Energia słoneczna i panele słoneczne stają się coraz bardziej nieodłączną częścią Twojego życia. Prawie każdy zna koncepcję paneli słonecznych i ich działanie. Jednak oprócz paneli słonecznych, terminy takie jak palce ogniw słonecznych i szyna zbiorcza solarna są również ważne dla funkcjonowania systemów zasilanych energią słoneczną. W tym blogu wyjaśnimy, czym są szyny zbiorcze solarne, czym są palce ogniw słonecznych, jaki jest cel szyn zbiorczych w ogniwach słonecznych itp.
Czym są szyny zbiorcze Solar Busbar?
Szynoprzewody solarne to cienki pasek aluminium lub miedzi znajduje się między ogniwami w panelu słonecznym. Jego zadaniem jest rozdzielenie ogniw słonecznych i przewodzenie prądu stałego, który ogniwa słoneczne zbierają z fotonów słonecznych do falownika słonecznego. Następnie falownik słoneczny zamienia prąd stały na wykonalny prąd przemienny.
Rozmiar szyny zbiorczej określa maksymalną ilość prądu, który można bezpiecznie przenosić. Zazwyczaj w panelach słonecznych szyny zbiorcze są płaskie. Ta płaska powierzchnia zapewnia im wysoki stosunek powierzchni do powierzchni przekroju poprzecznego, dzięki czemu są w stanie wydajniej rozpraszać ciepło. Izolacja może całkowicie otaczać szyny zbiorcze lub izolatory mogą je podtrzymywać.
W branży solarnej szyny zbiorcze są łączone z panelami słonecznymi za pomocą połączeń spawanych. Zazwyczaj są one umieszczone wewnątrz szynoprzewodów, paneli rozdzielczych lub rozdzielnic. Z drugiej strony, w panelach słonecznych szynoprzewody słoneczne są zwykle umieszczone w szynoprzewodach, a długie szynoprzewody są umieszczone w osłonach ochronnych. Jaki jest cel szynoprzewodów w ogniwach słonecznych? Ten typ układu pozwala nowym obwodom rozgałęziać się w dowolnym miejscu wzdłuż szynoprzewodów. To dodatkowo tworzy wiele punktów transmisji wzdłuż układu słonecznego. Dzięki temu wiesz teraz, czym są szynoprzewody słoneczne i jaki jest cel szynoprzewodów w ogniwach słonecznych.
Czym są palce ogniw słonecznych?
Po zapoznaniu się z tym, czym są szyny zbiorcze solarne i jaki jest cel szyn zbiorczych w ogniwach słonecznych, przyjrzyjmy się również temu, czym są palce ogniw słonecznych. Krzemowe ogniwa słoneczne są metalizowane cienkimi paskami nadrukowanymi na ich tylnych i przednich końcach. Te paski stykowe nazywane są szynami zbiorczymi solarnymi. W ogniwach słonecznych, gdy fotony uderzają w ogniwa, szyny zbiorcze mają za zadanie przewodzić prąd stały generowany przez ogniwo. Palce ogniw słonecznych to supercienkie metalowe palce kratowe umieszczone prostopadle do szyn zbiorczych. Palce komórkowe odpowiadają za zbieranie wytworzonego Prąd stały i doprowadzając go do szyn zbiorczych.
Czym jest technologia i moduł Multi Busbar?
W branży solarnej istnieje ogromne zapotrzebowanie na wydajne panele słoneczne, a także na rozsądne koszty. Ten zwiększony popyt powoduje eksperymenty słoneczne ze strukturą ogniw słonecznych i modułów. Jedną z głównych modyfikacji lub innowacji wprowadzonych do paneli słonecznych jest włączenie wielu szyn zbiorczych na panelu.
Ogólnie rzecz biorąc, szyny zbiorcze solarne są wykonany z miedzi pokrytej pastą srebrną aby zwiększyć. Przewodność prądu po stronie przedniej. Minimalizuje to również utlenianie po stronie tylnej. Wiele szyn zbiorczych są również wykorzystywane do łączenia ogniw słonecznych. Pomaga to generować prąd wysokiego napięcia.
Panel ucieleśniony z wieloma szynami zbiorczymi zapewnia wysoki potencjał oszczędności kosztów. Dzieje się tak, ponieważ proces metalizacji będzie wymagał mniejszej ilości powłoki srebrnej na przedniej stronie. W produkcji ogniw fotowoltaicznych proces metalizacji odgrywa bardzo ważną rolę. Dzieje się tak, ponieważ powłoka srebrna do osadzania szyn i palców jest jednym z najdroższych etapów produkcji ogniw. Wieloszynowe szyny zbiorcze pomagają w zmniejszeniu całkowitej rezystancji szeregowej połączonych ogniw słonecznych. Dzięki temu powinieneś zrozumieć, czym jest technologia wieloszynowa i czym jest moduł solarny wieloszynowy. Następnie zobaczmy, czym jest 9 szyn zbiorczych w panelach słonecznych.
Co to jest 9-bus bar w panelu słonecznym?
9 szyn zbiorczych w panelach słonecznych oznacza, że moduł w panelach słonecznych zawiera kilka ogniw z dziewięcioma szynami zbiorczymi. Im więcej szyn zbiorczych mają panele słoneczne, tym więcej prądu mogą przewodzić. Przedtem na rynku były również inne panele słoneczne typu szyn zbiorczych, takie jak 3BB, 4BB i 5BB. Siatka szyn zbiorczych i palców charakteryzuje powierzchnię standardowego ogniwa słonecznego. Dzięki temu powinieneś zrozumieć, czym jest 9 szyn zbiorczych w panelach słonecznych. Teraz dowiedzmy się również, jak wybrać rozmiar szyny zbiorczej.
Przeczytaj także: Czym jest szyna zbiorcza?
Jak wybrać odpowiedni rozmiar szyny zbiorczej?
Obliczanie rozmiaru szyny zbiorczej jest bardzo ważnym krokiem, aby zapobiec przegrzaniu w systemie elektrycznym. Większość inżynierów elektryków, konsultantów i elektryków stosuje wspólną regułę doboru rozmiaru szyny zbiorczej, która nazywa się metodą Thumb Rule Method. Wcześniej obliczanie rozmiaru szyny zbiorczej odbywało się ręcznie i tutaj pomogła im reguła Thumb Rules.
Zasada kciuka określa natężenie prądu, jakie może wytrzymać szyna zbiorcza o powierzchni 1 mm kwadratowych (Sq.mm). Miedź i aluminium to dwa powszechnie stosowane materiały do produkcji szyn zbiorczych. Oba mają własną zdolność do wytrzymywania prądów.
- 1 mm kw. szyna miedziana można bez około 1.2 Amperów.
- 1 mm kw. szyna aluminiowa wytrzymuje natężenie rzędu 0.7 ampera.
Oczywiste jest, że te przykłady nie są synonimami międzynarodowe standardy ponieważ nie można znaleźć wartości tolerancji. Niektórzy mogą używać miedzianej szyny zbiorczej do dostarczania 1.5 A, podczas gdy inni mogą używać aluminiowej szyny zbiorczej do dostarczania 1 A.
Z czasem ta prymitywna reguła stała się zawodna dla wysokich prądów rzędu tysięcy amperów. Teraz musisz wykonać właściwe obliczenia z właściwym standardem. Dzięki temu powinieneś zrozumieć, jak wybrać rozmiar szyny zbiorczej.
Jakie czynniki należy wziąć pod uwagę przy obliczaniu rozmiaru szyn zbiorczych?
Podczas analizowania i obliczania rozmiaru szyn zbiorczych elektrycznych należy wziąć pod uwagę następujące czynniki:
- Siły elektrodynamiczne i rezonanse mechaniczne w warunkach normalnych, jak i ekstremalnych (wadliwych).
- Minimalny odstęp między fazą a ziemią i między fazami.
- Wybór właściwej blokady izolatora szyn zbiorczych.
- Odpowiedni i bezpieczny montaż śrub w przypadku połączeń wieloszynowych.
- Efekty cieplne wytwarzane przez izolator i szynę zbiorczą zarówno w warunkach normalnych, jak i ekstremalnych (wadliwych).
Zobacz także: 11 głównych czynników wpływających na wydajność paneli słonecznych
Jak dobrać rozmiar szyny zbiorczej?
Prąd nie jest jedynym czynnikiem decydującym o rozmiarze szyny zbiorczej. Wzrost temperatury w szynie zbiorczej musi być zgodny ze specyfikacją norm krajowych lub międzynarodowych. Normy te to-
1. Norma amerykańska, ANSI C37.20
Norma ta stanowi, że maksymalna temperatura wynosi około 65 stopni wyżej niż temperatura otoczenia w ciągu 24 godzin. Temperatura otoczenia wynosi 40℃. Tutaj zastosowano srebrzone śruby końcowe. Dopuszczalny wzrost temperatury wynosi 30℃, jeśli nie zainstalowano żadnej śruby.
2. Norma brytyjska, BS 159
Norma ta stanowi, że maksymalny wzrost temperatury wynosi około 50 stopni wyżej niż temperatura otoczenia w ciągu 24 godzin. W szczytowym momencie temperatura otoczenia wynosi od 35℃ do 40℃.
Podstawowym założeniem dotyczącym rozmiaru miedzianej szyny zbiorczej jest 1250 A/1 Sq.in (in2) lub 2 A/1 Sq.mm (mm2). Jednak w niektórych krajach mogą się one różnić. Jest to tylko decyzja pierwszej pomocy, a przy podejmowaniu ostatecznej decyzji należy wziąć pod uwagę więcej czynników. Przed podjęciem ostatecznej decyzji należy sprawdzić katalog producenta.
Od czego zależy rozmiar szyny zbiorczej?
Oprócz czynników, o których mówiliśmy wcześniej, istnieją również pewne obszary zastosowań, które należy wziąć pod uwagę podczas obliczania szyn zbiorczych.
1. Główna tablica rozdzielcza: Dla każdego risera jest tylko jedno wyjście. To zmniejszyło koszt i rozmiar głównego panelu.
2. Spadek napięcia: W szynach zbiorczych spadek napięcia jest niższy niż w przewodach elektrycznych. Wynika to z faktu, że szyny zbiorcze mają niższą impedancję.
3. Liczba obwodów: Do wszystkich pięter potrzebny jest tylko jeden obwód.
4. Rozmiar wału: Zwykle rozmiar szyny zbiorczej o prądzie znamionowym 1600 A wynosi 185 x 180 mm. W porównaniu do przewodów elektrycznych, które przewodzą taki sam prąd, budowa szyny zbiorczej o wielkości wału pionowego jest znacznie tańsza.
5. Pożar i bezpieczeństwo: Materiały izolacyjne stosowane do szyn zbiorczych nie powodują korozji ani nie wydzielają toksycznych gazów mogących spowodować pożar.
6. Czas instalacji: Czas montażu szyny zbiorczej jest znacznie krótszy.
7. Poziom odporności na uszkodzenia: Szyny zbiorcze mają znacznie wyższe maksymalne wartości znamionowe prądu. Zazwyczaj 1600 A riser może wytrzymać około 60 – 70 kA.
Przeczytaj także: Jaki rozmiar regulatora ładowania dla paneli słonecznych 200W?
Jakie są rodzaje szyn zbiorczych?
Szyny zbiorcze są dostępne w różnych rozmiarach. Ich rozmiary to 100x10mm, 80x8mm, 50x6mm, 60x8mm, 40x5mm i 40x4mm. Ich zastosowanie w dystrybucji mocy zależy od takich czynników jak elastyczność, koszt, niezawodność itp. Wybierając ich układ, należy wziąć pod uwagę, że układ powinien być prosty, łatwy i tani. Ponadto proces konserwacji nie powinien mieć wpływu na proces dystrybucji mocy.
Poniżej wyjaśniono różne rodzaje szyn zbiorczych:
1. Układ pojedynczej szyny zbiorczej
Układ pojedynczej szyny zbiorczej jest dość łatwy i prosty. W tym typie układu jest pojedynczy autobus z centralką. Transformatory, generatory i zasilacze są podłączone do szyny zbiorczej.
Wyłącznik obwodu steruje generatorami, karmnikii transformatora. Podczas konserwacji izolatory służą do izolowania zasilaczy, generatorów i transformatorów od szyny zbiorczej.
Zalety układu z pojedynczą szyną zbiorczą
- Obsługa jest łatwa i prosta
- Mniej konserwacji
- niższe koszty
Wady układu z pojedynczą szyną zbiorczą
- W przypadku wystąpienia jakiejkolwiek awarii w tego typu układzie, zasilacze zostaną odłączone, a cały przesył energii elektrycznej zostanie przerwany.
- Rozwiązanie to nie jest zbyt elastyczne i stosuje się je wyłącznie w rozdzielnicach, małych podstacjach i małych elektrowniach, gdzie nie ma potrzeby ciągłej dystrybucji energii elektrycznej.
Przeczytaj także: Jakie są różne rodzaje regulatorów ładowania słonecznego?
2. Układ pojedynczej szyny zbiorczej z sekcją szynową
Jest to typ najczęściej używany w dużych stacjach. W tym układzie kilka jednostek jest instalowanych za pomocą autobus podzielony na sekcje. W tym przypadku stosuje się izolatory i wyłączniki nadmiarowoprądowe.
W tym układzie izolatory służą do oddzielenia uszkodzonej sekcji, aby chronić system przed wyłączeniem. Nawet gdy używany jest dodatkowy wyłącznik obwodu, nie ma wzrostu kosztów.
Zalety pojedynczego układu szyn zbiorczych z sekcją szynową
- Łatwo jest usunąć uszkodzoną część, i to bez utraty ciągłości zasilania.
- W przypadku tego typu szyn zbiorczych możliwe jest naprawianie poszczególnych odcinków szyny bez naruszania całego przekroju szyny zbiorczej.
- Posiada dławik ograniczający prąd, który pomaga zmniejszyć liczbę usterek w odcinkach szyny zbiorczej.
Wady układu pojedynczej szyny zbiorczej z sekcją szynową
- Zastosowanie dodatkowych obwód wyłączniki i izolatory w systemie podnoszą koszty.
3. Układ magistrali głównej i transferowej
Ten typ szyny zbiorczej jest zaprojektowany przez łącząca główną szynę zbiorczą z szyną pomocniczą. Odbywa się to za pomocą łącznika magistrali do łączenia odizolowanych przełączników i wyłączników. W przypadku przeciążenia, za pomocą łącznika magistrali, obciążenie jest przenoszone z jednej szyny zbiorczej na drugą. W takim przypadku, aby przenieść obciążenie, potencjały obu szyn zbiorczych powinny być podobne. Ponadto, główna szyna powinna być otwarta, a także utrzymywana bliżej, aby przenieść obciążenie.
Zalety układu magistrali głównej i transferowej
Jeśli wystąpi jakakolwiek awaria, główną zaletą jest przeniesienie obciążenia z jednego typu na inny.
- Koszty konserwacji i napraw są niższe.
- Wykorzystując potencjał magistrali można sterować przekaźnikami.
- Przeniesienie ładunku na inny autobus jest dość łatwe.
Wady układu magistrali głównej i transferowej
- Ponieważ cały system wykorzystuje dwie szyny zbiorcze, koszty rosną.
- Jeżeli w którejkolwiek sekcji magistrali wystąpi awaria, cały system może ulec awarii.
Zobacz także: 5 głównych wad falownika hybrydowego
4. Podwójna magistrala i podwójny wyłącznik
W tym typie układu, dwie szyny zbiorcze z dwoma wyłącznikami są używane. Nie wymaga więc żadnego specjalnego sprzętu, takiego jak magistrala i przełącznik.
Zalety podwójnej magistrali i podwójnego układu wyłączników
- Ponieważ nie występuje utrata ciągłości spowodowana awariami, zapewnia najwyższą niezawodność i elastyczność.
- Pomimo przeniesienia obciążenia z jednej magistrali do drugiej, ciągłość zasilania systemu nie ulegnie zmianie.
Wady układu podwójnej magistrali i podwójnego wyłącznika
- Ze względu na dwie magistrale i dodatkowe wyłączniki, koszt systemu, jak i jego konserwacja, jest znacznie wyższy. Tego typu systemy szyn zbiorczych są stosowane w podstacjach.
Przeczytaj także: 3 główne typy systemów fotowoltaicznych
5. Układ podwójnej szyny zbiorczej sekcjonowanej
W tym typie układu szyn zbiorczych, używany jest również typ pomocniczy z sekcjonowanym systemem głównych szyn zbiorczych. Do celów konserwacji i napraw, Każda z sekcji głównego typu może zostać usunięta. Te sekcje mogą być dalej połączone z dowolną z pomocniczych szyn zbiorczych w systemie. Ze względu na wysoki koszt, nie ma potrzeby sekcjonowania pomocniczy rodzaj.
6. Układ półtora wyłącznika
W takim układzie systemu, dla 2 obwodów stosuje się 3 wyłączniki. Każdy obwód w tym systemie będzie używał połowy wyłącznika. Ten układ jest stosowany głównie w dużych stacjach.
Zalety układu z półtora wyłącznikiem
- Tego typu układ zabezpiecza układ przed utratą zasilania.
- Można go używać do sterowania przekaźnikami.
- W takim układzie można łatwo dodać do systemu dodatkowe obwody.
Wady układu z półtora wyłącznikiem
- Tego typu systemy wiążą się z dość wysokimi kosztami utrzymania.
- Posiada skomplikowany obwód ze względu na system przekaźników.
Zobacz także: Jakie są 4 rodzaje paneli słonecznych?
7. Układ główny pierścienia
Jest to rodzaj systemu, który jest ułożone w pierścieniu formularza. Wykonuje się to poprzez ponowne połączenie punktu końcowego głównej szyny zbiorczej w systemie z punktem początkowym.
Zalety układu pierścieniowego
- Ze względu na układ pierścieniowy, ten typ szyny zbiorczej ma dwie dostępne ścieżki zasilania. Tak więc usterki nie będą miały wpływu na działanie systemu.
- Możliwe jest usunięcie usterek w konkretnej sekcji systemu bez zakłócania jego działania.
- W takim układzie łatwo jest konserwować wyłącznik obwodu, nie powodując przy tym żadnych przerw w zasilaniu.
Wady układu pierścieniowego
- Jeżeli którykolwiek z wyłączników zostanie otwarty, system ulegnie przeciążeniu.
- Istnieje ryzyko wystąpienia komplikacji podczas dodawania nowego obwodu.
Przeczytaj także: Dlaczego mój panel słoneczny Ring nie ładuje się?
8. Układ siatki
To rodzaj układu szyn zbiorczych, który jest połączone 4 wyłącznikami, które są instalowane w siatce. Obwód jest odczepiany przed punktem węzłowym. Wystąpienie usterek w którejkolwiek z sekcji może spowodować otwarcie siatki utworzonej przez magistrale.
Układ kratowy jest stosowany w podstacjach, gdzie wymaga dużej liczby obwodów. Zapewnia również bezpieczeństwo przed awariami. Ponadto brakuje możliwości przełączania.
Szyny zbiorcze stają się coraz częściej elementami paneli słonecznych, są ważne dla funkcjonowania systemów solarnych, dlatego ważne jest, aby dowiedzieć się czegoś o takich elementach. Po przeczytaniu tego bloga powinieneś mieć już wyjaśnione wszystkie pytania dotyczące szyn zbiorczych solarnych.
Polecamy: Czym jest gwarancja na panele słoneczne?
