Consigli chiave per la sicurezza del box di combinazione dei sistemi di energia solare

Immagina la luce solare che bagna il tuo tetto mentre il tuo sistema solare, progettato con cura, genera energia pulita. Tuttavia, se la scatola di combinazione - un componente critico - è configurata in modo improprio, può ridurre l'efficienza della generazione di energia o persino creare rischi per la sicurezza. Garantire che il tuo sistema solare funzioni in modo sicuro ed efficiente dipende dal calcolo accurato del numero massimo di stringhe che una scatola di combinazione può gestire e dall'implementazione di configurazioni di sicurezza adeguate.

La scatola di combinazione solare svolge un ruolo fondamentale nei sistemi fotovoltaici. Ben lungi dall'essere una semplice scatola di giunzione, funge da hub cruciale che collega le stringhe dei pannelli solari agli inverter, consolidando più stringhe FV e fornendo integrazione e protezione di corrente e tensione. La selezione della scatola di combinazione giusta e la sua corretta configurazione influiscono direttamente sulla sicurezza, stabilità ed efficienza della generazione di energia dell'intero sistema.

• Aggregazione delle stringhe: Combina le uscite da più stringhe di pannelli solari per la successiva elaborazione di corrente e tensione
• Consolidamento corrente/tensione: Integra corrente e tensione combinate per soddisfare i requisiti di ingresso dell'inverter
• Protezione da sovracorrente: Utilizza fusibili o interruttori automatici per prevenire danni da corrente eccessiva
• Protezione da sovratensione: Impiega scaricatori di sovratensione per proteggere da fulmini e picchi di tensione
• Funzionalità di monitoraggio: I modelli avanzati sono dotati di funzioni di monitoraggio per tracciare i parametri delle stringhe per una più facile risoluzione dei problemi

• Cablaggio semplificato: Riduce i percorsi dei cavi dal tetto all'inverter, riducendo i costi e la complessità dell'installazione
• Maggiore sicurezza: Fornisce protezione da sovracorrente e sovratensione per ridurre al minimo i rischi di guasto del sistema
• Manutenzione più facile: Centralizza più punti di connessione delle stringhe per una manutenzione conveniente
• Efficienza migliorata: Riduce le perdite di linea per aumentare le prestazioni complessive del sistema

Calcolare accuratamente il numero massimo di stringhe che una scatola di combinazione può gestire è essenziale prima di costruire un sistema solare. Questo calcolo influisce sia sul funzionamento che sulla sicurezza del sistema.

• Corrente di ingresso nominale: Corrente continua massima per terminale (tipicamente in ampere)
• Tensione di ingresso nominale: Tensione massima per terminale (tipicamente in volt)
• Numero di terminali di ingresso: Numero di stringhe FV che la scatola può collegare
• Corrente di cortocircuito della stringa (Isc): Corrente massima dalle stringhe FV in cortocircuito (trovata nelle specifiche del modulo)

1. Determinare la corrente di cortocircuito della stringa (Isc): Ottenere dalle specifiche del modulo FV
2. Calcolare la corrente di cortocircuito regolata: Moltiplicare Isc per il fattore di sicurezza (tipicamente 1,25 secondo i requisiti NEC)
3. Calcolare il numero massimo di stringhe: Dividere la corrente nominale della scatola di combinazione per la corrente di cortocircuito regolata
4. Verificare i limiti di tensione: Assicurarsi che la tensione a circuito aperto totale della stringa non superi il valore nominale della scatola

Dato:

• Corrente di ingresso nominale della scatola di combinazione: 30A
• Corrente di cortocircuito della stringa FV: 9A

Calcolo:

• Corrente di cortocircuito regolata = 9A × 1,25 = 11,25A
• Stringhe massime = 30A / 11,25A = 2,67

Risultato: Massimo 2 stringhe per terminale (arrotondando per difetto)

• Consultare sempre le specifiche del produttore sia per le scatole di combinazione che per i moduli FV
• Includere un margine di capacità per l'espansione futura o il degrado delle prestazioni
• Chiedere una consulenza professionale in caso di dubbi sui calcoli

Una corretta configurazione di sicurezza è altrettanto importante quanto calcoli accurati della capacità.

• Fusibili: Dispositivi di protezione una tantum che si fondono per interrompere il flusso di corrente eccessivo
• Interruttori automatici: Dispositivi di protezione riutilizzabili che scattano in condizioni di sovracorrente
• Criteri di selezione:
  • La corrente nominale deve superare la corrente di cortocircuito regolata (tipicamente 1,25×)
  • La tensione nominale deve superare la tensione a circuito aperto della stringa
  • I prodotti devono soddisfare gli standard di sicurezza UL, IEC o equivalenti

• Gli SPD deviano i picchi di tensione da fulmini o fluttuazioni di rete a terra
• Installare agli ingressi/uscite della scatola di combinazione e agli ingressi dell'inverter
• Selezionare dispositivi con:
  • Valori nominali di tensione superiori ai massimi del sistema
  • Livelli di protezione inferiori alle capacità di resistenza dell'apparecchiatura
  • Certificazioni di sicurezza pertinenti

• Crea un percorso a bassa resistenza verso terra per le correnti di guasto
• Implementare sia la messa a terra delle apparecchiature (involucri metallici) che la messa a terra del sistema (lato CC/CA)
• Utilizzare dimensioni dei conduttori appropriate (tipicamente ≥6mm² rame)

• Selezionare cavi con capacità di corrente superiori alla corrente di cortocircuito regolata
• Preferire cavi specifici per FV per la durata all'aperto
• Seguire le linee guida di installazione per prevenire danni

• Le classificazioni IP indicano la protezione contro solidi e liquidi
• Le installazioni esterne richiedono una protezione minima IP65

• Scegliere posizioni ben ventilate evitando la luce solare diretta
• Fissare il montaggio per evitare movimenti
• Seguire gli schemi elettrici per le connessioni corrette
• Verificare l'integrità dell'isolamento dopo l'installazione

• Dimensioni del sistema: Abbinare il numero di terminali e le correnti nominali alla scala del progetto
• Compatibilità dei componenti: Assicurarsi che i valori nominali di tensione/corrente superino i parametri della stringa
• Requisiti delle funzionalità: Considerare il monitoraggio, la protezione dall'inversione di polarità o le esigenze di controllo remoto
• Reputazione del marchio: Dare la priorità ai produttori affermati con comprovata affidabilità
• Certificazioni: Verificare la conformità agli standard UL, IEC o equivalenti

• Cavi sottodimensionati: Aumenta le perdite e i rischi per la sicurezza
• Protezione da sovratensione mancante: Lascia il sistema vulnerabile ai danni da fulmini
• Messa a terra inadeguata: Aumenta i rischi di scossa
• Sovraccarico: Causa surriscaldamento e potenziale guasto dell'apparecchiatura

La tecnologia delle scatole di combinazione continua a evolversi con i progressi del settore solare:

• Funzionalità intelligente: Sensori integrati per il monitoraggio in tempo reale
• Integrazione del sistema: Soluzioni combinate con inverter e accumulo
• Design modulari: Configurazioni flessibili per varie applicazioni
• Affidabilità migliorata: Materiali e tecniche di costruzione migliorati

La scatola di combinazione solare funge da componente indispensabile nei sistemi fotovoltaici. Comprendendo i calcoli della capacità, le configurazioni di sicurezza, le pratiche di installazione e i criteri di selezione, i proprietari di sistemi possono garantire una generazione di energia solare sicura, efficiente e affidabile. Dare sempre la priorità alla sicurezza massimizzando al contempo le prestazioni del sistema attraverso una corretta implementazione della scatola di combinazione.