Combiner Box زمانی کاربردی یا لازم میشود که چند استرینگ خورشیدی پیش از رسیدن به اینورتر روی یک مسیر DC مشترک تجمیع شوند، یا بخواهیم فیوز gPV هر شاخه، SPD، ترمینالها و کلید قطع DC را در یک نقطه متمرکز کنیم.
اما وجود دو یا سه استرینگ بهتنهایی به معنی الزام Combiner Box نیست. اگر اینورتر ورودیهای مستقل کافی داشته باشد و هر استرینگ مستقیماً به ورودی مناسب خود متصل شود، ممکن است جعبه تجمیع خارجی لازم نباشد.
پیش از موازی کردن چند استرینگ روی یک خروجی، باید محدودیت جریان MPPT اینورتر، نیاز به حفاظت اضافهجریان، مشخصات پنل و ظرفیت کابل خروجی بررسی شود.
Combiner Box خورشیدی چیست؟
Combiner Box یا جعبه تجمیع، تابلویی در سمت DC سیستم خورشیدی است که چند ورودی استرینگ را دریافت کرده و در صورت طراحی برای تجمیع، آنها را روی یک باس یا خروجی مشترک قرار میدهد.
این تابلو همچنین میتواند تجهیزات حفاظتی و ایزولاسیون هر استرینگ و خروجی اصلی را در یک محل قابل سرویس جمع کند.
چه زمانی Combiner Box منطقی یا لازم میشود؟
- چند استرینگ باید روی خروجی مشترک تجمیع شوند
- برای هر استرینگ فیوز gPV جداگانه لازم است
- نیاز به SPD مرکزی سمت DC وجود دارد
- کلید قطع DC خروجی باید در محل آرایه نصب شود
- تعداد کابلهای ورودی زیاد شده است
- فاصله آرایه تا اینورتر زیاد است
- سرویس و عیبیابی مستقل استرینگها مهم است
- پروژه صنعتی یا نیروگاهی چنداسترینگی است
چه زمانی ممکن است Combiner Box لازم نباشد؟
اگر یک یا چند استرینگ بتوانند مستقیماً به ورودیهای مستقل اینورتر متصل شوند، تجمیع خارجی همیشه مزیتی ایجاد نمیکند.
این موضوع بهخصوص در اینورترهایی با چند MPPT و چند ورودی استرینگ رایج است. اگر حفاظت و ایزولاسیون موردنیاز نیز به شکل مناسب در طراحی سیستم یا داخل اینورتر پیشبینی شده باشد، میتوان مسیر مستقیمتری داشت.
Combiner Box برای «داشتن چند پنل» نیست؛ برای مدیریت و در صورت نیاز تجمیع چند استرینگ DC است.
۱ تا ۶ استرینگ؛ Combiner Box لازم هست یا نه؟
جدول زیر یک راهنمای طراحی اولیه است. پاسخ نهایی به تعداد ورودیهای مستقل اینورتر، آرایش MPPT و نیازهای حفاظتی پروژه بستگی دارد.
| تعداد استرینگ | اگر ورودی مستقل اینورتر کافی باشد | اگر خروجی مشترک لازم باشد | نیاز احتمالی به فیوز شاخه | نتیجه اولیه |
|---|---|---|---|---|
| ۱ | اتصال مستقیم معمولاً سادهتر است | معمولاً تجمیعی وجود ندارد | بسته به طراحی | معمولاً Combiner لازم نیست |
| ۲ | اغلب میتوان مستقیم متصل کرد | در صورت موازیسازی باید بررسی شود | وابسته به جریان برگشتی | اغلب اختیاری / وابسته به طراحی |
| ۳ | اگر ورودیها کافی باشند ممکن است مستقیم باشد | برای تجمیع، تابلو بسیار کاربردی میشود | اهمیت بیشتر | نیاز به بررسی جدیتر |
| ۴ | وابسته به تعداد ورودیهای اینورتر | مدیریت مرکزی معمولاً مفید است | اغلب نیازمند بررسی حفاظت هر شاخه | Combiner معمولاً منطقیتر |
| ۵ | اتصال مستقیم پیچیدهتر میشود | تجمیع و حفاظت مرکزی مفید است | ریسک جریان برگشتی بالاتر | اغلب توصیه میشود |
| ۶ | نیازمند ورودیهای زیاد و کابلکشی بیشتر | تجمیع مرکزی معمولاً کارآمدتر است | حفاظت شاخهها اهمیت بالایی دارد | در بسیاری از طرحها گزینه طبیعی است |
ممکن است اینورتر صنعتی شش ورودی مستقل داشته باشد و هر شش استرینگ بدون تجمیع خارجی وارد دستگاه شوند؛ یا برعکس، پروژه سهاسترینگی به دلیل فاصله زیاد و نیاز به حفاظت مرکزی از Combiner Box استفاده کند.
داخل Combiner Box چه تجهیزاتی قرار میگیرد؟
ترکیب تجهیزات به طراحی پروژه وابسته است، اما اجزای متداول شامل ورودیهای استرینگ، فیوزهای gPV، باس DC، SPD، ترمینال ارت و در بعضی طرحها کلید ایزولاتور یا بریکر DC خروجی است.
- ورودی مثبت و منفی استرینگها
- فیوز یا حفاظت شاخه در صورت نیاز
- SPD مخصوص PV/DC
- ترمینال و شینه ارت
- باس یا ترمینال تجمیع
- کلید قطع DC خروجی
- گلند و آببندی مناسب
- لیبلگذاری و شناسایی استرینگها
فیوز gPV در Combiner Box چه نقشی دارد؟
در آرایه چنداسترینگی، استرینگهای سالم میتوانند در زمان خطا به شاخه معیوب جریان برگشتی وارد کنند. اگر این جریان بتواند از محدوده مجاز پنل یا کابل عبور کند، حفاظت اضافهجریان مجزای هر استرینگ لازم میشود.
فیوز مورد استفاده باید مخصوص فتوولتائیک و با ولتاژ DC مناسب سیستم باشد. ریتینگ آن نیز باید با Isc و Max Series Fuse Rating پنل هماهنگ شود.
SPD داخل Combiner Box چه زمانی قرار میگیرد؟
قرار دادن SPD سمت DC در نزدیکی نقطه تجمیع، یکی از کاربردهای رایج Combiner Box است. نوع و کلاس SPD باید بر اساس ولتاژ آرایه، طراحی حفاظت صاعقه و شرایط پروژه انتخاب شود.
در پروژه معمول ممکن است Type 2 مطرح باشد؛ در پروژه دارای سیستم حفاظت خارجی صاعقه یا ریسک بالاتر، ممکن است نیاز به Type 1 یا Type 1+2 مطرح شود.
آیا خروجی Combiner Box به کلید DC نیاز دارد؟
در بسیاری از طراحیها برای امکان جداسازی آرایه از کابل خروجی و اینورتر، کلید ایزولاتور DC در خروجی در نظر گرفته میشود.
جریان و ولتاژ نامی این کلید باید بر اساس مجموع جریان استرینگهای موازی و بیشینه ولتاژ DC سیستم انتخاب شود.
جریان خروجی Combiner Box چگونه تغییر میکند؟
وقتی استرینگهای مشابه موازی میشوند، جریان خروجی تقریباً برابر مجموع جریان شاخهها خواهد بود.
۴ استرینگ با جریان کاری حدود 12A میتوانند در خروجی مشترک جریانی نزدیک 48A ایجاد کنند.
این عدد فقط نقطه شروع طراحی است. برای کابل، کلید و تجهیزات خروجی باید شرایط واقعی، ضرایب طراحی و ریتینگ تجهیزات بررسی شوند.
آیا میتوان استرینگهای هر MPPT را در یک Combiner جمع کرد؟
فقط زمانی که آرایش الکتریکی با محدودیتهای اینورتر سازگار باشد. استرینگهایی که قرار است روی یک مسیر مشترک یا یک MPPT موازی شوند باید از نظر ولتاژ، جهت نصب، تعداد پنل و جریان با طراحی MPPT هماهنگ باشند.
تجمیع اشتباه میتواند باعث تجاوز از حداکثر جریان MPPT یا از بین رفتن مزیت MPPTهای مستقل شود.
اگر یک MPPT حداکثر جریان مشخصی دارد، بزرگتر کردن کابل یا کلید خروجی اجازه عبور جریان بیشتر به آن MPPT را نمیدهد.
Combiner Box چگونه کابلکشی را سادهتر میکند؟
اگر چند استرینگ در فاصله زیادی از اینورتر قرار داشته باشند، کشیدن تمام کابلهای مثبت و منفی تا محل اینورتر میتواند حجم کابلکشی را زیاد کند.
در بعضی معماریها استرینگها نزدیک آرایه در Combiner Box تجمیع میشوند و یک مسیر DC اصلی با سطح مقطع مناسب به سمت اینورتر ادامه پیدا میکند. این کار باید همراه با محاسبه افت ولتاژ و جریان خروجی انجام شود.
Combiner Box با DCDB چه تفاوتی دارد؟
در بازار این دو اصطلاح گاهی به جای یکدیگر استفاده میشوند، اما Combiner Box معمولاً بر عملکرد تجمیع چند استرینگ تأکید دارد.
DCDB اصطلاح گستردهتری برای تابلو توزیع و حفاظت DC است و ممکن است بدون تجمیع چند استرینگ نیز در معماری سیستم استفاده شود. نام دقیق کمتر از عملکرد واقعی و نقشه داخلی تابلو اهمیت دارد.
چه اشتباهاتی در طراحی Combiner Box رخ میدهد؟
- تجمیع استرینگها بدون بررسی جریان MPPT
- استفاده از فیوز AC به جای gPV
- نادیده گرفتن Voc سرد سیستم
- انتخاب SPD با ولتاژ نامناسب
- کوچک گرفتن کابل خروجی
- نادیده گرفتن جریان برگشتی شاخهها
- تجمیع استرینگهای ناسازگار
- بیتوجهی به IP و آببندی تابلو
چهار استرینگ 12A با فاصله زیاد تا اینورتر
فرض کنیم چهار استرینگ مشابه داریم که هر کدام حدود 12 آمپر جریان کاری دارند و محل آرایه از اینورتر فاصله قابلتوجهی دارد.
در این وضعیت Combiner Box میتواند محل مناسبی برای مدیریت چهار ورودی، حفاظت هر شاخه در صورت نیاز، SPD و کلید خروجی باشد. جریان کاری خروجی مشترک نیز در یک برآورد ساده نزدیک 48 آمپر خواهد بود.
باید بررسی شود که اینورتر یا MPPT مقصد چنین جریان ورودی را مجاز بداند؛ در غیر این صورت این چهار استرینگ نباید به یک ورودی مشترک تجمیع شوند.
بالاخره Combiner Box چه زمانی لازم است؟
وقتی چند استرینگ باید روی یک خروجی مشترک مدیریت شوند، حفاظت هر شاخه لازم است یا تجمیع تجهیزات DC در یک نقطه مزیت اجرایی و سرویس ایجاد میکند، Combiner Box انتخاب منطقی است.
برای یک استرینگ معمولاً نیازی به جعبه تجمیع وجود ندارد. برای دو یا سه استرینگ پاسخ وابسته به ورودیهای اینورتر و نیاز حفاظتی است. با افزایش تعداد استرینگها، ارزش مدیریت مرکزی و تجمیع کابلها معمولاً بیشتر میشود.
تعداد استرینگها → آرایش MPPT و ورودیهای اینورتر → نیاز به موازیسازی → حفاظت شاخهها → SPD و کلید DC → کابل خروجی → تصمیم درباره Combiner Box.
سؤالات رایج درباره Combiner Box خورشیدی
برای عملکرد تجمیع خیر، چون فقط یک استرینگ وجود دارد. ممکن است تابلو DC حفاظتی جداگانه لازم باشد، اما آن الزاماً Combiner Box به معنای تجمیع چند شاخه نیست.
خیر. اگر اینورتر دو ورودی مناسب داشته باشد، هر استرینگ ممکن است مستقیم متصل شود. در صورت موازیسازی یا نیاز به حفاظت مرکزی، Combiner Box میتواند کاربردی شود.
خیر. نیاز به فیوز شاخه به جریان برگشتی احتمالی، تعداد استرینگها و محدودیت پنل و کابل بستگی دارد.
تجمیع نباید مزیت MPPTهای مستقل یا محدودیت جریان آنها را نقض کند. استرینگها فقط مطابق معماری و دیتاشیت اینورتر باید گروهبندی شوند.
تعداد استرینگ و مدل اینورتر را مشخص کنید
با تعداد استرینگها، Isc و Voc پنل، تعداد MPPT و حداکثر جریان ورودی اینورتر میتوان مشخص کرد Combiner Box لازم است یا اتصال مستقیم بهتر است.
