Wat zijn Solar Busbars?

Zonne-energie en zonnepanelen worden steeds belangrijker in uw leven. Vrijwel iedereen is bekend met het concept van zonnepanelen en hun werking. Echter, naast zonnepanelen zijn termen als zonnecelvingers en zonnebusbar ook belangrijk voor de werking van zonne-energiesystemen. In deze blog gaan we ontrafelen wat zonnebusbars zijn, wat zonnecelvingers zijn, wat het doel is van busbars in zonnecellen, etc.

Een zonne-busbar is een dunne strook aluminium of koper tussen cellen in een zonnepaneel. De taak is om zonnecellen te scheiden en de gelijkstroom die de zonnecellen verzamelen van zonnefotonen naar de zonne-omvormer te geleiden. De zonne-omvormer zet de gelijkstroom vervolgens om in een haalbare wisselstroom.

De grootte van een busbar bepaalt de maximale hoeveelheid stroom die veilig kan worden getransporteerd. In zonnepanelen zijn de busbars doorgaans plat. Dit platte oppervlak zorgt ervoor dat ze een hoge oppervlakte-doorsnedeverhouding hebben en daardoor kunnen ze warmte efficiënter afvoeren. Isolatie kan busbars volledig omringen of isolatoren kunnen busbars ondersteunen.

In de zonne-industrie worden busbars met gelaste verbindingen aan de zonnepanelen gekoppeld. Meestal bevinden ze zich in busways, paneelborden of schakelapparatuur. Aan de andere kant bevinden de zonne-busbars zich in zonnepanelen meestal in busways, met lange busbars die in beschermende afdekkingen zijn ondergebracht. Wat is het doel van busbars in zonnecellen? Dit type opstelling maakt het mogelijk dat de nieuwe circuits zich overal langs de route van de busways kunnen vertakken. Dit creëert bovendien meerdere transmissiepunten langs de zonne-array. Hiermee weet u nu wat zonne-busbars zijn en wat het doel is van busbars in zonnecellen.

Wat zijn zonnecelvingers?

Nadat we hebben geleerd wat zonnebusbars zijn en wat hun functie is in zonnecellen, gaan we nu ook kijken naar wat zonnecelvingers zijn. Silicium zonnecellen zijn gemetalliseerd met dunne strips die op de voor- en achterkant zijn aangebracht. Deze contactstrips worden zonnebusbars genoemd. In zonnecellen geleiden de busbars de door de cel opgewekte gelijkstroom (DC). Zonnecelvingers zijn ultradunne metalen rastervingers die loodrecht op de busbars zijn geplaatst. De celvingers zijn verantwoordelijk voor het opvangen van de opgewekte gelijkstroom en het leveren ervan aan de busbars.

Wat is Multi Busbar Technologie en Module?

In de zonne-industrie is er een immense vraag naar hoogwaardige zonnepanelen, en dat ook nog eens tegen een redelijke prijs. Deze toegenomen vraag zorgt ervoor dat er experimenten worden uitgevoerd met de structuur van zonnecellen en -modules. Een van de belangrijkste aanpassingen of innovaties die aan zonnepanelen worden gedaan, is het opnemen van meerdere busbars op een paneel.

Over het algemeen zijn de busbars van zonnepanelen gemaakt van koper dat is geplateerd met zilverpasta om de stroomgeleiding aan de voorzijde te verbeteren. Dit minimaliseert tevens oxidatie aan de achterzijde. Meerdere busbars worden ook gebruikt om zonnecellen met elkaar te verbinden. Dit helpt bij het opwekken van hoogspanning.

Een paneel met meerdere busbars zorgt ervoor dat u een hoog kostenbesparend potentieel hebt. Dit gebeurt omdat het metallisatieproces minder zilvercoating aan de voorkant nodig heeft. Bij de fabricage van PV-zonnecellen speelt het metallisatieproces een zeer belangrijke rol. Dit komt omdat de zilvercoating voor de afzetting van bussen en vingers een van de duurste stappen is bij de fabricage van cellen. Multi-busbar helpt bij het verlagen van de totale serieweerstand van de onderling verbonden zonnecellen. Hiermee zou u moeten hebben begrepen wat multi-busbartechnologie is en wat een multi-busbarzonnemodule is. Laten we hierna eens kijken wat 9 busbar is in zonnepanelen.

Wat is 9 busbar in een zonnepaneel?

9 busbars in zonnepanelen betekent dat de module in het zonnepaneel meerdere cellen bevat met negen busbars. Hoe meer busbars een zonnepaneel heeft, hoe meer elektriciteit het kan geleiden. Er zijn ook andere busbar-type zonnepanelen op de markt, zoals 3BB, 4BB en 5BB. Een raster van busbars en vingers kenmerkt het oppervlak van een standaard zonnecel. Hiermee begrijpt u hopelijk wat 9 busbars in zonnepanelen inhouden. Laten we nu ook eens kijken hoe u de juiste busbar-maat kiest.

Lees ook: Wat is een busbar?

Hoe kies ik een busbarmaat?

Het berekenen van de busbar-maat is een zeer belangrijke stap om oververhitting in een elektrisch systeem te voorkomen. De meeste elektrotechnici, consultants en elektriciens gebruiken een algemene regel om een busbar-maat te kiezen en dit wordt de Thumb Rule Method genoemd. Vroeger werd de berekening van de busbar-maat handmatig gedaan en hierbij hielp de thumb rule hen.

De duimregel geeft aan hoeveel stroom een busbar van 1 vierkante mm (mm²) kan weerstaan. Koper en aluminium zijn de twee meest gebruikte materialen voor de productie van busbars. Beide hebben hun eigen vermogen om stromen te weerstaan.

Een 1 mm² van koperen rail kan zonder ongeveer 1.2 ampère.
Een 1 mm² van aluminium busbar kan bijna 0.7 Ampère aan.

Het is duidelijk dat deze voorbeelden niet overeenkomen met internationale standaarden , omdat de tolerantiewaarden niet te vinden zijn. Sommige mensen gebruiken een koperen stroomrail voor 1.5 Ampère, terwijl anderen een aluminium stroomrail gebruiken voor 1 Ampère.

Na verloop van tijd werd deze primitieve regel onbetrouwbaar voor hoge stromen in duizend ampère. Nu moet u een correcte berekening maken met een correcte standaard. Hiermee zou u moeten hebben begrepen hoe ik een busbar-maat kies.

Met welke factoren moet u rekening houden bij het berekenen van de grootte van de elektrische busbar?

Bij het analyseren en berekenen van de grootte van de elektrische busbar moet u rekening houden met de volgende factoren:

Elektrodynamische krachten en mechanische resonanties onder normale en extreme (foutieve) omstandigheden.
Minimale afstand voor fase-aarde en fase-fase.
Het selecteren van de juiste busbar-isolator-deadlock.
Geschikte en veilige boutinstallatie voor meerdere busbarverbindingen.
Thermische effecten veroorzaakt door isolator en busbar, zowel onder normale als extreme (defecte) omstandigheden.

Zie ook: 11 belangrijke factoren die de efficiëntie van zonnepanelen beïnvloeden

Hoe bepaal ik de juiste busbarmaat?

Stroom is niet de enige factor die de grootte van de busbar bepaalt. De temperatuurstijging in de busbar moet in overeenstemming zijn met de specificatie van nationale of internationale normen. De normen zijn-

1. Amerikaanse norm, ANSI C37.20

Deze norm stelt dat de maximale temperatuur gedurende 24 uur ongeveer 65°C hoger mag zijn dan de omgevingstemperatuur. De omgevingstemperatuur is 40°C. Hier worden verzilverde aansluitbouten gebruikt. De toelaatbare temperatuurstijging is 30°C als er geen bout is geïnstalleerd.

2. Britse norm, BS 159

Deze norm stelt dat de maximale temperatuurstijging ongeveer 50°C hoger mag zijn dan de omgevingstemperatuur binnen 24 uur. Op het hoogtepunt ligt de omgevingstemperatuur tussen de 35°C en 40°C.

Het basisidee over hoe u een koperen busbar moet dimensioneren is 1250 Ampère/1 Sq.in (in2) of 2 Ampère/1 Sq.mm (mm2). Deze kunnen echter in sommige landen verschillen. Dit is slechts een eerstehulpbeslissing en voor de uiteindelijke beslissing moet u rekening houden met meer factoren. Controleer de catalogus van de fabrikant voordat u de uiteindelijke beslissing neemt.

Waarvan is de busbargrootte afhankelijk?

Naast de factoren die we eerder hebben besproken, zijn er ook een aantal toepassingsgebieden waar u rekening mee moet houden bij het uitvoeren van busbarberekeningen.

1. Hoofdschakelbord: Voor elke stijgbuis is er slechts één uitgang. Dit reduceerde de kosten en de omvang van het hoofdschakelbord.

2. Spanningsval: In stroomrails is de spanningsval lager dan in elektrische draden. Dit komt doordat stroomrails een lagere impedantie hebben.

3. Aantal circuits: Voor alle verdiepingen is slechts één circuit nodig.

4. Schachtafmetingen: De afmetingen voor een stroomrail met een nominale stroomsterkte van 1600 A zijn doorgaans 185 x 180 mm. In vergelijking met elektrische draden die dezelfde stroomsterkte transporteren, is een stroomrail aanzienlijk goedkoper om te gebruiken in een stijgbuis.

5. Brandveiligheid: De isolatiematerialen die voor stroomrails worden gebruikt, produceren geen corrosieve stoffen en giftige gassen die brand kunnen veroorzaken.

6. Installatietijd: De installatietijd voor de stroomrail is vrij kort.

7. Foutweerstandsniveau: Busbars hebben veel hogere maximale stroomsterktes. Een 1600 A-rail kan doorgaans een stroom van ongeveer 60-70 kA weerstaan.

Lees ook: Welke laadregelaar is geschikt voor zonnepanelen van 200 W?

Welke soorten busbars zijn er?

De stroomrails zijn verkrijgbaar in verschillende maten, zoals 100x10 mm, 80x8 mm, 50x6 mm, 60x8 mm, 40x5 mm en 40x4 mm. Het gebruik ervan in de stroomdistributie hangt af van factoren zoals flexibiliteit, kosten, betrouwbaarheid, enzovoort. Bij de keuze van de opstelling moet rekening worden gehouden met een eenvoudige, gemakkelijke en goedkope installatie. Bovendien mag het onderhoud de stroomdistributie niet belemmeren.

Hieronder worden de verschillende soorten busbars uitgelegd:

1. Enkele bus-bar-opstelling

De enkele bus-bar-opstelling is vrij eenvoudig en gemakkelijk. Bij dit type opstelling is er een enkele bus met een schakelbord. De transformatoren, generatoren en feeders zijn verbonden met de verzamelrail.

De stroomonderbreker regelt de generatoren, voedingsleidingen en transformator. Tijdens onderhoud worden de scheidingsschakelaars gebruikt om de voedingsleidingen, generatoren en transformatoren van de rail te isoleren.

Voordelen van de enkelvoudige busbar-opstelling

De bediening is eenvoudig en gemakkelijk
Minder onderhoud
Lagere kost

Nadelen van de enkelvoudige busbar-opstelling

Indien er een storing optreedt in dit type opstelling, worden de feeders losgekoppeld en wordt de gehele stroomvoorziening onderbroken.
Het is niet erg flexibel en wordt alleen gebruikt in schakelborden, kleine onderstations en kleine elektriciteitscentrales waar geen behoefte is aan continue distributie van stroom.

Lees ook: Wat zijn de verschillende soorten zonne-laadregelaars?

2. Enkele bus-bar-opstelling met bus-sectie

Dit type wordt vooral gebruikt in grote stations. Bij deze opstelling worden meerdere units geïnstalleerd met behulp van een in secties verdeelde bus. Hierbij worden scheidingsschakelaars en stroomonderbrekers gebruikt.

In de opstelling worden de isolatoren gebruikt om het defecte gedeelte te scheiden om het systeem te beschermen tegen de uitschakeling. Zelfs wanneer een extra stroomonderbreker wordt gebruikt, is er geen sprake van een kostenstijging.

Voordelen van een enkelvoudige bus-bar-opstelling met bus-sectionalisatie

Het is eenvoudig om het defecte gedeelte te verwijderen, zonder dat dit ten koste gaat van de continuïteit van de toevoer.
Bij dergelijke busbars kunnen de afzonderlijke secties van de bus worden gerepareerd zonder dat het gehele gedeelte van de busbar wordt verstoord.
Het beschikt over een stroombegrenzende reactor die helpt de fouten in de secties van de busbar te verminderen.

Nadelen van een enkelvoudige bus-bar-opstelling met een bus-sectionaal

Het gebruik van extra circuit stroomonderbrekers en isolatoren in het systeem verhogen de kosten.

3. Hoofd- en transferbusregeling

Dit type busbar is ontworpen door combinatie van de hoofdbus en het hulptype. Dit wordt gedaan door een buskoppeling te gebruiken om de geïsoleerde schakelaars en stroomonderbrekers te verbinden. In een geval van overbelasting wordt de belasting door een buskoppeling van de ene busbar naar de andere busbar overgebracht. In dit geval moeten de potentialen van de twee busbars gelijk zijn om de belasting over te brengen. Bovendien moet de hoofdbar worden geopend en dichterbij worden gehouden om de belasting over te brengen.

Voordelen van hoofd- en transferbusregeling

Als er een storing optreedt, is het grootste voordeel dat de belasting van het ene type naar het andere type kan worden overgeheveld.

De onderhouds- en reparatiekosten zijn lager.
Met behulp van het buspotentiaal kunnen relais worden aangestuurd.
Het is heel eenvoudig om de lading op een andere bus te verplaatsen.

Nadelen van de hoofd- en transferbusregeling

Omdat het hele systeem twee busbars gebruikt, stijgen de kosten.
Als er een fout optreedt in een van de secties van de bus, kan het hele systeem uitvallen.

Zie ook: 5 belangrijke nadelen van een hybride omvormer

4. Dubbele bus-dubbele zekeringopstelling

Bij dit type schakeling worden twee stroomrails met twee stroomonderbrekers gebruikt. Er is dus geen speciale apparatuur zoals een railkoppelaar en schakelaar nodig.

Voordelen van de dubbele bus-dubbele zekeringopstelling

Omdat er geen continuïteitsverlies optreedt door storingen, biedt het de hoogste betrouwbaarheid en flexibiliteit.
Hoewel de belasting van de ene bus naar de andere wordt overgebracht, verandert er niets aan de leveringscontinuïteit van het systeem.

Nadelen van de dubbele bus-dubbele zekeringopstelling

Door de twee bussen en extra circuitonderbrekers zijn de kosten van het systeem en het onderhoud ervan veel hoger. Dit soort busbarsystemen worden gebruikt in onderstations.

Lees ook: 3 belangrijkste soorten zonnepanelen

5. Gesegmenteerde dubbele busbar-opstelling

Bij dit type railsysteem wordt naast het gesegmenteerde hoofdrailsysteem ook een hulprail gebruikt . Voor onderhoud en reparatie kunnen alle segmenten van de hoofdrail worden verwijderd. Deze segmenten kunnen vervolgens worden aangesloten op een van de hulprails in het systeem. Vanwege de hoge kosten is het niet nodig om de hulprail in segmenten te verdelen.

6. Regeling met een-en-een-halve zekering

In een dergelijke systeemopstelling worden voor 2 circuits 3 circuitonderbrekers gebruikt. Elk circuit in dit systeem gebruikt de helft van de circuitonderbreker. Deze opstelling wordt voornamelijk gebruikt in grote stations.

Voordelen van een regeling met één-en-een-half zekering

Dit type systeem beschermt het systeem tegen stroomuitval.
Het kan gebruikt worden om relais te bedienen.
Bij een dergelijke opstelling is het vrij eenvoudig om extra circuits aan het systeem toe te voegen.

Nadelen van de regeling met één-en-een-half-schakelaar

Dit type systeem brengt vrij hoge onderhoudskosten met zich mee.
Het heeft een complex circuit vanwege het relaissysteem.

Zie ook: Wat zijn de 4 soorten zonnepanelen?

7. Ringhoofdopstelling

Het is een systeem dat in een ringvorm is opgebouwd . Dit wordt bereikt door het eindpunt van de hoofdrail in het systeem weer te verbinden met het beginpunt.

Voordelen van Ring Main-arrangement

Door de ringopstelling heeft dit type busbar twee paden beschikbaar voor de voeding. De storingen hebben dus geen invloed op de werking van het systeem.
Zonder dat de gehele werking van het systeem hierdoor wordt beïnvloed, kunnen de fouten in een bepaald gedeelte van het hele systeem worden hersteld.
Bij een dergelijke opstelling is het eenvoudig om de stroomonderbreker te onderhouden, zonder dat er een onderbreking in de stroomvoorziening ontstaat.

Nadelen van Ring Main-opstelling

Als een van de stroomonderbrekers wordt geopend, raakt het systeem overbelast.
Er is een kans op complicaties bij het toevoegen van een nieuw circuit.

Lees ook: Waarom laadt mijn Ring-zonnepaneel niet op?

8. Mesh-indeling

Dit is een soort railsysteem dat is verbonden door 4 stroomonderbrekers , die in het netwerk zijn geïnstalleerd. Het circuit wordt afgetakt vóór het knooppunt. Het optreden van een storing in een van de secties kan het door de rails gevormde netwerk onderbreken.

De mesh-opstelling wordt gebruikt in substations waar een groot aantal circuits nodig is. Het biedt ook beveiliging tegen storingen. Bovendien is er een gebrek aan schakelmogelijkheden.

Busbars worden steeds vaker onderdeel van zonnepanelen, ze zijn van groot belang voor de werking van zonnesystemen, en daarom is het belangrijk om meer te weten te komen over dergelijke elementen. Nadat u deze blog hebt doorgenomen, hebt u waarschijnlijk al uw vragen over zonne-busbars beantwoord.

Aanbevolen: Wat is garantie op zonnepanelen?

Wat zijn Solar Busbars?