Hướng dẫn toàn diện về các hệ thống PV mặt trời: Từ các nguyên tắc làm việc đến các thành phần chính

Các hệ thống quang điện mặt trời (PV) đang phát triển nhanh chóng trên toàn thế giới như một giải pháp năng lượng sạch quan trọng. Tuy nhiên, nhiều người không quen thuộc với cách họ làm việc và các thành phần quan trọng của họ. Bài viết này cung cấp một phân tích chuyên sâu về cách các hệ thống PV mặt trời được cấu trúc và vận hành, với các giải thích chi tiết về các thiết bị chính như hộp kết hợp, bảo vệ điện áp trên/dưới, công tắc cách ly, đầu nối năng lượng mặt trời, cầu chì và bộ ngắt mạch đúc (MCCB).

1. Hệ thống PV mặt trời có cấu trúc như thế nào?

Mục tiêu cốt lõi của hệ thống PV mặt trời là chuyển đổi ánh sáng mặt trời thành điện và cung cấp nó một cách an toàn cho lưới lưu trữ lưới điện hoặc năng lượng. Một hệ thống hoàn chỉnh thường bao gồm các thành phần sau:

Các tấm pin mặt trời (mô -đun PV) → hấp thụ ánh sáng mặt trời và tạo dòng điện trực tiếp (DC)

Hộp kết hợp (LQX/LQTSê -ri) → Kết hợp dòng điện từ nhiều tấm pin mặt trời

Biến tần → Chuyển đổi DC thành dòng điện xoay chiều (AC)

Thiết bị phân phối & bảo vệ điện (cầu chì, Bộ ngắt mạch,Công tắc cách ly, v.v.) → đảm bảo an toàn hệ thống

Hệ thống lưu trữ năng lượng (tùy chọn) → lưu trữ điện dư (ví dụ: pin lithium)

Lưới hoặc tải → cung cấp năng lượng cho nhà cửa, doanh nghiệp hoặc lưới

2. Hệ thống PV mặt trời hoạt động như thế nào?

(1) Hiệu ứng quang điện & phát điện

Ánh sáng mặt trời tấn công các tấm pin mặt trời (mô -đun PV) và vật liệu bán dẫn silicon hấp thụ các photon, tạo ra dòng điện trực tiếp (DC).

Một bảng điều khiển thường tạo ra 30V-50V (DC), với dòng điện tùy thuộc vào cường độ ánh sáng mặt trời và hiệu quả của bảng điều khiển.

(2) Kết hợp hiện tại (Hộp kết hợp)

Nhiều bảng được kết nối theo chuỗi hoặc song song và dòng điện kết hợp chảy vào hộp kết hợp PV để quản lý tập trung.

Hộp kết hợp bao gồm cầu chì, bảo vệ tăng đột biến (SPD) và giám sát hiện tại để ngăn chặn quá tải hoặc mạch ngắn.

(3) Phân phối & bảo vệ năng lượng DC (Cầu chì, Công tắc cách ly, MCCBS)

FUSE (Sê-ri LQPV-32): Ngăn chặn dòng điện quá mức khỏi thiết bị gây hỏng.

Công tắc cách ly (Sê-ri LONQ-40): Ngắt kết nối các mạch để bảo trì thủ công.

Bộ ngắt mạch trường hợp đúc (sê-ri LQM1/M3): Cung cấp quá tải và bảo vệ ngắn mạch (ví dụ: MCCB được xếp hạng 1000V DC).

(4) Chuyển đổi biến tần (DC → AC)

Công suất DC đi vào biến tần, chuyển đổi nó thành AC 220V/380V cho sử dụng hộ gia đình hoặc công nghiệp.

Các hệ thống gắn lưới cung cấp năng lượng dư thừa trở lại lưới, trong khi các hệ thống ngoài lưới lưu trữ nó trong pin.

(5) Bảo vệ điện áp quá/dưới (AVP 2P/4P)

Khi điện áp lưới dao động, bộ bảo vệ điện áp quá/dưới tự động cắt điện để ngăn chặn thiệt hại thiết bị.

(6) Hệ thống dây điện và kết nối (đầu nối năng lượng mặt trời)

Đầu nối năng lượng mặt trời MC4 là tiêu chuẩn công nghiệp, đảm bảo truyền chống thấm, chống ăn mòn và truyền dòng điện cao (ví dụ: 30A/1000V).

3. Các thành phần chính của hệ thống PV mặt trời

(1) Hộp kết hợp PV

Chức năng: Kết hợp nhiều chuỗi bảng mặt trời và cung cấp bảo vệ.

Các thành phần chính:

Cầu chì (bảo vệ quá dòng)

Thiết bị bảo vệ tăng đột biến(SPD) (Bảo vệ sét)

Giám sát hiện tại/điện áp (các tính năng thông minh tùy chọn)

(2) Bộ bảo vệ quá điện áp/dưới (OVP/UVP)

Chức năng: Truy cập điện áp lưới và ngắt kết nối nguồn nếu điện áp quá cao (> 270V AC) hoặc quá thấp (<170V AC).

(3) Công tắc cách ly DC

Chức năng: Ngắt kết nối thủ công các mạch DC để bảo trì an toàn.

Các loại phổ biến:

Công tắc cách ly quay (phù hợp để sử dụng ngoài trời)

Các bộ cách ly loại bộ ngắt mạch (có bảo vệ tích hợp)

(4) Đầu nối năng lượng mặt trời (Tiêu chuẩn MC4)

Các tính năng chính:

Không thấm nước, chống tia cực tím, dung nạp nhiệt độ cao

Xếp hạng hiện tại: 30a

Điện áp định mức: 1000V DC

(5) Cầu chì PV (Sê -ri GPV/GR)

Chức năng: Bảo vệ các mảng PV khỏi các mạch ngắn và quá tải.

Sự khác biệt so với cầu chì tiêu chuẩn:

Xếp hạng điện áp cao (DC 1000V+)

Khả năng phá vỡ cao (có thể làm gián đoạn dòng lỗi lớn)

(6) Bộ ngắt mạch trường hợp đúc (MCCB cho năng lượng mặt trời)

Chức năng: Cung cấp quá tải và bảo vệ ngắn mạch cho các hệ thống DC.

Thông số kỹ thuật điển hình:

Điện áp định mức: DC 1000V

Xếp hạng hiện tại: 32A-250A

4. Các ứng dụng của hệ thống PV mặt trời

Năng lượng mặt trời trên sân thượng (5kW-10kW, có lưu trữ)

Cây PV thương mại & công nghiệp (50kW-1MW, lưới điện)

Hệ mặt trời ngoài lưới (vùng xa, dựa trên pin)

Agrivoltaics (Tích hợp năng lượng mặt trời + Nông nghiệp)

5. Xu hướng trong tương lai: Hệ thống năng lượng mặt trời thông minh hơn và hiệu quả hơn

Giám sát thông minh: Theo dõi thời gian thực qua các ứng dụng di động (ví dụ: phát điện, cảnh báo lỗi).

Tích hợp năng lượng mặt trời + lưu trữ: Các hệ thống lai như Tesla Powerwall.

Microinverters: Tối ưu hóa từng bảng điều khiển riêng cho hiệu quả cao hơn.

Phần kết luận

Các hệ thống PV mặt trời hoạt động thông qua quá trình mô -đun PV → Hộp kết hợp → Biến tần → Phân phối năng lượng → Lưới/Lưu trữ, với các thành phần quan trọng như hộp kết hợp, cầu chì, công tắc cách ly, đầu nối và MCCBS đảm bảo hiệu suất hiệu quả, an toàn và ổn định.

Nếu bạn đang xem xét lắp đặt năng lượng mặt trời, hãy chọn các thành phần PV chất lượng cao của CNLONQCOM + Thiết bị bảo vệ chuyên nghiệp để tối đa hóa tuổi thọ của hệ thống và hiệu quả phát điện!

🔋 Hãy để thảo luận về: khía cạnh nào của hệ thống PV mặt trời khiến bạn quan tâm nhất?