صندوق التقاطع الكهروضوئي هو نوع من موصل وحدة الخلايا الشمسية. وتتمثل مهمتها الأساسية في تصدير الطاقة الكهربائية المولدة من وحدة الخلايا الشمسية من خلال الكابل. نظرا لخصوصية استخدام الخلايا الشمسية وقيمتها باهظة الثمن ، يجب تصميم صناديق التوصيل الكهروضوئية خصيصا لتلبية متطلبات استخدام وحدات الخلايا الشمسية.
في نظام توليد الطاقة الكهروضوئية ، إذا تم اختيار صندوق التقاطع الكهروضوئي بشكل غير صحيح ، فقد يتم حرق الألواح الشمسية ، أو قد ينهار النظام الكهروضوئي. ولكن ، يقول المثل ، "لا تفقد الكبير بسبب الصغير". إذن كيف يجب أن نختار مربع التقاطع؟
1. الاتصال
يعمل صندوق التوصيل كجسر بين الوحدات الشمسية وأجهزة التحكم مثل العاكسات كموصل. داخل صندوق التقاطع ، يتم سحب التيار الناتج عن الوحدة الشمسية وإدخاله في المعدات الكهربائية من خلال الكتلة الطرفية والموصل.
لتقليل فقدان الطاقة لصندوق التوصيل إلى المكون ، تتطلب المادة الموصلة المستخدمة في صندوق التقاطع مقاومة طفيفة ، ويجب أن تكون مقاومة التلامس لسلك الرصاص في شريط الحافلة صغيرة.
2. الحماية
تتضمن وظيفة الحماية لصندوق التقاطع ثلاثة أجزاء. واحد هو منع تأثير النقطة الساخنة من خلال الصمام الثنائي الالتفافي وحماية الخلايا والمكونات. والثاني هو ختم التصميم بمواد فريدة من نوعها للماء ومقاومة للحريق ؛ والثالث هو تقليل درجة حرارة العمل لصندوق التقاطع من خلال تصميم فريد لتبديد الحرارة ، وتقليل درجة حرارة الصمام الثنائي الالتفافي ، وبالتالي تقليل فقدان الطاقة للمكون بسبب تيار التسرب الخاص به.
3. مقاومة الطقس
تشير مقاومة الطقس إلى مواد مثل الطلاء والبلاستيك ومنتجات المطاط وما إلى ذلك ، والتي تستخدم في الهواء الطلق لتحمل اختبار المناخ ، مثل الأضرار الجسيمة الناجمة عن الضوء والبرد والحرارة والرياح والمطر والبكتيريا ، وما إلى ذلك ، ويسمى التسامح مقاومة الطقس.
أجزاء صندوق التوصيل المعرضة للبيئة هي جسم الصندوق وغطاء الصندوق والموصل (PC). كلها مصنوعة من مواد ذات مقاومة صلبة للطقس. المادة الأكثر استخداما هي PPO (البولي فينيلين الأثير) ، واحدة من أكبر خمس مواد بلاستيكية هندسية عالمية في العالم. لديها مزايا الصلابة العالية ، ومقاومة الحرارة العالية ، وتثبيط اللهب ، والقوة العالية ، والخصائص الكهربائية الممتازة. بالإضافة إلى ذلك ، يتمتع polybenzyl ether أيضا بمزايا مقاومة التآكل وعدم السمية ومقاومة التلوث. يعد الفقدان الثابت والعازل الكهربائي ل PPO أحد أكثر الأصناف المصغرة في هندسة البلاستيك ، ولا يكاد يتأثر بدرجة الحرارة والرطوبة. لذلك ، يمكن استخدامه في المجالات الكهربائية المنخفضة والمتوسطة وعالية التردد. يمكن أن تصل درجة حرارة التشوه تحت حمل PPO إلى أعلى من 190 درجة مئوية ، ودرجة حرارة التطريز هي -170 درجة مئوية.
4. ارتفاع درجة الحرارة ومقاومة الرطوبة.
بيئة عمل المكونات قاسية للغاية - على سبيل المثال ، يعمل البعض في المناطق الاستوائية. متوسط درجة الحرارة اليومية مرتفع جدا. يعمل البعض في درجات حرارة ضحلة ، مثل الارتفاعات العالية وخطوط العرض العالية ؛ يعمل البعض في اختلافات كبيرة في درجات الحرارة بين النهار والليل ، مثل المناطق الصحراوية. لذلك ، يجب أن يتمتع صندوق التقاطع بمقاومة ممتازة لدرجة الحرارة العالية ودرجات الحرارة المنخفضة.
5. مقاومة الأشعة فوق البنفسجية
الأشعة فوق البنفسجية تضر المنتجات البلاستيكية ، وخاصة في منطقة الهضبة حيث الهواء رقيق والأشعة فوق البنفسجية عالية جدا.
6. تثبيط اللهب
يشير تثبيط اللهب إلى الخاصية التي تمتلكها مادة أو عن طريق معالجة مادة ما لتأخير انتشار اللهب بشكل كبير.
تزداد درجة مثبطات اللهب خطوة بخطوة من HB و V-2 و V-1 إلى V-0:
HB: أدنى تصنيف لمثبطات اللهب في معايير UL94 و CSA C22.2 No 0.17. بالنسبة للعينات التي يتراوح سمكها من 3 إلى 13 مم ، يكون معدل الحرق أقل من 40 مم في الدقيقة ؛ على سبيل المثال ، أقل من 3 مم سمكا ، تكون سرعة الاشتعال أقل من 70 مم في الدقيقة ؛ أو يتم إطفاؤه قبل علامة 100 مم.
7. للماء والغبار
معيار: IEC62852 /UL6703يوفر "مستوى حماية العلبة (رمز IP)" مستوى IP لمقاومة الغبار والماء ، ويحتوي صندوق التوصيل المتاح على مستوى مقاومة للماء والغبار يبلغ IP65.
8. تبديد الحرارة
العوامل الرئيسية التي تزيد من درجة الحرارة في مربع التقاطع هي الصمام الثنائي ودرجة الحرارة المحيطة. تولد الثنائيات الحرارة عند توصيلها ، وفي الوقت نفسه ، تحدث الحرارة أيضا بسبب مقاومة التلامس بين الثنائيات والمحطات. بالإضافة إلى ذلك ، فإن الزيادة في درجة الحرارة المحيطة ستزيد أيضا من درجة الحرارة داخل صندوق التوصيل.
المكونات الموجودة في صندوق التقاطع والتي تتأثر بسهولة بارتفاع درجة الحرارة هي حلقات الختم والثنائيات. ستؤدي درجة الحرارة العالية إلى تسريع سرعة شيخوخة حلقة الختم وتؤثر على أداء الختم لصندوق التقاطع ؛ هناك تيار عكسي داخل الصمام الثنائي ، وسيتضاعف التيار العكسي لكل زيادة في درجة الحرارة بمقدار عشر درجات مئوية ، وسيقلل التيار العكسي من التيار الناتج عن المكون ، مما يؤثر على قوة العنصر. لذلك ، يجب أن يكون لصندوق التوصيل تبديد حرارة ممتاز أو تصميم فريد لتبديد الحرارة.
التصميم الحراري النموذجي هو تثبيت بالوعة حرارية. لكن تثبيت خافضات الحرارة لا يحل تماما مشكلة تبديد الحرارة. نظرا لأن المشتت الحراري مثبت داخل صندوق التقاطع ، على الرغم من انخفاض درجة حرارة أنبوب الصمام الثنائي مؤقتا ، إلا أنه سيظل يزيد من درجة حرارة صندوق التوصيل ويؤثر على عمر خدمة حلقة الختم المطاطية ؛ إذا تم تثبيته خارج الصندوق ، فمن ناحية ، سيؤثر على مربع التقاطع الكلي. من ناحية أخرى ، فإن ضيق المشتت الحراري سيؤدي أيضا بسرعة إلى تلف المشتت الحراري.
بشكل عام ، يجب أن تكون المعلومات الأساسية لاختيار صناديق التوصيل الكهروضوئية هي الحجم الحالي للمكونات ، أحدهما هو الحد الأقصى لتيار العمل ، والآخر هو تيار الدائرة القصيرة. أولا ، بالطبع ، يمكن أن يخرج الحد الأقصى لتيار الجزء أثناء تيار الدائرة القصيرة ، وفقا لتيار الدائرة القصيرة. لذلك ، يجب أن يكون للتيار المقنن عامل أمان كبير نسبيا. من ناحية أخرى ، يكون عامل الأمان أكثر ثانوية إذا تم حساب صندوق التقاطع وفقا للحد الأقصى لمسودة العمل.
يجب أن يعتمد الأساس العلمي لاختيار صناديق التوصيل الكهروضوئية على تغيير التيار والجهد للخلايا التي يجب إخراجها مع شدة الضوء. لذلك ، من الضروري معرفة الوحدات التي تنتجها المستخدمة فيها ومقدار الضوء الأقوى في هذا المجال ، ثم قارن المنحنى الحالي للخلية مع شدة الضوء ، وتحقق من أقصى تيار ممكن ، ثم حدد التيار المقنن لمربع التقاطع الكهروضوئي.
في نظام توليد الطاقة الكهروضوئية ، إذا تم اختيار صندوق التقاطع الكهروضوئي بشكل غير صحيح ، فقد يتم حرق الألواح الشمسية ، أو قد ينهار النظام الكهروضوئي. ولكن ، يقول المثل ، "لا تفقد الكبير بسبب الصغير". إذن كيف يجب أن نختار مربع التقاطع؟
1. الاتصال
يعمل صندوق التوصيل كجسر بين الوحدات الشمسية وأجهزة التحكم مثل العاكسات كموصل. داخل صندوق التقاطع ، يتم سحب التيار الناتج عن الوحدة الشمسية وإدخاله في المعدات الكهربائية من خلال الكتلة الطرفية والموصل.
لتقليل فقدان الطاقة لصندوق التوصيل إلى المكون ، تتطلب المادة الموصلة المستخدمة في صندوق التقاطع مقاومة طفيفة ، ويجب أن تكون مقاومة التلامس لسلك الرصاص في شريط الحافلة صغيرة.
2. الحماية
تتضمن وظيفة الحماية لصندوق التقاطع ثلاثة أجزاء. واحد هو منع تأثير النقطة الساخنة من خلال الصمام الثنائي الالتفافي وحماية الخلايا والمكونات. والثاني هو ختم التصميم بمواد فريدة من نوعها للماء ومقاومة للحريق ؛ والثالث هو تقليل درجة حرارة العمل لصندوق التقاطع من خلال تصميم فريد لتبديد الحرارة ، وتقليل درجة حرارة الصمام الثنائي الالتفافي ، وبالتالي تقليل فقدان الطاقة للمكون بسبب تيار التسرب الخاص به.
3. مقاومة الطقس
تشير مقاومة الطقس إلى مواد مثل الطلاء والبلاستيك ومنتجات المطاط وما إلى ذلك ، والتي تستخدم في الهواء الطلق لتحمل اختبار المناخ ، مثل الأضرار الجسيمة الناجمة عن الضوء والبرد والحرارة والرياح والمطر والبكتيريا ، وما إلى ذلك ، ويسمى التسامح مقاومة الطقس.
أجزاء صندوق التوصيل المعرضة للبيئة هي جسم الصندوق وغطاء الصندوق والموصل (PC). كلها مصنوعة من مواد ذات مقاومة صلبة للطقس. المادة الأكثر استخداما هي PPO (البولي فينيلين الأثير) ، واحدة من أكبر خمس مواد بلاستيكية هندسية عالمية في العالم. لديها مزايا الصلابة العالية ، ومقاومة الحرارة العالية ، وتثبيط اللهب ، والقوة العالية ، والخصائص الكهربائية الممتازة. بالإضافة إلى ذلك ، يتمتع polybenzyl ether أيضا بمزايا مقاومة التآكل وعدم السمية ومقاومة التلوث. يعد الفقدان الثابت والعازل الكهربائي ل PPO أحد أكثر الأصناف المصغرة في هندسة البلاستيك ، ولا يكاد يتأثر بدرجة الحرارة والرطوبة. لذلك ، يمكن استخدامه في المجالات الكهربائية المنخفضة والمتوسطة وعالية التردد. يمكن أن تصل درجة حرارة التشوه تحت حمل PPO إلى أعلى من 190 درجة مئوية ، ودرجة حرارة التطريز هي -170 درجة مئوية.
4. ارتفاع درجة الحرارة ومقاومة الرطوبة.
بيئة عمل المكونات قاسية للغاية - على سبيل المثال ، يعمل البعض في المناطق الاستوائية. متوسط درجة الحرارة اليومية مرتفع جدا. يعمل البعض في درجات حرارة ضحلة ، مثل الارتفاعات العالية وخطوط العرض العالية ؛ يعمل البعض في اختلافات كبيرة في درجات الحرارة بين النهار والليل ، مثل المناطق الصحراوية. لذلك ، يجب أن يتمتع صندوق التقاطع بمقاومة ممتازة لدرجة الحرارة العالية ودرجات الحرارة المنخفضة.
5. مقاومة الأشعة فوق البنفسجية
الأشعة فوق البنفسجية تضر المنتجات البلاستيكية ، وخاصة في منطقة الهضبة حيث الهواء رقيق والأشعة فوق البنفسجية عالية جدا.
6. تثبيط اللهب
يشير تثبيط اللهب إلى الخاصية التي تمتلكها مادة أو عن طريق معالجة مادة ما لتأخير انتشار اللهب بشكل كبير.
تزداد درجة مثبطات اللهب خطوة بخطوة من HB و V-2 و V-1 إلى V-0:
HB: أدنى تصنيف لمثبطات اللهب في معايير UL94 و CSA C22.2 No 0.17. بالنسبة للعينات التي يتراوح سمكها من 3 إلى 13 مم ، يكون معدل الحرق أقل من 40 مم في الدقيقة ؛ على سبيل المثال ، أقل من 3 مم سمكا ، تكون سرعة الاشتعال أقل من 70 مم في الدقيقة ؛ أو يتم إطفاؤه قبل علامة 100 مم.
7. للماء والغبار
معيار: IEC62852 /UL6703يوفر "مستوى حماية العلبة (رمز IP)" مستوى IP لمقاومة الغبار والماء ، ويحتوي صندوق التوصيل المتاح على مستوى مقاومة للماء والغبار يبلغ IP65.
8. تبديد الحرارة
العوامل الرئيسية التي تزيد من درجة الحرارة في مربع التقاطع هي الصمام الثنائي ودرجة الحرارة المحيطة. تولد الثنائيات الحرارة عند توصيلها ، وفي الوقت نفسه ، تحدث الحرارة أيضا بسبب مقاومة التلامس بين الثنائيات والمحطات. بالإضافة إلى ذلك ، فإن الزيادة في درجة الحرارة المحيطة ستزيد أيضا من درجة الحرارة داخل صندوق التوصيل.
المكونات الموجودة في صندوق التقاطع والتي تتأثر بسهولة بارتفاع درجة الحرارة هي حلقات الختم والثنائيات. ستؤدي درجة الحرارة العالية إلى تسريع سرعة شيخوخة حلقة الختم وتؤثر على أداء الختم لصندوق التقاطع ؛ هناك تيار عكسي داخل الصمام الثنائي ، وسيتضاعف التيار العكسي لكل زيادة في درجة الحرارة بمقدار عشر درجات مئوية ، وسيقلل التيار العكسي من التيار الناتج عن المكون ، مما يؤثر على قوة العنصر. لذلك ، يجب أن يكون لصندوق التوصيل تبديد حرارة ممتاز أو تصميم فريد لتبديد الحرارة.
التصميم الحراري النموذجي هو تثبيت بالوعة حرارية. لكن تثبيت خافضات الحرارة لا يحل تماما مشكلة تبديد الحرارة. نظرا لأن المشتت الحراري مثبت داخل صندوق التقاطع ، على الرغم من انخفاض درجة حرارة أنبوب الصمام الثنائي مؤقتا ، إلا أنه سيظل يزيد من درجة حرارة صندوق التوصيل ويؤثر على عمر خدمة حلقة الختم المطاطية ؛ إذا تم تثبيته خارج الصندوق ، فمن ناحية ، سيؤثر على مربع التقاطع الكلي. من ناحية أخرى ، فإن ضيق المشتت الحراري سيؤدي أيضا بسرعة إلى تلف المشتت الحراري.
بشكل عام ، يجب أن تكون المعلومات الأساسية لاختيار صناديق التوصيل الكهروضوئية هي الحجم الحالي للمكونات ، أحدهما هو الحد الأقصى لتيار العمل ، والآخر هو تيار الدائرة القصيرة. أولا ، بالطبع ، يمكن أن يخرج الحد الأقصى لتيار الجزء أثناء تيار الدائرة القصيرة ، وفقا لتيار الدائرة القصيرة. لذلك ، يجب أن يكون للتيار المقنن عامل أمان كبير نسبيا. من ناحية أخرى ، يكون عامل الأمان أكثر ثانوية إذا تم حساب صندوق التقاطع وفقا للحد الأقصى لمسودة العمل.
يجب أن يعتمد الأساس العلمي لاختيار صناديق التوصيل الكهروضوئية على تغيير التيار والجهد للخلايا التي يجب إخراجها مع شدة الضوء. لذلك ، من الضروري معرفة الوحدات التي تنتجها المستخدمة فيها ومقدار الضوء الأقوى في هذا المجال ، ثم قارن المنحنى الحالي للخلية مع شدة الضوء ، وتحقق من أقصى تيار ممكن ، ثم حدد التيار المقنن لمربع التقاطع الكهروضوئي.