شعبية أنظمة الطاقة الشمسية

في الوقت الحاضر، أصبحت الألواح الشمسية أكثر شعبية كبديل أو حتى مصدر أساسي للطاقة المنزلية.تركز العديد من الأبحاث على كيفية تحسين كفاءة الألواح الشمسية الضوئية، والموثوقية، وحتى التوافر خلال جميع الفصول أو حتى في الليل. علاوة على ذلك، لأن تركيب نظام الطاقة الشمسية الضوئية في الهواء الطلق,التدخل الحيواني، وكذلك الأحداث الكهربائية مثل الزخم والبرق.

أصبحت الطاقة الشمسية خيارًا للناس في جميع أنحاء العالم لتلبية احتياجاتهم من الطاقة.

فهم SPD DC للطاقة الشمسية

جهاز حماية من زيادة التيار المباشر يمنع زيادة الطاقة في أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية. ومع ذلك، لتكون أكثر دقة، يحتوي جهاز حماية التيار المباشر على باريستور أكسيد معدني. لذلك، عندما يحدث زيادة في الدوائر،يمتص الوارستور الأكسيد المعدني الجهد الإضافي ويترك التيار يتدفق من خلالهوبما أن موانع أكسيد المعدن لديها مقاومة عالية، فإن الدائرة لا تتضرر من تدفق التيار. بدلاً من ذلك، فإنها تعود إلى العمل الطبيعي عندما تمر الموجة.العملية تتم في ثواني نانوية فقط حتى لا يكون هناك خطر من ارتفاع في النظام.

لماذا تحتاج الأنظمة الشمسية إلى أجهزة حماية الأمواج المستمرة (SPD) ؟

يمكن أن يحدث ارتفاع في الجهد لأسباب متعددة، مثل البرق أو التغيرات الداخلية في استخدام الجهد.ارتفاعات في الجهد تدمر مكونات نظام الطاقة الشمسية للطاقة الشمسيةهذا الارتفاع في الجهد يخلق أيضا ثقوب حرق في الألواح الكهروضوئية ويتدهور المحولاتجهاز الحماية من زيادة التيار المباشر يمكن أن يمنع التيار من الإفراط في الدائرة وتوفير هذه المكونات من الحصول على تلف.

عندما تحدث زيادة في الطاقة، فإنه يمنع النظام من التشغيل في مستواه الأمثل. في بعض الأحيان، فإنه أيضا يدمر مكونات النظام الكهروضوئي سيئة.عندما تقوم بتثبيت واقي للطاقة الشمسية على النظام الكهروضوئي، يساعد النظام على التشغيل بسلاسة دون زيادات مفاجئة. ونتيجة لذلك، يقدم النظام أداء أفضل وأكثر اتساقا.

زيادة الطاقة المفاجئة تؤدي إلى تدهور مكونات نظام الطاقة الشمسية مع مرور الوقت مما يقلل تدريجياً من العمر المتوقع لنظام الطاقة الشمسيةجهاز الحماية من زيادة الحرارة سوف يضمن رفاهية هذه المكوناتبالإضافة إلى ذلك، فإن هذا الجهاز سيزيد من متوسط عمر نظام الطاقة الشمسية لفترة أطول.

عندما يضرب البرق نظام الطاقة الشمسية الكهروضوئية، فإنه يمكن أن يضر بشكل خطير بالمحولات أو أجهزة التحكم أو الألواح. يمكن أن يؤدي إصلاح هذه الأضرار إلى دفع أكثر من الاستثمار على المدى الطويل.أحياناً، قد تحتاج إلى استبدال هذه المكونات، والتي هي مكلفة جدا. لذلك، وسوف تتأكد من أن DC SPD لن تنفق أموال إضافية وسوف تساعدك على توفير المزيد على المدى الطويل.الاستثمار في الـ (دي سي إس دي) يستحق ذلك حقاً.

حتى أدنى ارتفاع في التيار الكهربائي يمكن أن يضر بكل جهاز إلكتروني يستقطب الطاقة من مجموعة من الألواح الشمسية إذا لم يكن لديه حماية من زيادة.هذا بصرف النظر عن حقيقة أن أي استثمار لتوفير الطاقة التي تقوم بها ستكون عديمة الفائدة دون حماية من البرق منذ البرق هو واحد من الأسباب الرئيسية.

ماذا يحدث عندما يضرب البرق نظام الطاقة الشمسية؟

يشكّل البرق مخاطر كبيرة للتدمير الكامل أو الجزئي لمزارع الطاقة الشمسية إما مباشرة من ضربة مباشرة أو يؤدي إلى أضرار تدهورية من ضربة غير مباشرة.

يمكن أن تؤثر فائضات الجهد على تركيب نظام الألواح الشمسية بطرق مختلفة:

- من الضربات المباشرة إلى نظام حماية البرق الخارجي للمبنى ، بالقرب منه وحتى إلى المنشأة الكهروضوئية نفسها
- من التيارات التي تسببها البرق الموزعة في الشبكة الكهربائية
- من الإفراط في الجهد المنقول من الشبكة الكهربائية من أصل جوي (برق) و/أو بسبب العمليات
- من الاختلافات في الحقل الكهربائي بسبب البرق
من الشبكة، إذا ضرب البرق الموصلات المتوسطة أو منخفضة الجهد
-من الأرض، إذا ضرب البرق بالقرب من عاكس الطاقة الشمسية
-من جانب التيار المباشر، إذا ضرب البرق وحدات الطاقة الشمسية

عندما يضرب البرق مجموعة من الألواح الشمسية، فإنه يسبب تيار عابر في حلقات الأسلاك التي تؤدي إلى فشل العزل، الألواح،ومعدات الاتصالاتالمكونات الأخرى داخل نظام الطاقة الشمسية، مثل مربع المزيج و MPPT (جهاز تعقب أقصى نقطة الطاقة) ، لديها أعلى فرص الفشل.

قد تتحمل بعض أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية الأضرار المادية أو الدوائر إلى لوحاتها؛ ومع ذلك، فإن أجهزة التحكم في الدوائر وأجهزة تخزين الطاقة الخاصة بها ستكون غير صالحة للاستخدام على الفور بعد ضربة البرق.

كيف تعطل الطاقة الزائدة نظام الألواح الشمسية؟

الخلايا الشمسية:

الإفراط في الجهد في الدائرة يضع ضغطاً على الخلايا الشمسية ونتيجة لذلك يبدأ في الإفراط في الحرارة و في النهاية يؤدي إلى حرق المواد أو تلف الخليةيمكن أن يؤدي إلى تلف لا يمكن إصلاحه للخلية الشمسيةنتيجة لذلك، قد تحتاج إلى تغيير محطة الطاقة الشمسية تماما.

خلق خطر الحريق:

عندما يتفوق الجهد، تبدأ المواد في الإفراط في التسخين. في بعض الأحيان، يمكن أن يؤدي الإفراط في التسخين إلى انفجار المواد. وهذا، نتيجة لذلك،يخلق خطر حريق كبير في محطات الطاقة الشمسيةوعلاوة على ذلك، وبما أن محطات الطاقة هذه مترابطة مع بعضها البعض، فإنه يمكن أن يدمر نظام تثبيت ألواح الطاقة الشمسية بأكملها.

قطع إمدادات الطاقة:

يمنع زيادة التوتر الدوائر من تقديم أداء ثابت. هذه الموجات المنتظمة تدريجياً تجعل محطة الطاقة الشمسية غير قادرة على العمل بسلاسة. ونتيجة لذلك،المستهلكين يحصلون على انخفاض أداء النظام من نهايتهملذا، إذا لم تتخذ الخطوات المناسبة في الوقت المناسب، لن يستغرق الأمر وقتا طويلا حتى يتلف النظام كله.

كيف نحمي النظام الشمسي مع SPD DC؟

حماية الطاقة الشمسية للدوائر التحكمية و أجهزة تخزين الطاقة عن طريق الحد من الطاقة و إرسالها إلى الأرضضربة البرق على مجموعة من الألواح الشمسية تسبب التيارات العابرة في حلقات الكابلاتالمكونات الإلكترونية الأخرى في نظام الطاقة الشمسيةمثل مربع الجمع و MPPT (أقصى جهاز تعقب نقطة الطاقة) هي الأكثر عرضة للفشلجهاز حماية الطفرة المشتركة يوفر حماية الطفرة من خلال الحد من نطاق التوتر الزائد وتحويل الموجة الحالية إلى الأرض.يجب تثبيت هذا جهاز إيقاف التيار المستمر ليس فقط في المكونات المترددة ولكن أيضا في المكونات المترددةيعتمد العدد الإجمالي لـ SPD DC لنظام PV الشمسي على المسافة بين الوحدات والمحول ، وكذلك عدد المحول وخط DC.

كيفية اختيار SPD DC المناسب للطاقة الشمسية؟

كثافة البرق:

كثافة البرق هي عدد البرق الذي يضرب الأرض لكل كيلومتر مربع. يتم قياسها على أساس سنة.هذه الكثافة البرق يساعدك على معرفة كم من البرق يحدث في منطقة معينةلذا، يمكنك اختيار SPD DC بناءً على عدد البراقات التي يمكنها أخذها في المتوسط.

على سبيل المثال ، يمكنك اختيار SPD من النوع 1 DC إذا كان البرق يحدث كثيرًا في منطقة معينة ، حيث تم تصميم هذا الجهاز خصيصًا لحماية المكونات من ضربات البرق.

درجة حرارة تشغيل النظام:

درجة حرارة تشغيل النظام هي الحد التشغيلي للجهاز الذي قد يفشل فيه المكون المادي. لذلك، يجب أن تعرف درجة حرارة تشغيل النظام من SPD DC ستختار.أفضل نطاق تشغيل النظام سوف يضمن أن SPD DC يعمل بأمان.

نظام الجهد:

فولتاج النظام هو أقصى فولتاج تصنيفي سيتم تشغيله في SPD DC. وهذا يعني أنه إذا تجاوز التيار أكثر من التيار المصنّف ، فقد يتدهور جهاز حماية زيادة التيار المباشر.ويمكن أن يسبب ضررًا دائمًا للجهازلذا، تأكد من أن الـ SPD المباشر الذي تختاره لديه تصنيف عال للجهد.

كم عدد الحماية من التموجات التي تحتاجها في مزرعة شمسية؟

يجب تثبيت شبكة حماية من الزيادة في جميع أنحاء شبكة توزيع الطاقة المترددة والمتغيرة في نظام الطاقة الشمسية لحماية الدوائر الحرجة.يختلف العدد الإجمالي لـ SPD المطلوب في نظام الطاقة الشمسية الكهروضوئية حسب المسافة بين الألواح والمحول.

نحن نوصي بتثبيت SPDs على مدخلات DC ومخرجات AC من نظام الطاقة الشمسية PVs محولات في حين أرضية كل من خطوط DC الإيجابية والسلبية.أنظمة المراقبةيجب أيضا حماية أنظمة التتبع لمنع التداخل الكهربائي وفقدان البيانات.

- في خطوط التيار المتردد، يجب نشر حماية الزيادة على كل موصل الطاقة إلى الأرض.
- إذا كان طول الكابلات بين الألواح الشمسية أقل من 10 أمتار، يجب تثبيت 1 SPD من قبل عاكس، صناديق الجمع، أو أقرب إلى الألواح الشمسية.
- في المنشآت التي تحتوي على كابلات DC أكثر من 10 أمتار، سوف تكون هناك حاجة إلى المزيد من حماية الزيادة في كل من عاكس ووحدات الطاقة الشمسية في نهاية الكابلات.
- في نظام الطاقة الشمسية السكنية مع المحولات الدقيقة التي لديها كابلات قصيرة DC ولكن أطول كابلات AC ، يجب تثبيت SPDs في صندوق المزيج لحماية المنزل من الزيادات العابرة.

ما هي مكونات SPD المتردد للطاقة الشمسية؟

أنواع مختلفة من المقاومات تمنع الضربات في محطات الطاقة الشمسيةلقد كتبت عن عملهم الداخلي وكيف يمنعون موجات الطاقةمن فضلكم تحققوا من ذلك

أجهزة تحكم الأكسيد المعدني:

موانع أكسيد المعدن هو نوع من المقاومة التي تساعد الأجهزة الكهربائية على تجنب زيادة الجهد أو زيادات الطاقة. يتم وضع هذا موانع في مدخل الدائرة.هذا المقاوم يضمن أن الجهد الإضافي من الدائرة الرئيسية يمكن أن تكون عابرة بسهولة.

ومع ذلك، فإن مقاومته تتغير بناءً على الجهد. وهذا يعني أنه إذا ارتفع الجهد، فإن المقاومة ستنخفض. ونتيجة لذلك سيكون التدفق الحالي أعلى في دائرة SPD DC،والذي سيساعد على موازنة الجهد.

أنابيب تفريغ الغاز:

أنابيب تفريغ الغاز (GDT) هي أنابيب حماية من البرق. عندما يكتشف هذا الأنابيب ارتفاع في الجهد ، فإنه يطلق الغاز الخامل ، والذي يشكل قناة مقاومة منخفضة بسبب التأين.يمرّ بالتيار إلى الخط الأرضيبهذه الطريقة، أنبوب تفريغ الغاز يتجنب زيادات الطاقة في محطات الطاقة الشمسية.

المقاومات الحساسة:

هناك بعض المقاومات الحساسة ، مثل قاطعي الجهد العابر (TVS). يمكن أن يعمل قاطعي الجهد هذه بسرعة لتقليص الجهد. في البداية ، يمكن أن يكون هناك عدة أجهزة للقيام بذلك.عندما تقرر ثنائيات TVS الجهد في الدائرةفي بعض الأحيان ، يمكن أن يمرّ الجهد الإضافي أيضًا عبر ثنائيات TVS.

هل تحتاج مزرعة الطاقة الشمسية إلى نظام حماية من البرق؟

إن حماية الطفرات هي عنصر ضروري في أي تثبيت كهربائي، ولكنها لا تحل بأي حال من الأحوال محل حل مناسب لحماية البرق.

إذا كنت تريد حماية استثمارك، حماية التموج ليس خيارا، انها ضرورة، ولكن إذا كنت تريد حماية كاملة وراحة العقل،نظام حماية من البرق يمكن أن يحدث الفرق بين النجاح والفشل في تركيبات الطاقة الشمسية على نطاق واسع.

نظام الحماية من البرق لا يحمي نظام الطاقة الشمسية الكهروضوئية فحسب، بل يوفر أيضاً حماية موثوقة لممتلكاتك وأصولك بأكملها مع تحويل التيارات العابرة إلى الأرض بأمان.

طريقة مبسطة للنظر إلى حماية البرق مقابل حماية الزيادة هي النظر إلى حماية الزيادة كخط الدفاع الثاني ضد ضربات البرق غير المباشرة.

على النقيض من ذلك، نظام حماية كامل من البرق يتضمن محطات الهواء (عصا البرق) ، الموصلات المنخفضة، حماية الطفرات،ونظام التأرجح هو الخط الأول للدفاع ضد ضربة البرق المباشرة.

نصائح التثبيت المسبق من SPD DC للشمس

- يجب عليك التأكد من أن الـ SPD التي تقوم بتثبيتها لديها فولتاج أعلى من فولتاج محطة الطاقة الشمسية المتوقع.
- يجب عليك التأكد من أن هناك مساحة كافية في علبة SPD DC بحيث يمكن تثبيت المعدات بشكل صحيح وعدم عطل بسبب تعطيل الاتصالات.
- إذا كنت ستقوم بتثبيت أكثر من SPD DC ، تأكد من أن الفجوة بين هذه الأجهزة الحماية من زيادة الطاقة قابلة للتحكم.

كيفية تثبيت SPD DC للطاقة الشمسية؟

الخطوة 1: توصيل SPD DC إلى النظام الشمسي

أولاً، تحتاج إلى وضع SPD DC في المكان الذي يكون فيه احتمال زيادة. يمكن أن يكون الموقع عند المحول أو وحدات الطاقة الشمسية بناءً على حجم الكابل.بمجرد أن تجد المكانأطفئ الاتصالات الكهربائية لنظام الطاقة الشمسية لتقليل خطر الحصول على صدمة كهربائية أثناء العمل عليهايجب أن تأخذ الكابلات من وحدات نظام الطاقة الشمسية للطاقة الشمسية وربطها بمحطات SPD DCيمكن لهذه المحطات أن تحتوي على دبوس من مرحلة واحدة إلى ثلاثي المراحل.تحتاج إلى توصيل الكابل المميز إلى المحطة الإيجابية والكابل المميز السلبي إلى المحطة السلبية. سيتم توصيل آخر كابل معلّم بـ PE إلى خط الأرض. الآن، تأكد من أن الكابلات متصلة بالمحطات بشكل صحيح حتى لا يكون هناك اتصالات فضفاضة.

الخطوة الثانية: حدد المربع

أولا، حدد حجرة حيث يمكنك وضع SPD DC. ومع ذلك، يمكنك أيضا تخصيص الحجرة لوضع المعدات.تأكد من أن هناك فتحات في صندوق الحجرة بحيث يمكن الحرارة الخروج من الصندوق.

الخطوة الثالثة: قم بربط SPD DC

ضع SPD DC في الحجرة تأكد من أن المحطات مثبتة بالداخل بشكل صحيحيمكنك وضع هذه المحطات إلى الوراء إلى أسفل بحيث لا يكون هناك تراكم الغبار في الاتصالات.

الخطوة الرابعة: كابلات الطرق

الآن، يمكنك توجيه كابلات الوحدة الضوئية إلى الحجرة.يجب أن تستخدم مشابك الكابلات لتأمين حافة الدائرة بحيث لا تلامس مع المكونات الأخرى وتخلق أي خطر محتملثم يمكنك إغلاق الحجرة

الخطوة 5: اختبار النظام الكهروضوئي

الآن، يمكنك تشغيل النظام الكهروضوئي والتحقق ما إذا كان SPD DC يعطي حماية كافية من زيادات الطاقة وإذا كانت محطة الطاقة الشمسية تعمل بشكل جيد.

كيفية الحفاظ على SPD DC للطاقة الشمسية؟

فحص منتظم: يجب عليك مراقبة SPD DC بانتظام والتحقق من اتصالات فضفاضة. إذا وجدت أي اتصال فضفاض ، فقم بتثبيته مرة أخرى بشدة. بالإضافة إلى ذلك ، تحقق من تراكم الغبار على الكابلات.أحياناً، تراكم الغبار يمكن أن تدهور الأسلاك وتدميرها في نهاية المطاف.

الاستبدال الروتيني: عند التحقق من SPD DC ، تأكد من أن جميع المكونات جديدة وسليمة. ومع ذلك ، إذا لاحظت أي تلف في الكابل أو المكون ، فاستبدله على الفور.