La caja de conexiones fotovoltaica es una especie de conector del módulo de célula solar. Su función principal es exportar la energía eléctrica generada por el módulo de célula solar a través del cable. Debido a la particularidad del uso de células solares y su alto valor, las cajas de conexiones fotovoltaicas deben estar especialmente diseñadas para cumplir con los requisitos de uso de los módulos de células solares.
En el sistema de generación de energía fotovoltaica, si la caja de conexiones fotovoltaica se selecciona incorrectamente, el panel solar puede quemarse o el sistema fotovoltaico puede colapsar. Pero, dice el refrán: "No pierdas lo grande por lo pequeño". Entonces, ¿cómo debemos elegir la caja de conexiones?
1. Conexión
La caja de conexiones actúa como puente entre los módulos solares y los dispositivos de control, como inversores, como conector. Dentro de la caja de conexiones, la corriente generada por el módulo solar se extrae e introduce en el equipo eléctrico a través del bloque de terminales y el conector.
Para minimizar la pérdida de energía de la caja de conexiones al componente, el material conductor utilizado en la caja de conexiones requiere una ligera resistencia y la resistencia de contacto del cable conductor de la tira de bus debe ser pequeña.
2. Protección
La función de protección de la caja de conexiones incluye tres partes; una es evitar el efecto de punto caliente a través del diodo de derivación y proteger las celdas y componentes; la segunda es sellar el diseño con materiales únicos para que sea impermeable e ignífugo; el tercero es reducir la temperatura de trabajo de la caja de conexiones a través de un diseño único de disipación de calor, reducir la temperatura del diodo de derivación, reduciendo así la pérdida de energía del componente debido a su corriente de fuga.
3. Resistencia a la intemperie
La resistencia a la intemperie se refiere a materiales como revestimientos, plásticos, productos de caucho, etc., que se utilizan al aire libre para soportar la prueba del clima, como daños extensos causados por la luz, el frío y el calor, el viento y la lluvia, bacterias, etc., la tolerancia se llama resistencia a la intemperie.
Las partes de la caja de conexiones expuestas al medio ambiente son el cuerpo de la caja, la tapa de la caja y el conector (PC). Todos están fabricados con materiales sólidos y resistentes a la intemperie. El material más utilizado es el PPO (éter de polifenileno), uno de los cinco principales plásticos de ingeniería universales del mundo. Tiene las ventajas de alta rigidez, alta resistencia al calor, retardante de llama, alta resistencia y excelentes propiedades eléctricas. Además, el éter de polibencilo también tiene las ventajas de resistencia al desgaste, no toxicidad y resistencia a la contaminación. La constante dieléctrica y la pérdida dieléctrica de PPO es una de las variedades más diminutas en los plásticos de ingeniería, y apenas se ve afectada por la temperatura y la humedad. Por lo tanto, se puede utilizar en campos eléctricos de baja, media y alta frecuencia. La temperatura de deformación bajo la carga de PPO puede alcanzar más de 190 °C y la temperatura de fragilización es de -170 °C.
4. Resistencia a altas temperaturas y humedad.
El entorno de trabajo de los componentes es muy duro, por ejemplo, algunos trabajos en zonas tropicales. La temperatura media diaria es muy alta; algunos trabajan a temperaturas poco profundas, como altitudes elevadas y latitudes altas; Algunos trabajan en diferencias sustanciales de temperatura entre el día y la noche, como en zonas desérticas. Por lo tanto, la caja de conexiones debe tener una excelente resistencia a altas y bajas temperaturas.
5. Resistencia a los rayos UV
Los rayos ultravioleta dañan los productos de plástico, especialmente en la zona de la meseta, donde el aire es escaso y la irradiación ultravioleta es muy alta.
6. Retardante de llama
El retardante de llama se refiere a la propiedad que posee una sustancia o el tratamiento de un material para retrasar significativamente la propagación de la llama.
El grado ignífugo aumenta paso a paso de HB, V-2, V-1 a V-0:
HB: La clasificación más baja de retardante de llama en las normas UL94 y CSA C22.2 No 0.17. Para muestras de 3 a 13 mm de espesor, la velocidad de combustión es inferior a 40 mm por minuto; por ejemplo, menos de 3 mm de espesor, la velocidad de encendido es inferior a 70 mm por minuto; o se extingue antes de la marca de 100 mm.
7. Resistente al agua y al polvo
Estándar: IEC62852 /UL6703 "Nivel de protección de la carcasa (código IP)" proporciona el nivel IP de resistencia al polvo y al agua, y la caja de conexiones disponible tiene un nivel de resistencia al agua y al polvo de IP65.
8. Disipación de calor
Los principales factores que aumentan la temperatura en la caja de conexiones son el diodo y la temperatura ambiente. Los diodos generan calor cuando están conduciendo y, al mismo tiempo, también se produce calor debido a la resistencia de contacto entre los diodos y los terminales. Además, el aumento de la temperatura ambiente también aumentará la temperatura dentro de la caja de conexiones.
Los componentes de la caja de conexiones que se ven fácilmente afectados por las altas temperaturas son los anillos de sellado y los diodos. La alta temperatura acelerará la velocidad de envejecimiento del anillo de sellado y afectará el rendimiento de sellado de la caja de conexiones; hay una corriente inversa dentro del diodo, y la corriente inversa se duplicará por cada aumento de temperatura de diez °C, y la corriente inversa reducirá la corriente generada por el componente, lo que afecta la potencia del elemento. Por lo tanto, la caja de conexiones debe tener una excelente disipación de calor o tener un diseño de disipación de calor único.
Un diseño térmico típico es instalar un disipador de calor. Pero la instalación de disipadores de calor no resuelve por completo el problema de la disipación de calor. Debido a que el disipador de calor está instalado dentro de la caja de conexiones, aunque la temperatura del tubo del diodo se reduce temporalmente, aún aumentará la temperatura de la caja de conexiones y afectará la vida útil del anillo de sellado de goma; Si se instala fuera de la caja, por un lado, afectará a la caja de conexiones en general. Por otro lado, la estanqueidad del disipador de calor también hará que el disipador de calor se corrompa rápidamente.
En general, la información principal para seleccionar cajas de conexiones fotovoltaicas debe ser el tamaño de corriente de los componentes, uno es la corriente máxima de trabajo y el otro es la corriente de cortocircuito. Primero, por supuesto, la corriente máxima de la pieza puede salir durante la corriente de cortocircuito, de acuerdo con la corriente de cortocircuito. Por lo tanto, la corriente nominal debe tener un factor de seguridad relativamente significativo. Por otro lado, el factor de seguridad es menor si la caja de conexiones se calcula de acuerdo con el tiro máximo de trabajo.
La base científica para seleccionar las cajas de conexiones fotovoltaicas debe basarse en el cambio de la corriente y el voltaje de las celdas que deben eliminarse con la intensidad de la luz. Por lo tanto, es necesario saber cuáles son los módulos que produce en los que se utilizan y cuánta luz es la más fuerte en esta área, y luego comparar la curva de corriente de la celda con la intensidad de la luz, verificar la corriente máxima posible y luego seleccionar la corriente nominal de la caja de conexiones fotovoltaica.
En el sistema de generación de energía fotovoltaica, si la caja de conexiones fotovoltaica se selecciona incorrectamente, el panel solar puede quemarse o el sistema fotovoltaico puede colapsar. Pero, dice el refrán: "No pierdas lo grande por lo pequeño". Entonces, ¿cómo debemos elegir la caja de conexiones?
1. Conexión
La caja de conexiones actúa como puente entre los módulos solares y los dispositivos de control, como inversores, como conector. Dentro de la caja de conexiones, la corriente generada por el módulo solar se extrae e introduce en el equipo eléctrico a través del bloque de terminales y el conector.
Para minimizar la pérdida de energía de la caja de conexiones al componente, el material conductor utilizado en la caja de conexiones requiere una ligera resistencia y la resistencia de contacto del cable conductor de la tira de bus debe ser pequeña.
2. Protección
La función de protección de la caja de conexiones incluye tres partes; una es evitar el efecto de punto caliente a través del diodo de derivación y proteger las celdas y componentes; la segunda es sellar el diseño con materiales únicos para que sea impermeable e ignífugo; el tercero es reducir la temperatura de trabajo de la caja de conexiones a través de un diseño único de disipación de calor, reducir la temperatura del diodo de derivación, reduciendo así la pérdida de energía del componente debido a su corriente de fuga.
3. Resistencia a la intemperie
La resistencia a la intemperie se refiere a materiales como revestimientos, plásticos, productos de caucho, etc., que se utilizan al aire libre para soportar la prueba del clima, como daños extensos causados por la luz, el frío y el calor, el viento y la lluvia, bacterias, etc., la tolerancia se llama resistencia a la intemperie.
Las partes de la caja de conexiones expuestas al medio ambiente son el cuerpo de la caja, la tapa de la caja y el conector (PC). Todos están fabricados con materiales sólidos y resistentes a la intemperie. El material más utilizado es el PPO (éter de polifenileno), uno de los cinco principales plásticos de ingeniería universales del mundo. Tiene las ventajas de alta rigidez, alta resistencia al calor, retardante de llama, alta resistencia y excelentes propiedades eléctricas. Además, el éter de polibencilo también tiene las ventajas de resistencia al desgaste, no toxicidad y resistencia a la contaminación. La constante dieléctrica y la pérdida dieléctrica de PPO es una de las variedades más diminutas en los plásticos de ingeniería, y apenas se ve afectada por la temperatura y la humedad. Por lo tanto, se puede utilizar en campos eléctricos de baja, media y alta frecuencia. La temperatura de deformación bajo la carga de PPO puede alcanzar más de 190 °C y la temperatura de fragilización es de -170 °C.
4. Resistencia a altas temperaturas y humedad.
El entorno de trabajo de los componentes es muy duro, por ejemplo, algunos trabajos en zonas tropicales. La temperatura media diaria es muy alta; algunos trabajan a temperaturas poco profundas, como altitudes elevadas y latitudes altas; Algunos trabajan en diferencias sustanciales de temperatura entre el día y la noche, como en zonas desérticas. Por lo tanto, la caja de conexiones debe tener una excelente resistencia a altas y bajas temperaturas.
5. Resistencia a los rayos UV
Los rayos ultravioleta dañan los productos de plástico, especialmente en la zona de la meseta, donde el aire es escaso y la irradiación ultravioleta es muy alta.
6. Retardante de llama
El retardante de llama se refiere a la propiedad que posee una sustancia o el tratamiento de un material para retrasar significativamente la propagación de la llama.
El grado ignífugo aumenta paso a paso de HB, V-2, V-1 a V-0:
HB: La clasificación más baja de retardante de llama en las normas UL94 y CSA C22.2 No 0.17. Para muestras de 3 a 13 mm de espesor, la velocidad de combustión es inferior a 40 mm por minuto; por ejemplo, menos de 3 mm de espesor, la velocidad de encendido es inferior a 70 mm por minuto; o se extingue antes de la marca de 100 mm.
7. Resistente al agua y al polvo
Estándar: IEC62852 /UL6703 "Nivel de protección de la carcasa (código IP)" proporciona el nivel IP de resistencia al polvo y al agua, y la caja de conexiones disponible tiene un nivel de resistencia al agua y al polvo de IP65.
8. Disipación de calor
Los principales factores que aumentan la temperatura en la caja de conexiones son el diodo y la temperatura ambiente. Los diodos generan calor cuando están conduciendo y, al mismo tiempo, también se produce calor debido a la resistencia de contacto entre los diodos y los terminales. Además, el aumento de la temperatura ambiente también aumentará la temperatura dentro de la caja de conexiones.
Los componentes de la caja de conexiones que se ven fácilmente afectados por las altas temperaturas son los anillos de sellado y los diodos. La alta temperatura acelerará la velocidad de envejecimiento del anillo de sellado y afectará el rendimiento de sellado de la caja de conexiones; hay una corriente inversa dentro del diodo, y la corriente inversa se duplicará por cada aumento de temperatura de diez °C, y la corriente inversa reducirá la corriente generada por el componente, lo que afecta la potencia del elemento. Por lo tanto, la caja de conexiones debe tener una excelente disipación de calor o tener un diseño de disipación de calor único.
Un diseño térmico típico es instalar un disipador de calor. Pero la instalación de disipadores de calor no resuelve por completo el problema de la disipación de calor. Debido a que el disipador de calor está instalado dentro de la caja de conexiones, aunque la temperatura del tubo del diodo se reduce temporalmente, aún aumentará la temperatura de la caja de conexiones y afectará la vida útil del anillo de sellado de goma; Si se instala fuera de la caja, por un lado, afectará a la caja de conexiones en general. Por otro lado, la estanqueidad del disipador de calor también hará que el disipador de calor se corrompa rápidamente.
En general, la información principal para seleccionar cajas de conexiones fotovoltaicas debe ser el tamaño de corriente de los componentes, uno es la corriente máxima de trabajo y el otro es la corriente de cortocircuito. Primero, por supuesto, la corriente máxima de la pieza puede salir durante la corriente de cortocircuito, de acuerdo con la corriente de cortocircuito. Por lo tanto, la corriente nominal debe tener un factor de seguridad relativamente significativo. Por otro lado, el factor de seguridad es menor si la caja de conexiones se calcula de acuerdo con el tiro máximo de trabajo.
La base científica para seleccionar las cajas de conexiones fotovoltaicas debe basarse en el cambio de la corriente y el voltaje de las celdas que deben eliminarse con la intensidad de la luz. Por lo tanto, es necesario saber cuáles son los módulos que produce en los que se utilizan y cuánta luz es la más fuerte en esta área, y luego comparar la curva de corriente de la celda con la intensidad de la luz, verificar la corriente máxima posible y luego seleccionar la corriente nominal de la caja de conexiones fotovoltaica.