Guia abrangente para sistemas fotovoltaicos solares: dos princípios de trabalho a componentes -chave

Os sistemas solares fotovoltaicos (PV) estão crescendo rapidamente em todo o mundo como uma solução -chave de energia limpa. No entanto, muitas pessoas não estão familiarizadas com a forma como funcionam e seus componentes críticos. Este artigo fornece uma análise aprofundada de como os sistemas fotovoltaicos solares são estruturados e operam, com explicações detalhadas de equipamentos-chave, como caixas de combinadores, protetores de excesso/menor tensão, interruptores de isolador, conectores solares, fusíveis e disjuntores de caixa moldados (MCCBs).

1. Como um sistema fotovoltaico solar é estruturado?

O objetivo principal de um sistema fotovoltaico solar é converter a luz solar em eletricidade e entregá -lo com segurança na grade ou armazenamento de energia. Um sistema completo normalmente inclui os seguintes componentes:

Painéis solares (módulos fotovoltaicos) → absorver a luz solar e gerar corrente direta (DC)

Caixa de combinador (LQX/LQTSérie) → combina correntes de vários painéis solares

Inversor → converte DC em corrente alternada (AC)

Distúrbios de distribuição e proteção de energia (fusíveis, Disjuntores de circuitos,interruptores isoladores, etc.) → garante a segurança do sistema

Sistema de armazenamento de energia (opcional) → armazena excesso de eletricidade (por exemplo, baterias de lítio)

Grade ou carga → fornece energia para residências, empresas ou grade

2. Como funciona um sistema fotovoltaico solar?

(1) Efeito fotovoltaico e geração de energia

A luz solar atinge os painéis solares (módulos fotovoltaicos) e o material semicondutor de silício absorve fótons, gerando corrente direta (DC).

Um único painel normalmente produz 30V-50V (DC), com corrente, dependendo da intensidade da luz solar e da eficiência do painel.

(2) Combinação atual (caixa de combinador)

Vários painéis são conectados em série ou paralelos, e os fluxos de corrente combinados em uma caixa de combinadores fotovoltaicos para gerenciamento centralizado.

A caixa do combinador inclui fusíveis, proteção de surto (SPD) e monitoramento atual para evitar sobrecargas ou curtos -circuitos.

(3) Distribuição e proteção de energia DC (fusíveis, interruptores isoladores, MCCBS)

Fusível (série LQPV-32): impede que a corrente excessiva seja danificando o equipamento.

Isolador Switch (série LONQ-40): desconecta manualmente os circuitos de manutenção.

Disjuntor de caixa moldada (série LQM1/M3): fornece proteção contra sobrecarga e curto-circuito (por exemplo, MCCBS com classificação CC de 1000V).

(4) Conversão do inversor (DC → CA)

A energia DC entra no inversor, convertendo -o em 220V/380V CA para uso doméstico ou industrial.

Os sistemas ligados à grade alimentam o excesso de energia de volta à grade, enquanto os sistemas fora da rede o armazenam em baterias.

(5) Proteção sobre/sub-tensão (série AVP 2P/4P)

Quando a tensão da grade flutua, o protetor de excesso/menor tensão corta automaticamente a energia para evitar danos aos equipamentos.

(6) Fiação e conexões (conectores solares)

Os conectores solares MC4 são o padrão da indústria, garantindo transmissão à prova d'água, resistente à corrosão e de alta corrente (por exemplo, 30a/1000V).

3. Os principais componentes de um sistema fotovoltaico solar

(1) Caixa de combinador PV

Função: combina várias seqüências de strings do painel solar e fornece proteção.

Componentes -chave:

Fusíveis (proteção de sobrecorrente)

Dispositivo de proteção de sobretensão(SPD) (proteção contra raios)

Monitoramento atual/de tensão (recursos inteligentes opcionais)

(2) Protetor de Over/Subndoltage (OVP/UVP)

Função: monitora a tensão da grade e desconecta a potência se a tensão for muito alta (> 270V AC) ou muito baixa (<170V AC).

(3) interruptor do isolador DC

Função: desconecta manualmente os circuitos CC para manutenção segura.

Tipos comuns:

Interruptores de isolador rotativo (adequados para uso ao ar livre)

Isoladores do tipo disjuntor (com proteção integrada)

(4) conectores solares (padrão MC4)

Principais recursos:

Tolerância à prova d'água, resistente a UV e alta temperatura

Corrente classificada: 30a

Tensão nominal: 1000V DC

(5) fusíveis fotovoltaicos (série GPV/gr)

Função: protege as matrizes fotovoltaicas de curtos circuitos e sobrecarga.

Diferenças dos fusíveis padrão:

Classificação de alta tensão (DC 1000V+)

Alta capacidade de ruptura (pode interromper as grandes correntes de falha)

(6) disjuntor de caixa moldada (MCCB para energia solar)

Função: fornece proteção contra sobrecarga e curto-circuito para sistemas CC.

Especificações típicas:

Tensão nominal: CC 1000V

Corrente classificada: 32A-250A

4. Aplicações de sistemas fotovoltaicos solares

Solar residencial na cobertura (5KW-10KW, com armazenamento)

Plantas fotovoltaicas comerciais e industriais (50kW-1MW, amarradas na grade)

Sistemas solares fora da rede (áreas remotas, baseadas em bateria)

Agrivoltaics (integração solar + agricultura)

5. Tendências futuras: sistemas solares mais inteligentes e mais eficientes

Monitoramento inteligente: rastreamento em tempo real por meio de aplicativos móveis (por exemplo, geração de energia, alertas de falha).

Integração solar + de armazenamento: sistemas híbridos como a Tesla Powerwall.

Microinverters: otimiza cada painel individualmente para maior eficiência.

Conclusão

Os sistemas fotovoltaicos solares operam através do processo de módulos fotovoltaicos → Caixa de combinador → Inversor → Distribuição de energia → Grade/armazenamento, com componentes críticos, como caixas de combinador, fusíveis, comutadores de isolador, conectores e MCCBs, garantindo desempenho eficiente, seguro e estável.

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