Vistas:0 Autor:Editor del sitio Hora de publicación: 2025-07-17 Origen:Sitio
El sistema fotovoltaico convierte la energía de la luz (energía solar) en electricidad de corriente continua (CC) a través de paneles fotovoltaicos, luego la convierte en electricidad de corriente alterna (CA) a través de un inversor, lo que finalmente la entrega a la cuadrícula o para el uso de carga local. La estructura de montaje y los accesorios (cajas de unión, conectores, cables, etc.) son componentes esenciales de soporte estructural y conexión eléctrica que permiten este proceso de conversión y transmisión de energía.
Paneles fotovoltaicos (módulos):
Rol: el punto de partida del sistema, la unidad de generación de energía central. Utiliza el efecto fotovoltaico para convertir la luz solar directamente en corriente continua (DC).
Características eléctricas: un solo panel produce un voltaje limitado (p. Ej., 30-50V DC), corriente (p. Ej., 8-12a) y potencia (por ejemplo, 300W-600W+).
Caja de unión:
COLECCIÓN Y SALIDA ACTUAL: recoge la corriente de las celdas conectadas a la serie dentro del panel fotovoltaico y la genera a través de cables positivos (+) y negativos (-).
Diodo de derivación: ¡Componente eléctrico crítico! Si un panel está sombreado o dañado, reduciendo su salida, puede convertirse en un 'cuello de botella ' en la cadena de la serie, no solo no genera potencia sino que también se calienta (efecto de punto caliente). El diodo de derivación permite que la corriente fluya alrededor del panel de bajo rendimiento a través del diodo en sí, asegurando que pueda pasar la corriente de los otros paneles sanos. Esto protege el módulo y mejora la eficiencia general del sistema.
Punto de conexión: proporciona interfaces estandarizadas (generalmente enchufes MC4) para una fácil conexión a otros paneles o cables con cables y conectores.
Ubicación: típicamente montada en la parte posterior de cada panel fotovoltaico.
Role:
Accesorios: cables y conectores:
Conexión entre paneles: utiliza cables cortos prefabricados con enchufes MC4 ( 'Jumpers ') para conectar el terminal positivo (+) de la caja de unión de un panel al terminal negativo (-) del siguiente panel, logrando la conexión de serie (aumenta el voltaje). También se puede utilizar para la conexión paralela (aumenta la corriente), pero requiere métodos de combinación apropiados.
Salida de cadena: enruta las salidas positivas (+) y negativas (-) de una cadena de paneles PV conectados a la serie (llamado 'cadena ') a través de cables PV CC más largos hacia una caja de combinador de CC o directamente al inversor (para sistemas pequeños o inversores de cadena). Estos cables más largos son 'Cables de cadena '.
PV Cables de CC: especialmente diseñado para entornos fotovoltaicos al aire libre: resistente a altas temperaturas (90 ° C), radiación UV, meteorización y retardante de llama (típicamente cable certificado por PV como TUV PV1-F). Incluye cable positivo (+) y cable negativo (-).
Conectores fotovoltaicos: más comúnmente MC4 o tipos compatibles. Diseñado como conectores resistentes a la intemperie, a prueba de táctil.
Tipos:
Role:
Accesorios - DC Combiner Box:
Combinación de cadenas: combina las salidas de CC de múltiples cadenas fotovoltaicas (por ejemplo, 4, 6, 8, 10, 12, 16 cadenas) conectándolas en paralelo.
Protección: un punto de protección clave en el lado de DC.
Salida: las salidas combinadas de CC positivas (+) y negativas (-) se enrutan a través de cables de CC de calibre más pesado al inversor.
Fusros/interruptores de circuitos de CC: proporcione protección contra sobrecorriente para cada cadena de entrada. Evita la corriente de falla de otras cadenas 'Backfeeding ' y daña los paneles PV en una cadena con fallas si se corta.
Dispositivos de protección contra sobretensiones (SPDS): protege contra sobretensiones inducidas por un rayo en líneas de CC que dañan el equipo aguas abajo como el inversor.
Desconecte el interruptor/aislador: permite la desconexión segura del lado de CC para el mantenimiento o emergencias.
Ubicación: en los sistemas inversores de cadena, típicamente instalados cerca de la matriz fotovoltaica e inversor (por ejemplo, en el techo, al lado de los soportes de tierra o en una sala de interruptor).
Role:
Inversor:
Conversión de CC a CA: Convierte la electricidad de CC generada por los paneles fotovoltaicos en electricidad de CA compatible con la cuadrícula o las cargas locales (por ejemplo, 220V/380V, 50Hz).
Seguimiento máximo del punto de potencia (MPPT): monitorea continuamente y ajusta el punto de operación de entrada de CC para mantener la matriz fotovoltaica en funcionamiento en su potencia de salida máxima, maximizando la cosecha de energía.
Interacción de la cuadrícula (para la cuadrícula): monitorea el voltaje de la cuadrícula y la frecuencia para los sistemas atados a la red, asegurando que la corriente de salida se sincronice con la cuadrícula para cumplir con los requisitos de interconexión. Se desconecta automáticamente de la cuadrícula si se detecta una falla de la cuadrícula (protección anti-islandesa).
Monitoreo y comunicación: generalmente tiene un registrador de datos incorporado, una generación de grabación, estado, etc., y transmite datos a través de unas medios con cableado (RS485, Ethernet) o inalámbrico (WiFi, 4G) a una plataforma de monitoreo.
Funciones de protección: Proporciona protecciones múltiples: sobre/bajo voltaje, sobre/bajo frecuencia, sobrecorriente, sobretemperatura, polaridad inversa, fallas de aislamiento, etc.
Papel: el 'corazón' del sistema, la unidad de conversión de potencia central.
Entrada: recibe electricidad de CC de la caja de combinador de CC (o directamente desde las cadenas).
Salida: produce electricidad de CA.
Accesorios - Cables de CA:
Rol: transmite la salida de CA desde el inversor a la placa de distribución de CA (ACDB) o directamente al punto de interconexión (POI) con la cuadrícula / cargas locales.
Requisitos: Cables de alimentación de CA estándar que cumplen con los códigos eléctricos locales (p. Ej., Thhn/thwn, XHHW en conducto, o use-2/RHW-2 para entierro directo).
Tablero de distribución de CA (ACDB) / Centro de carga:
Protección y distribución: contiene disyuntores que proporcionan protección (sobrecarga y cortocircuito) para la salida de CA del inversor.
Medición: alberga un medidor de electricidad (medidor de kWh) para medir la producción de energía del sistema fotovoltaico (energía alimentada en la red o autoconsumido).
Punto de interconexión de la cuadrícula: el punto de conexión final entre el sistema y la cuadrícula o el panel eléctrico principal del usuario. El medidor de utilidad generalmente se instala aquí o cerca.
Protección contra sobretensiones: SPDS del lado de CA.
Aislamiento: proporciona un interruptor de aislamiento para el mantenimiento.
Role:
Cuadrícula / cargas:
Sistema atado a la cuadrícula: la electricidad de CA convertida se alimenta a la cuadrícula para que otros lo usen. La alimentación del sistema se usa primero por cargas locales; El exceso se exporta a la cuadrícula; El déficit se importa de la cuadrícula.
Sistema fuera de la red: la alimentación de CA se suministra directamente a las cargas locales (a menudo requiere almacenamiento de batería).
Role:
Soporte estructural: esta es la función principal. Correge de forma segura los paneles de PV al techo, tierra u otra estructura, soporte de viento, nieve, lluvia y cargas muertas, asegurando que los paneles funcionen a largo plazo en el ángulo y la posición óptimos.
Optimización de ángulo: las monturas pueden ser fijas o usar sistemas de seguimiento para maximizar la irradiancia solar recibida por los paneles, afectando directamente el rendimiento energético (la salida final del sistema eléctrico).
Ventilación y enfriamiento: el diseño de montaje adecuado (por ejemplo, instalación elevada) proporciona flujo de aire detrás de los paneles, ayudando a enfriar. Las temperaturas más altas reducen la eficiencia del panel fotovoltaico.
Ruta de conexión a tierra: la estructura de montaje metálico es una parte vital de todo el sistema de conexión a tierra de la matriz fotovoltaica. Proporciona un camino de baja impedancia a tierra de la tierra para marcos de paneles, rieles y otros componentes metálicos, realizando de forma segura potenciales corrientes de falla o corrientes de rayos a la Tierra, protegiendo el equipo y el personal. Los conductores de conexión a tierra se conectan a los rieles de montaje y el marco de la matriz.
Energía de la luz -> DC Electricidad: la luz solar golpea los paneles fotovoltaicos, generando electricidad DC.
Recopilación y protección intra-panel: la corriente se recolecta y se emite a través del cuadro de unión; El diodo de derivación proporciona protección si es necesario.
Formación de cadenas: los cables y conectores fotovoltaicos conectan varios paneles en serie, formando una 'String ' con un voltaje de salida más alto.
Combinación y protección de cadenas: las salidas de CC de múltiples cadenas están conectadas a través de cables de cadena a la caja de combinador de CC. La caja del combinador conecta las cadenas en paralelo, aumentando la corriente de salida y proporciona protección a través de fusibles/interruptores internos y SPDS.
Transmisión de CC: la potencia de CC combinada se transmite a través de los principales cables de CC al inversor.
DC -> Conversión y optimización de CA: el inversor convierte DC a CA y maximiza la potencia de entrada a través de MPPT.
Salida y protección de CA: la salida de CA del inversor se transmite a través de cables de CA a la placa de distribución de CA (ACDB).
Conexión de medición y cuadrícula: en el ACDB, después de la protección por interruptores de aire acondicionado, el medidor mide la energía y finalmente se interconecta con la cuadrícula en el punto de interconexión (POI) o se suministra a las cargas locales.
Consumo/exportación de energía: la electricidad de CA se consume por cargas o se exporta a la red.
La estructura de montaje proporciona soporte físico, optimización de ángulos, entorno de enfriamiento y base de conexión a tierra para los paneles fotovoltaicos, cajas de unión, conectores y cables (dentro de la matriz) involucrados en los pasos 1-4. Es la infraestructura que garantiza que el proceso eléctrico funcione de manera segura, estable y eficiente.
Resumen de accesorios: las cajas de unión, los conectores, los cables (DC + AC), las cajas de combinadores, los interruptores/metros en el ACDB, etc., son todos indispensables 'Parts ' que forman la vía eléctrica completa, permiten la transmisión de energía y proporcionan protección de seguridad.
Comprender este flujo y el papel de cada componente muestra claramente cómo la energía solar se transforma paso a paso en electricidad utilizable.
