En los sistemas fotovoltaicos maduros, a menudo observamos cajas rectangulares que quizá sean opacas o sólo tengan tapas transparentes. ¿Qué son exactamente estas cajas? ¿Qué papel desempeñan en una central fotovoltaica? Este artículo desvelará estas cuestiones una por una.
Ⅰ. Qué es una caja combinadora utilizada en sistemas fotovoltaicos?
En Caja combinadora fotovoltaica (Caja combinadora FV) también suele denominarse Caja combinadora de CC. En un sistema fotovoltaico, la caja combinadora fotovoltaica es un dispositivo eléctrico utilizado para combinar varios módulos fotovoltaicos (paneles solares) generados por la corriente continua (DC) agrupados y distribuidos al inversor, con el fin de convertir el Alimentación CC en corriente alterna (CA) para uso doméstico, comercial o en red. La caja combinadora fotovoltaica suele instalarse entre el Conjunto fotovoltaico y el inversory es una parte importante del sistema de generación de energía fotovoltaica.
Ⅱ. ¿Qué hace una caja combinadora fotovoltaica?
El papel de la FV Combinador Caja puede ilustrarse con un ejemplo concreto: Supongamos que está construyendo una central fotovoltaica, que consta de 500 paneles fotovoltaicos. Cada panel fotovoltaico puede producir 5 amperios de corriente en condiciones óptimas de funcionamiento. Sin un FV Caja combinadoraTendría que conectar los cables de salida de cada uno de estos 500 paneles a un inversor. Esto no sólo supondría mucho trabajo de cableado y conexión y mayores costes de instalación, sino que también aumentaría la complejidad del sistema y los posibles puntos de fallo.
Mediante la instalación de un FV Caja combinadorapuede simplificar este proceso:
1、Actual Combinador: Cada 50 paneles FV forman un subarray, y la salida de cada subarray se conecta a un FV Caja combinadora. De este modo, sólo necesitará 10 cajascada uno de los cuales es responsable de agregar la corriente de 50 paneles FV.
2、Gestión de la seguridad: Cada caja combinadora fotovoltaica está equipada con fusibles o disyuntores. Estos dispositivos de protección pueden desconectarse automáticamente cuando la corriente supera el valor de seguridad, para evitar sobrecarga y cortocircuitoprotegiendo la seguridad del sistema.
3、Mantenimiento y control: El diseño de la caja del combinador fotovoltaico facilita la inspección y el mantenimiento. Los técnicos pueden acceder fácilmente a la caja del combinador fotovoltaico para comprobar el estado de los fusibles y supervisar parámetros como actual y tensión.
4、Gestión y simplificación del cableado: El uso de la caja combinadora fotovoltaica reduce en gran medida el número y la longitud de los cables desde los paneles fotovoltaicos hasta el inversor, lo que no sólo reduce el coste de los cables, sino también la caída de tensión y pérdida de potencia debido a que el cable es demasiado largo.
5、Mejorar la eficacia del sistema: Al reducir la resistencia y la caída de tensión, la caja combinadora fotovoltaica ayuda a mejorar la eficiencia global del sistema, aumentando así la generación de energía.
6、Escalabilidad del sistema: Si necesita añadir más paneles fotovoltaicos en el futuro, puede añadir circuitos derivados a la barra colectora existente o instalar más barras colectoras sin rediseñar todo el sistema.
En resumen, el papel del FV Combinador Caja en el sistema de generación de energía fotovoltaica es crucial. Simplifica la instalación, mejora la seguridad, reduce los costes de mantenimiento y mejora la eficiencia del sistema, proporcionando una garantía para el funcionamiento fiable del sistema de generación de energía fotovoltaica.
Ⅲ. ¿Cómo funciona una caja combinadora solar?
El principio de funcionamiento de un Combinador Caja se basa en los siguientes puntos clave:
1、Conexión del módulo FV:
- Terminales de entrada: Cada módulo fotovoltaico se conecta a los terminales de entrada de la Solar Combiner Box mediante Cables de CC. Normalmente, una única caja combinadora solar puede conectar varios módulos fotovoltaicos. Por ejemplo, una Terminal de 12 entradas solar Combiner Box puede conectar 12 módulos FV.
- Corriente de entrada: Suponiendo que la tensión de salida de cada módulo fotovoltaico sea 40Vy la corriente es 8Acada terminal de entrada aceptará una tensión continua de 40Vy una corriente continua de 8A.
2、Puesta en común de la energía:
- Conexión en paralelo: En el interior de la SolarCombiner Box, estos bornes de entrada se conectan normalmente en en paralelolo que significa que la tensión de cada componente se mantiene constante y la corriente es la suma de todas las corrientes de los componentes.
- Corriente de salida total: Suponiendo que la caja del combinador solar esté conectada a 10 módulos FVy la corriente de salida de cada módulo es 8Ala corriente de salida total será 80A (8A × 10 módulos), y la tensión seguirá siendo 40V.
3、Protección de circuitos:
- Disyuntor o fusible: Suele haber un disyuntoro fusibledetrás de cada terminal de entrada para proporcionar protección contra sobreintensidad. Una vez que la corriente de un módulo fotovoltaico concreto supera el rango de seguridad, el disyuntor o fusible corta ese circuito para evitar daños a otros equipos.
- Descargador de sobretensiones: La descargador de sobretensiónse instala en el SolarCombiner Box para proteger el sistema de los daños causados por las sobretensiones de los rayos. Puede absorber eficazmente la alta tensión instantánea generada por los rayos y evitar que se destruyan los equipos eléctricos.
4、Función de supervisión (opcional):
- Monitorización de corriente y tensión: El SolarCombiner Box de alta gama está equipado con un equipo de monitorización de corriente y tensión, que puede monitorizar la corriente y la tensión de cada terminal de entrada en tiempo real. Si se detectan anomalías, como una caída repentina de la corriente o una fluctuación anormal de la tensión de un componente, el equipo de supervisión emitirá una alarma.
- Detección de fallos y alarma: El sistema de monitorización es capaz de detectar fallos en el circuito, como disyuntores disparados, fallos de componentes, etc., y avisar al personal de mantenimiento para su inspección y reparación a través del sistema de alarma.
5、Salida al inversor:
- Terminal de salida: La corriente continua agrupada se transmite al inversora través del terminal de salida de la SolarCombiner Box. En este momento, la corriente de salida es la suma de las corrientes de todos los componentes en paralelo, y la tensión sigue siendo la misma que la de los componentes individuales.
- Conexión del inversor: El inversor convierte la Alimentación CCde la SolarCombiner Box en Alimentación CAque se suministra a los equipos eléctricos locales o se transmite a la red eléctrica.
Un ejemplo: Supongamos que un sistema fotovoltaico doméstico consta de 12 módulos fotovoltaicos, cada módulo tiene una tensión de salida de 40V y una corriente de 8A. El siguiente es el flujo de trabajo de la caja combinadora solar:
①Conexión de componentes: Se conectan 12 módulos FV a los 12 terminales de entrada de la caja combinadora solar mediante cables.
②Puesta en común de la energía: La caja combinadora solar agrupa las corrientes de los 12 módulos, y la corriente de salida total es de 96 A (8 A × 12 módulos), y la tensión se mantiene en 40 V.
③Protección de circuitos: Los disyuntores situados detrás de cada terminal de entrada proporcionan protección contra sobrecorriente, y los pararrayos protegen el sistema de los rayos.
④Control en tiempo real: El equipo de supervisión controla la corriente y la tensión de cada terminal de entrada en tiempo real y emite una alarma cuando detecta un fallo.
⑤Transmisión al inversor: La corriente continua acumulada se transmite a través de los terminales de salida al inversor, que la convierte en corriente alterna para uso doméstico.
Resumen
En solar Caja combinadora garantiza el funcionamiento eficaz y seguro del Sistema FV poniendo en común los Salida CC de múltiples Módulos fotovoltaicos, proporcionando protección de circuitos y control en tiempo real. Desempeña un papel clave en los sistemas fotovoltaicos para simplificar el cableado y mejorar la seguridad del sistema y la eficiencia global.
