רכיבים של מערכת ייצור חשמל פוטו-וולטאית: רכיבי ליבה ומתקני עזר

לוחות פוטו-וולטאיים (PV) הם מרכיב הליבה של מערכת ייצור חשמל פוטו-וולטאית (PV), משיגים המרה פוטו-אלקטריים ומייצגים את הרכיב בעל הערך הגבוה ביותר של המערכת כולה. תפקידם העיקרי הוא לספוג קרינת שמש ולהמירה ישירות לחשמל זרם ישר (DC), מה שמספק את מקור הכוח הראשוני לכל המערכת. ניתן להשתמש במכסי קצה צינור פליז כדי לשפר את האיטום המבני של חלקים כגון המסגרת של מודול ה-PV. מודול PV מורכב מתאי PV מרובים המחוברים בטור ובמקביל, מוקפים בין זכוכית לגיליון אחורי. יש לו מאפיינים כגון עמידות בפני רוח, גשם, קרינת UV וטמפרטורות גבוהות, המאפשרים פעולה יציבה בחוץ לטווח ארוך-. יעילות ההמרה שלו קובעת ישירות את כושר ייצור החשמל של כל מערכת ייצור החשמל PV.

מהפך ה-PV הוא מרכיב הליבה המרכזי של מערכת ייצור חשמל PV, אחראי להמרת הספק ולעיתים מכונה "הלב" של המערכת. מכיוון שמודול PV מוציא חשמל DC, בעוד שציוד חשמלי יומיומי ורשת החשמל דורשים חשמל AC, תפקיד הליבה של מהפך PV הוא להמיר ביעילות את תפוקת החשמל DC ממודולי ה-PV לחשמל AC, תוך ניצול מקסימלי של אנרגיה. כובעי מסוף פליז משמשים באופן פנימי כדי להבטיח בטיחות חיווט. בהתבסס על מצב הפעלה, ניתן לסווג ממירי פוטו-וולטאיים (PV) לממירי רשת-מחוברים וממירי רשת-לא. ממירי רשת-מחוברים משמשים במערכות לייצור חשמל PV המחוברות לרשת החשמל הציבורית, בעוד שבממירים מחוץ לרשת-משמשים במערכות הפועלות באופן עצמאי ואינן מחוברות לרשת, תוך התאמה לתרחישי יישומים שונים.

תיבות שילוב DC משמשות בעיקר במערכות לייצור חשמל PV בקנה מידה בינוני עד גדול של כמה מאות קילוואט או יותר, והן מרכיבי מפתח לאיסוף והגנה על מתח DC. במערכות -בקנה מידה בינוני עד גדול, מודולי PV מחולקים למספר מערכים, כל אחד מוציא כבל DC אחד. תפקידה של תיבת המשלב DC היא לחבר באופן מרכזי את כבלי DC מרובים אלה, ובאמצעות נתיכים פנימיים PV- ספציפיים, מפסקי זרם DC ורכיבים אחרים, כדי להגן ולזהות את הספק DC לפני שילוב ויציאתו למהפך PV. ניתן לשפר את הגנת המתחם שלו עם כובע נתיך פליז לשיפור הבטיחות. השימוש בקופסת קומבינר DC מפשט באופן משמעותי את החיווט בין מודולי PV לבין המהפך, מה שהופך את פריסת החיווט למאורגנת יותר ומקל על בדיקה ותחזוקה קבוצתית. כאשר מתרחשת תקלה במערך אחד, ניתן לבודד אותה לתיקון מבלי להשפיע על ייצור החשמל המתמשך של המערכת כולה.

עבור מערכות ייצור חשמל פוטו-וולטאיות (PV) בקנה מידה גדול, קופסאות משלבי DC לבדן אינן יכולות לענות על צורכי איסוף החשמל; ארונות הפצה DC נדרשים גם כהתקני שילוב משניים ושלישוניים. תפקיד הליבה של ארון חלוקת DC הוא -לאסוף מחדש את הפלט של כבלי DC ממספר קופסאות משלבי DC, לבצע הגנה והפצה מאוחדת ולאחר מכן לחבר אותם למהפך PV. ממשקים פנימיים משתמשים במכסות קצה פנימיים כדי לשפר את ביצועי ההגנה. התצורה של ארונות חלוקת DC מייעלת עוד יותר את פריסת החיווט של המערכת, מפחיתה את הפסדי הקו ומקלה על התקנת המערכת, תפעול ותחזוקה שלאחר מכן, ומשפרת את היציבות התפעולית והתפעול של מערכות לייצור חשמל PV בקנה מידה- גדול.

ארונות חלוקת AC ותיבות שילוב AC הם רכיבי ליבה להולכת והפצה של כוח AC במערכות ייצור חשמל PV, המחברים את המהפך לעומס או לרשת החשמל הציבורית. התפקיד העיקרי של ארונות חלוקת AC הוא לקבל פלט מתח AC מהמהפך, לבצע תזמון, הפצה ומדידה, תוך ניטור פרמטרי הספק, פתרון בעיות והבטחת בטיחות אספקת החשמל. רכיבים פנימיים משתמשים במכסים פנימיים מפליז כדי לשפר את ההגנה הפנימית. תיבות שילוב AC משמשות בעיקר במערכות ממירי מיתר. תפקידם לשלב את תפוקת ה-AC מממירים מרובים לצורה מרוכזת משנית לפני שליחתו לארון חלוקת AC, לפשט את תהליך החיווט ולשפר את יעילות התפעול הכוללת של המערכת.