صندوق التوصيل الكهروضوئي هو نوع من الموصلات لوحدة الخلايا الشمسية. وتتمثل مهمتها الأساسية في تصدير الطاقة الكهربائية الناتجة عن وحدة الخلايا الشمسية عبر الكابل. نظرا لخصوصية استخدام الخلايا الشمسية وقيمتها الباهظة ، يجب تصميم صناديق التوصيل الكهروضوئية خصيصا لتلبية متطلبات استخدام وحدات الخلايا الشمسية.
في نظام توليد الطاقة الكهروضوئية ، إذا تم اختيار صندوق التوصيل الكهروضوئي بشكل غير صحيح ، فقد يتم حرق الألواح الشمسية ، أو قد ينهار النظام الكهروضوئي. لكن المثل يقول: "لا تخسر الكبير بسبب الصغير". إذن كيف نختار صندوق التوصيل؟
1. الاتصال
يعمل صندوق التوصيل كجسر بين الوحدات الشمسية وأجهزة التحكم مثل المحولات كموصل. داخل صندوق التوصيل ، يتم سحب التيار الناتج عن الوحدة الشمسية وإدخاله في المعدات الكهربائية من خلال الكتلة الطرفية والموصل.
لتقليل فقد الطاقة لصندوق التوصيل إلى المكون ، تتطلب المادة الموصلة المستخدمة في صندوق التوصيل مقاومة طفيفة ، ويجب أن تكون مقاومة التلامس لسلك الرصاص لشريط الحافلة صغيرة.
2. الحماية
تتضمن وظيفة الحماية لصندوق التوصيل ثلاثة أجزاء ؛ الأول هو منع تأثير البقعة الساخنة من خلال الصمام الثنائي الجانبي وحماية الخلايا والمكونات ؛ والثاني هو ختم التصميم بمواد فريدة للماء ومقاومة للحريق ؛ والثالث هو تقليل درجة حرارة العمل لصندوق التوصيل من خلال تصميم فريد لتبديد الحرارة ، وتقليل درجة حرارة الصمام الثنائي الجانبي ، وبالتالي تقليل فقد الطاقة للمكون بسبب تيار التسرب.
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 والبرودة والحرارة والرياح والأمطار والبكتيريا وما إلى ذلك ، ويسمى التسامح مقاومة الطقس.
أجزاء صندوق التوصيل المعرضة للبيئة هي جسم الصندوق وغطاء الصندوق والموصل (الكمبيوتر الشخصي). كلها مصنوعة من مواد ذات مقاومة قوية للطقس. المواد الأكثر استخداما هي PPO (البولي فينيل الأثير) ، وهي واحدة من أفضل خمسة مواد بلاستيكية هندسية عالمية في العالم. تتميز بمزايا الصلابة العالية ، ومقاومة الحرارة العالية ، ومثبطات اللهب ، والقوة العالية ، والخصائص الكهربائية الممتازة. بالإضافة إلى ذلك ، يتمتع بولي بنزيل الأثير أيضا بمزايا مقاومة التآكل وعدم السمية ومقاومة التلوث. يعد ثابت العزل الكهربائي وفقدان العزل الكهربائي ل PPO أحد أكثر الأنواع المصغرة في اللدائن الهندسية ، ولا يكاد يتأثر بدرجة الحرارة والرطوبة. لذلك ، يمكن استخدامه في المجالات الكهربائية منخفضة ومتوسطة وعالية التردد. يمكن أن تصل درجة حرارة التشوه تحت حمل PPO إلى أكثر من 190 درجة مئوية ، ودرجة حرارة التقصف -170 درجة مئوية.
4. ارتفاع درجات الحرارة والرطوبة المقاومة.
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 التوصيل بمقاومة ممتازة لدرجات الحرارة العالية ودرجات الحرارة المنخفضة.
5. مقاومة الأشعة فوق البنفسجية
تتلف الأشعة فوق البنفسجية المنتجات البلاستيكية ، خاصة في منطقة الهضبة حيث يكون الهواء رقيقا والإشعاع فوق البنفسجي مرتفعا جدا.
6. مثبطات اللهب
يشير مثبطات اللهب إلى الخاصية التي تمتلكها مادة أو عن طريق معالجة مادة 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 مثبطات اللهب في معايير UL94 و CSA C22.2 No 0.17. بالنسبة للعينات التي يتراوح سمكها من 3 إلى 13 مم ، يكون معدل الاحتراق أقل من 40 مم في الدقيقة ؛ على سبيل المثال ، أقل من 3 مم ، سرعة الاشتعال أقل من 70 مم في الدقيقة ؛ أو يتم إخمادها قبل علامة 100 مم.
7. للماء والغبار
معيار: IEC62852 /UL6703 يوفر "مستوى حماية الحاوية (رمز IP)" مستوى IP لمقاومة الغبار والماء ، وصندوق التوصيل المتاح لديه مستوى مقاومة للماء والغبار IP65.
8. تبديد الحرارة
العوامل الرئيسية التي تزيد من درجة الحرارة في صندوق التوصيل 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 ، ستؤدي الزيادة في درجة الحرارة المحيطة أيضا إلى زيادة درجة الحرارة داخل صندوق التوصيل.
المكونات الموجودة في صندوق التوصيل والتي تتأثر بسهولة بدرجة الحرارة المرتفعة هي حلقات مانعة للتسرب وثنائيات. ستعمل درجة الحرارة المرتفعة على تسريع سرعة شيخوخة حلقة الختم وتؤثر على أداء الختم لصندوق التوصيل ؛ يوجد 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 يحتوي صندوق التوصيل على تبديد ممتاز للحرارة أو تصميم فريد لتبديد الحرارة.
التصميم الحراري النموذجي هو تركيب المشتت الحراري. لكن تركيب خافضات الحرارة لا يحل مشكلة تبديد الحرارة تماما. نظرا لأن المشتت الحراري مثبت داخل صندوق التوصيل ، 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 ، من ناحية ، فسيؤثر ذلك على صندوق التوصيل الكلي. من ناحية أخرى ، سيؤدي ضيق المشتت الحراري أيضا إلى تلف المشتت الحراري بسرعة.
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 إخراج الحد الأقصى لتيار الجزء أثناء تيار الدائرة القصيرة ، وفقا لتيار الدائرة القصيرة. لذلك ، يجب أن يكون للتيار المقنن عامل أمان مهم نسبيا. من ناحية أخرى ، يكون عامل الأمان أكثر بساطة إذا تم حساب صندوق التوصيل 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 ومقدار الضوء الأقوى في هذا المجال ، ثم قارن منحنى التيار للخلية مع شدة الضوء ، وتحقق من أقصى تيار ممكن ، ثم حدد التيار المقنن لمربع التوصيل الكهروضوئي.
في نظام توليد الطاقة الكهروضوئية ، إذا تم اختيار صندوق التوصيل الكهروضوئي بشكل غير صحيح ، فقد يتم حرق الألواح الشمسية ، أو قد ينهار النظام الكهروضوئي. لكن المثل يقول: "لا تخسر الكبير بسبب الصغير". إذن كيف نختار صندوق التوصيل؟
1. الاتصال
يعمل صندوق التوصيل كجسر بين الوحدات الشمسية وأجهزة التحكم مثل المحولات كموصل. داخل صندوق التوصيل ، يتم سحب التيار الناتج عن الوحدة الشمسية وإدخاله في المعدات الكهربائية من خلال الكتلة الطرفية والموصل.
لتقليل فقد الطاقة لصندوق التوصيل إلى المكون ، تتطلب المادة الموصلة المستخدمة في صندوق التوصيل مقاومة طفيفة ، ويجب أن تكون مقاومة التلامس لسلك الرصاص لشريط الحافلة صغيرة.
2. الحماية
تتضمن وظيفة الحماية لصندوق التوصيل ثلاثة أجزاء ؛ الأول هو منع تأثير البقعة الساخنة من خلال الصمام الثنائي الجانبي وحماية الخلايا والمكونات ؛ والثاني هو ختم التصميم بمواد فريدة للماء ومقاومة للحريق ؛ والثالث هو تقليل درجة حرارة العمل لصندوق التوصيل من خلال تصميم فريد لتبديد الحرارة ، وتقليل درجة حرارة الصمام الثنائي الجانبي ، وبالتالي تقليل فقد الطاقة للمكون بسبب تيار التسرب.
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 والبرودة والحرارة والرياح والأمطار والبكتيريا وما إلى ذلك ، ويسمى التسامح مقاومة الطقس.
أجزاء صندوق التوصيل المعرضة للبيئة هي جسم الصندوق وغطاء الصندوق والموصل (الكمبيوتر الشخصي). كلها مصنوعة من مواد ذات مقاومة قوية للطقس. المواد الأكثر استخداما هي PPO (البولي فينيل الأثير) ، وهي واحدة من أفضل خمسة مواد بلاستيكية هندسية عالمية في العالم. تتميز بمزايا الصلابة العالية ، ومقاومة الحرارة العالية ، ومثبطات اللهب ، والقوة العالية ، والخصائص الكهربائية الممتازة. بالإضافة إلى ذلك ، يتمتع بولي بنزيل الأثير أيضا بمزايا مقاومة التآكل وعدم السمية ومقاومة التلوث. يعد ثابت العزل الكهربائي وفقدان العزل الكهربائي ل PPO أحد أكثر الأنواع المصغرة في اللدائن الهندسية ، ولا يكاد يتأثر بدرجة الحرارة والرطوبة. لذلك ، يمكن استخدامه في المجالات الكهربائية منخفضة ومتوسطة وعالية التردد. يمكن أن تصل درجة حرارة التشوه تحت حمل PPO إلى أكثر من 190 درجة مئوية ، ودرجة حرارة التقصف -170 درجة مئوية.
4. ارتفاع درجات الحرارة والرطوبة المقاومة.
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 التوصيل بمقاومة ممتازة لدرجات الحرارة العالية ودرجات الحرارة المنخفضة.
5. مقاومة الأشعة فوق البنفسجية
تتلف الأشعة فوق البنفسجية المنتجات البلاستيكية ، خاصة في منطقة الهضبة حيث يكون الهواء رقيقا والإشعاع فوق البنفسجي مرتفعا جدا.
6. مثبطات اللهب
يشير مثبطات اللهب إلى الخاصية التي تمتلكها مادة أو عن طريق معالجة مادة 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 مثبطات اللهب في معايير UL94 و CSA C22.2 No 0.17. بالنسبة للعينات التي يتراوح سمكها من 3 إلى 13 مم ، يكون معدل الاحتراق أقل من 40 مم في الدقيقة ؛ على سبيل المثال ، أقل من 3 مم ، سرعة الاشتعال أقل من 70 مم في الدقيقة ؛ أو يتم إخمادها قبل علامة 100 مم.
7. للماء والغبار
معيار: IEC62852 /UL6703 يوفر "مستوى حماية الحاوية (رمز IP)" مستوى IP لمقاومة الغبار والماء ، وصندوق التوصيل المتاح لديه مستوى مقاومة للماء والغبار IP65.
8. تبديد الحرارة
العوامل الرئيسية التي تزيد من درجة الحرارة في صندوق التوصيل 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 ، ستؤدي الزيادة في درجة الحرارة المحيطة أيضا إلى زيادة درجة الحرارة داخل صندوق التوصيل.
المكونات الموجودة في صندوق التوصيل والتي تتأثر بسهولة بدرجة الحرارة المرتفعة هي حلقات مانعة للتسرب وثنائيات. ستعمل درجة الحرارة المرتفعة على تسريع سرعة شيخوخة حلقة الختم وتؤثر على أداء الختم لصندوق التوصيل ؛ يوجد 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 يحتوي صندوق التوصيل على تبديد ممتاز للحرارة أو تصميم فريد لتبديد الحرارة.
التصميم الحراري النموذجي هو تركيب المشتت الحراري. لكن تركيب خافضات الحرارة لا يحل مشكلة تبديد الحرارة تماما. نظرا لأن المشتت الحراري مثبت داخل صندوق التوصيل ، 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 ، من ناحية ، فسيؤثر ذلك على صندوق التوصيل الكلي. من ناحية أخرى ، سيؤدي ضيق المشتت الحراري أيضا إلى تلف المشتت الحراري بسرعة.
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 إخراج الحد الأقصى لتيار الجزء أثناء تيار الدائرة القصيرة ، وفقا لتيار الدائرة القصيرة. لذلك ، يجب أن يكون للتيار المقنن عامل أمان مهم نسبيا. من ناحية أخرى ، يكون عامل الأمان أكثر بساطة إذا تم حساب صندوق التوصيل 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 ومقدار الضوء الأقوى في هذا المجال ، ثم قارن منحنى التيار للخلية مع شدة الضوء ، وتحقق من أقصى تيار ممكن ، ثم حدد التيار المقنن لمربع التوصيل الكهروضوئي.