La caja de conexiones fotovoltaica es una especie de conector del módulo de celda solar. Su función principal es exportar la energía eléctrica generada por el módulo de celda solar a través del cable. Debido a la particularidad del uso de las células solares y su costoso valor, las cajas de conexiones fotovoltaicas deben diseñarse especialmente 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 arder o el sistema fotovoltaico puede colapsar. Pero, dice el refrán: "No pierdas lo grande por lo pequeño." ¿Entonces cómo deberíamos 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 conexión, 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 potencia de la caja de conexiones hacia el componente, el material conductor utilizado en la caja requiere una ligera resistencia, y la resistencia de contacto del cable conductor de la tira del bus debe ser pequeña.
2. Protección
La función de protección de la caja de conexiones incluye tres partes; Uno es prevenir el efecto de punto caliente a través del diodo de derivación y proteger las células y componentes; la segunda es sellar el diseño con materiales únicos para impermeabilizar y ser ignífugo; la tercera es reducir la temperatura de trabajo de la caja de conexiones mediante un diseño único de disipación de calor, reducir la temperatura del diodo de derivación, reduciendo así la pérdida de potencia del componente debido a su corriente de fuga.
3. Resistencia a las inclemencias del tiempo
La resistencia a la intemperie se refiere a materiales como recubrimientos, plásticos, productos de caucho, etc., que se utilizan en exteriores para resistir la prueba climática, como daños extensos causados por la luz, el frío y el calor, el viento y la lluvia, bacterias, etc.; la tolerancia a la intemperie se denomina resistencia a la intemperie.
Las partes de la caja de derivación expuestas al entorno son el cuerpo de la caja, la tapa de la caja y el conector (PC). Todos están hechos de materiales con sólida resistencia a la intemperie. El material más utilizado es el PPO (éter polifenilénico), uno de los cinco principales plásticos universales One engineering del mundo. Tiene las ventajas de alta rigidez, alta resistencia al calor, retardancia de llama, alta resistencia y excelentes propiedades eléctricas. Además, el éter polibenciólico también presenta ventajas de resistencia al desgaste, no toxicidad y resistencia a la contaminación. La constante dieléctrica y la pérdida dieléctrica de PPO son una de las variedades más pequeñas en plásticos de ingeniería, y apenas se ven afectadas por la temperatura y la humedad. Por lo tanto, puede usarse en campos eléctricos de baja, media y alta frecuencia. La temperatura de deformación bajo la carga de PPO puede superar los 190°C, y la temperatura de fragilización es de -170°C.
4. alta resistencia a la temperatura y a la humedad.
El ambiente de trabajo de los componentes es muy duro—por ejemplo, algunos trabajan en zonas tropicales. La temperatura media diaria es muy alta; algunos trabajan a temperaturas poco profundas, como a grandes altitudes y latitudes; 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 tanto a altas como a bajas temperaturas.
5. Resistencia a los rayos UV
Los rayos ultravioleta dañan los productos plásticos, especialmente en la zona de meseta donde el aire es fino y la irradiancia ultravioleta es muy alta.
6. Retardante de llama
La retardancia 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.
La calidad del retardante de llama aumenta paso a paso desde HB, V-2, V-1 hasta V-0:
HB: La clasificación retardante de llama más baja en las normas UL94 y CSA C22.2 nº 0.17. Para muestras de 3 a 13 mm de grosor, la velocidad de combustión es inferior a 40 mm por minuto; por ejemplo, con menos de 3 mm de grosor, la velocidad de disparo es inferior a 70 mm por minuto; o se extingue antes de los 100 mm.
7. Impermeable y a prueba de polvo
Estándar: IEC62852 /UL6703"Nivel de Protección de Caja (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 conducen 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 incrementará la temperatura dentro de la caja de conexión.
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 al rendimiento de sellado de la caja de conexión; hay una corriente inversa dentro del diodo, y la corriente inversa se duplicará por cada aumento de diez °C en la temperatura, y la corriente inversa reducirá la corriente generada por el componente, lo que afecta a la potencia del elemento. Por lo tanto, la caja de conexiones debe tener una excelente disipación de calor o crear un diseño único de disipación de calor.
Un diseño térmico típico consiste en instalar un disipador de calor. Pero instalar disipadores no soluciona completamente el problema de disipación de calor. Como el disipador de calor se instala dentro de la caja de conexiones, aunque la temperatura del tubo del diodo se reduce temporalmente, esto 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 también puede dañar rápidamente el disipador.
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, según la corriente de cortocircuito. Por lo tanto, la corriente nominal debería tener un factor de seguridad relativamente significativo. Por otro lado, el factor de seguridad es menor si la caja de conexiones se calcula según el calado 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 en qué módulos se utilizan y cuánta luz es más fuerte en esa zona, y luego comparar la curva de corriente de la celda con la intensidad de la luz, comprobar la corriente máxima posible y después 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 arder o el sistema fotovoltaico puede colapsar. Pero, dice el refrán: "No pierdas lo grande por lo pequeño." ¿Entonces cómo deberíamos 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 conexión, 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 potencia de la caja de conexiones hacia el componente, el material conductor utilizado en la caja requiere una ligera resistencia, y la resistencia de contacto del cable conductor de la tira del bus debe ser pequeña.
2. Protección
La función de protección de la caja de conexiones incluye tres partes; Uno es prevenir el efecto de punto caliente a través del diodo de derivación y proteger las células y componentes; la segunda es sellar el diseño con materiales únicos para impermeabilizar y ser ignífugo; la tercera es reducir la temperatura de trabajo de la caja de conexiones mediante un diseño único de disipación de calor, reducir la temperatura del diodo de derivación, reduciendo así la pérdida de potencia del componente debido a su corriente de fuga.
3. Resistencia a las inclemencias del tiempo
La resistencia a la intemperie se refiere a materiales como recubrimientos, plásticos, productos de caucho, etc., que se utilizan en exteriores para resistir la prueba climática, como daños extensos causados por la luz, el frío y el calor, el viento y la lluvia, bacterias, etc.; la tolerancia a la intemperie se denomina resistencia a la intemperie.
Las partes de la caja de derivación expuestas al entorno son el cuerpo de la caja, la tapa de la caja y el conector (PC). Todos están hechos de materiales con sólida resistencia a la intemperie. El material más utilizado es el PPO (éter polifenilénico), uno de los cinco principales plásticos universales One engineering del mundo. Tiene las ventajas de alta rigidez, alta resistencia al calor, retardancia de llama, alta resistencia y excelentes propiedades eléctricas. Además, el éter polibenciólico también presenta ventajas de resistencia al desgaste, no toxicidad y resistencia a la contaminación. La constante dieléctrica y la pérdida dieléctrica de PPO son una de las variedades más pequeñas en plásticos de ingeniería, y apenas se ven afectadas por la temperatura y la humedad. Por lo tanto, puede usarse en campos eléctricos de baja, media y alta frecuencia. La temperatura de deformación bajo la carga de PPO puede superar los 190°C, y la temperatura de fragilización es de -170°C.
4. alta resistencia a la temperatura y a la humedad.
El ambiente de trabajo de los componentes es muy duro—por ejemplo, algunos trabajan en zonas tropicales. La temperatura media diaria es muy alta; algunos trabajan a temperaturas poco profundas, como a grandes altitudes y latitudes; 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 tanto a altas como a bajas temperaturas.
5. Resistencia a los rayos UV
Los rayos ultravioleta dañan los productos plásticos, especialmente en la zona de meseta donde el aire es fino y la irradiancia ultravioleta es muy alta.
6. Retardante de llama
La retardancia 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.
La calidad del retardante de llama aumenta paso a paso desde HB, V-2, V-1 hasta V-0:
HB: La clasificación retardante de llama más baja en las normas UL94 y CSA C22.2 nº 0.17. Para muestras de 3 a 13 mm de grosor, la velocidad de combustión es inferior a 40 mm por minuto; por ejemplo, con menos de 3 mm de grosor, la velocidad de disparo es inferior a 70 mm por minuto; o se extingue antes de los 100 mm.
7. Impermeable y a prueba de polvo
Estándar: IEC62852 /UL6703"Nivel de Protección de Caja (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 conducen 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 incrementará la temperatura dentro de la caja de conexión.
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 al rendimiento de sellado de la caja de conexión; hay una corriente inversa dentro del diodo, y la corriente inversa se duplicará por cada aumento de diez °C en la temperatura, y la corriente inversa reducirá la corriente generada por el componente, lo que afecta a la potencia del elemento. Por lo tanto, la caja de conexiones debe tener una excelente disipación de calor o crear un diseño único de disipación de calor.
Un diseño térmico típico consiste en instalar un disipador de calor. Pero instalar disipadores no soluciona completamente el problema de disipación de calor. Como el disipador de calor se instala dentro de la caja de conexiones, aunque la temperatura del tubo del diodo se reduce temporalmente, esto 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 también puede dañar rápidamente el disipador.
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, según la corriente de cortocircuito. Por lo tanto, la corriente nominal debería tener un factor de seguridad relativamente significativo. Por otro lado, el factor de seguridad es menor si la caja de conexiones se calcula según el calado 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 en qué módulos se utilizan y cuánta luz es más fuerte en esa zona, y luego comparar la curva de corriente de la celda con la intensidad de la luz, comprobar la corriente máxima posible y después seleccionar la corriente nominal de la caja de conexiones fotovoltaica.