรับประเภทและขนาดของฟิวส์ หากต้องการศึกษาเกี่ยวกับตัวเรือนของชิ้นส่วนต่างๆ เพิ่มเติม โปรดอ่านเพิ่มเติม ตัวยึดฟิวส์: ทั้งหมดที่คุณต้องรู้.
• ติดตั้งฟิวส์บนสายบวกให้ใกล้กับแหล่งพลังงานมากที่สุด
• ใช้ขนาดสายไฟและขั้วต่อที่เหมาะสม เพื่อให้แน่ใจว่ามีการเชื่อมต่อที่แน่นหนาและปลอดภัย
• ติดป้ายฟิวส์หรือเบรกเกอร์แต่ละตัวให้ชัดเจน โดยระบุวัตถุประสงค์และพิกัดของฟิวส์
• รักษาฟิวส์และเบรกเกอร์ให้สะอาดและปราศจากการกัดกร่อน โดยเปลี่ยนใหม่ตามความจำเป็น

การบำรุงรักษาและการแก้ไขปัญหา

การบำรุงรักษาและการตรวจสอบฟิวส์และเบรกเกอร์พลังงานแสงอาทิตย์เป็นประจำสามารถช่วยป้องกันปัญหาและรับประกันอายุการใช้งานของระบบของคุณได้ เป็นระยะ:

• ตรวจสอบฟิวส์และเบรกเกอร์ด้วยสายตาเพื่อดูสัญญาณการกัดกร่อน ความเสียหาย หรือความร้อนสูงเกินไป
• ตรวจสอบการเชื่อมต่อเพื่อความแน่นและความสะอาด
• ทดสอบความต่อเนื่องของฟิวส์โดยใช้มัลติมิเตอร์เพื่อให้แน่ใจว่าฟิวส์ยังใช้งานได้
• เปลี่ยนฟิวส์ที่ขาดหรือเบรกเกอร์ที่สะดุด โดยตรวจสอบสาเหตุของความผิดปกติก่อนจะกลับมาจ่ายไฟอีกครั้ง

หากคุณประสบปัญหาฟิวส์ขัดข้องหรือเบรกเกอร์ตัดการทำงานซ้ำๆ อาจบ่งบอกถึงปัญหาร้ายแรงกับระบบสุริยะของคุณ ปรึกษาผู้ติดตั้งพลังงานแสงอาทิตย์หรือช่างไฟฟ้ามืออาชีพเพื่อวินิจฉัยและแก้ไขปัญหา

สรุป

ใด ระบบแผงเซลล์แสงอาทิตย์ ขอแนะนำให้ใช้ฟิวส์ระหว่างแผงและตัวควบคุมการชาร์จ เนื่องจากจะป้องกันเครื่องใช้ไฟฟ้าและอุปกรณ์ต่างๆ จากไฟกระชาก และป้องกันไม่ให้สายไฟร้อนเกินไปหรือไฟไหม้อันเป็นผลมาจากกระแสไฟเกิน แม้จะเล็กกว่า PV ระบบที่มีแผงเชื่อมต่อแบบอนุกรมอาจไม่ต้องใช้ฟิวส์ แนะนำให้ปลอดภัยกว่าขออภัย ฟิวส์เป่าเร็วเป็นตัวเลือกที่ปลอดภัยที่สุดสำหรับระบบ อ้างถึง Beny สำหรับโซลูชันที่ดีกว่าสำหรับระบบพลังงานแสงอาทิตย์