تخيل بعد ظهر مشمس حيث تقوم الألواح الشمسية الموجودة على سطح منزلك بتحويل ضوء الشمس بكفاءة إلى كهرباء. ولكن كيف يصبح هذا التيار الموزع مصدر طاقة موثوقًا به لمنزلك أو للشبكة؟ تكمن الإجابة في مكون بالغ الأهمية ولكنه غالبًا ما يتم تجاهله - صندوق التجميع الكهروضوئي. يعمل هذا المحور الكهربائي على دمج ناتج العديد من الألواح الشمسية مع توفير الحماية من التيار الزائد، وقمع الاندفاع، ووظائف كسر الدائرة لضمان تشغيل النظام بأمان وكفاءة.
يُعرف هذا المكون بدلاً من ذلك باسم صندوق التجميع الشمسي، وهو بمثابة نقطة وصل حرجة في الأنظمة الكهروضوئية. تتمثل وظيفته الأساسية في تجميع التيار المباشر من مصفوفات الألواح الشمسية المتعددة قبل توجيه الناتج المجمع إلى العاكسات لتحويله إلى تيار متردد. تتضمن هذه الصناديق العديد من العناصر الواقية بما في ذلك قواطع دوائر التيار المستمر، والصمامات، وأجهزة الحماية من الاندفاع، ومفاتيح الفصل للحفاظ على موثوقية النظام.
يُثبت اختيار صندوق تجميع مناسب أنه ضروري لسلامة النظام وكفاءته وطول عمره. قد يؤدي الاختيار غير الصحيح إلى:
يتطلب التحجيم الصحيح تقييم عوامل متعددة بما في ذلك كمية المصفوفة ومواصفات الجهد/التيار والظروف البيئية واحتياجات التوسع المستقبلية. تتضمن خطوات التحديد الرئيسية ما يلي:
حساب التيار:
اجمع Isc لكل مصفوفة مضروبًا في عامل أمان 1.25
حساب الجهد:
حدد Voc لكل مصفوفة المعدل لأقل درجة حرارة محيطة: Voc(معدل) = Voc + (معامل درجة الحرارة × (الحد الأدنى لدرجة الحرارة - 25 درجة مئوية))
يجب على المصممين دمج هوامش أمان كافية مع الالتزام بالأكواد الكهربائية مثل الكود الكهربائي الوطني (NEC)، والذي يفرض:
يجب أن تستوعب التصميمات التطلعية نمو النظام المحتمل من خلال:
يجب على القائمين بالتركيب تجنب هذه الأخطاء المتكررة:
تتطلب الوحدات المثبتة في الخارج:
يضمن الامتثال الذي تم التحقق منه لمعايير UL (Underwriters Laboratories) و IEC (اللجنة الكهروتقنية الدولية) أن المعدات تفي بمعايير السلامة والأداء الصارمة.
يجوز لمصممي النظام الاستفادة من:
تعمل صناديق تجميع الخلايا الكهروضوئية كمكونات نظام حيوية تعمل على دمج مخرجات مصفوفة الخلايا الكهروضوئية مع توفير وظائف حماية حرجة. يضمن الاختيار والتركيب المناسبان أنظمة طاقة شمسية آمنة وفعالة وقابلة للتوسيع تلبي الاحتياجات الحالية مع استيعاب النمو المستقبلي.
