V dobi hitrega napredka v smeri-energetske samozadostnosti se sončni-sistemi zunaj omrežja izpostavljajo kot najboljša možnost za oskrbo z energijo oddaljenih domov in vasi ter bistvenih objektov. Čeprav imajo sistemi sončne energije baterije in sončne kolektorje, ki so sloveli zaradi njihovega pomena, obstajajo številne zaščitne naprave, ki delujejo prikrito in zagotavljajo, da naprave delujejo pravilno in trajajo več let. Te zaščitne lastnosti so tisto, po čemer se učinkovita solarna instalacija razlikuje od tiste, ki bi imela težave.
Krmilnik polnjenja: prva obrambna linija baterije
V središču vsakega-neomrežnega sistema je krmilnik polnjenja, kritična komponenta, ki se nahaja med sončnimi kolektorji in akumulatorsko baterijo. Njegova primarna naloga je ohranjanje baterije. Brez tega bi solarni paneli-, ki lahko oddajajo napetosti, ki močno presegajo mejo varnega polnjenja baterije-hitro poškodovali ali uničili hranilnik.
Sodobni krmilniki polnjenja imajo številne zaščitne funkcije. Zaščita pred prenapolnjenostjo preprečuje, da bi baterije prejemale dodatno električno energijo, potem ko so popolnoma napolnjene, s čimer se izognete morebitnim okvaram in varnostnim tveganjem. Hkrati nizkonapetostni izklop zagotavlja, da se ne-vitalna bremena izklopijo, ko napetost baterije pade pod določeno številko, kar ščiti baterijo pred globoko izpraznjenostjo. Poleg tega obstaja funkcija zaščite pred povratnim tokom, ki ščiti baterije pred njihovo nagnjenostjo k prejemanju električne energije iz baterij, ko je temno, brez kakršnega koli ukrepanja polnilnika, kar ima majhen negativen učinek na baterije.
Na voljo so tudi napredni krmilnikiPV zaščita pred povratno povezavo, PV zaščita-kratkega stika, inpretokovna zaščita med polnjenjem-vse je zasnovano tako, da prepreči, da bi se napake pri namestitvi ali okvara vnesle v-škodo celotnega sistema.
Razsmernik: celoviti električni zaščitni ukrepi
Inverter, ki pretvarja enosmerno energijo iz baterij v uporabno izmenično električno energijo, je še ena trdnjava zaščite. Sodobni-razsmerniki brez omrežja so opremljeni z obsežno zbirko električnih varoval.
Prenapetostna in podnapetostna zaščita zagotavlja varno napetostno delovanje razsmernika in izklopi sistem, ko napetost preseže dovoljene meje. Preprečevanje prevelikega toka in kratkega stika zazna čezmerno moč ali neposredno kratko oblikovanje v napaki in takoj ustavi izhod.
Poleg tega so nekateri napredni razsmerniki opremljeni z zmožnostjo otočne zaščite-, kar omogoča, da se razsmernik v primeru izolacije izklopi in tako pomaga delavcem komunalnih služb. Poleg tega nadzor izolacijske upornosti preverja celovitost izolacije in omogoča izogibanje puščanju vode.
Sistem za upravljanje baterije: Inteligenca na ravni celice
Za sisteme, ki so odvisni od litijevih baterij-vrste baterij, ki vse bolj prevladujejo v sodobnih{1}}instalacijah zunaj omrežja-, sistem za upravljanje baterij (BMS) zagotavlja varnost na izjemno podrobni ravni. Pazite na napetosti, temperaturo in stanje napolnjenosti vsake baterije s pomočjo BMS, da zagotovite enakomerno polnjenje in praznjenje.
Pomembne funkcije BMS vključujejo zaščito pred pre-napetostjo, prenizko-napetostjo, zaščito pred previsokim tokom, zaustavitev zaradi previsoke temperature in izolacijo kratkih stikov. Nekateri sistemi imajo zelo sofisticiran sistem BMS, ki lahko zagotovi pomanjkanje požarne nevarnosti na obeh ravneh.
Utrjevanje okolja: Zaščita pred vremenskimi vplivi
Sistemi zunaj omrežja se pogosto uporabljajo v ekstremnih okoljih, kot so izolirane puščave, obalna območja in zamrznjene gore. Zato je ključnega pomena zagotoviti zaščito pred težkimi vremenskimi razmerami. Večina naprav zdaj uporablja ohišja z oznako IP66, ki zagotavljajo popolno zaščito pred prahom in močnimi vodnimi curki. Poleg tega konektorji, izdelani za letalstvo, odpravljajo potrebo po vrtanju lukenj in zagotavljajo zanesljive povezave v obliki zatesnjenih povezav, kar pomeni, da ni potrebe po ročnem tesnjenju med montažo.
Drug pomemben element je temperaturna kompenzacija. Krmilniki polnjenja s temperaturnimi senzorji samodejno prilagodijo postopek polnjenja, tako da se izognemo prekomernemu polnjenju v toplem in premajhnemu polnjenju v hladnem vremenu. Sodobne zasnove omogočajo pravilno delovanje sistemov v temperaturnem območju od -20 stopinj do 55 stopinj.
Zaščita pred strelo in prenapetostjo: Zaščita pred besom narave
Strela je glavni vzrok resnih okvar v solarnih električnih sistemih. Neposreden udarec ali udarec v bližini lahko ustvari na tisoče voltov, ki prečkajo kable in poškodujejo pretvornik, krmilnik polnjenja in baterije.
Med značilnostmi učinkovitih sistemov brez--omrežja so številne plasti prenapetostne zaščite. Na vhodni strani PV so nameščene DC prenapetostne zaščite (SPD), medtem ko so AC prenapetostne zaščite nameščene na izhodu pretvornika. Obstajajo sistemi, ki uporabljajo posebne dušilce prehodne napetosti (TVS), ki so vgrajeni v krmilnik polnjenja. Zelo pomembna je tudi ozemljitev, saj tudi najnaprednejši sistemi prenapetostne zaščite ne bodo delovali brez ustrezne ozemljitve, obenem pa tudi ne bodo uspešno zaščitili sistema pred udari strele in ohlapnimi povezavami v omrežju, ki vodijo do električnih okvar in požara.
Sistemi zunaj omrežja pogosto združujejo enosmerne odklopnike, varovalke in odvodnike strele v razdelilnih omaricah in tako ustvarijo centralizirano točko zaščite. Danes je veliko proizvajalcev že implementiralo tehnologijo za prekinjevalnik tokokroga ob-okvare (AFCI), ki najde nevarne obloke enosmernega toka, ki pogosto postanejo glavni vzrok požarov v solarnih sistemih in so sposobni onesposobiti elektriko v mikrosekundah.
Zaščita pred zemeljskim stikom: Varnost ljudi in opreme
Ozemljitvene napake-nenamerne električne poti do zemlje-predstavljajo resno nevarnost električnega udara in požara. Veliko-omrežnih pretvornikov zdaj vključujevgrajen-v GFCI (Ground Fault Circuit Interrupter)funkcionalnost, ki aktivno zaznava in prekinja uhajajoče tokove. To zagotavlja višjo stopnjo varnosti v primerjavi s sistemi, ki se zanašajo samo na zunanje zaščitne naprave.
Nadzor izolacijenenehno preverja celovitost električne izolacije sistema in zazna poslabšanje, preden postane nevarno. Za sisteme z generatorji kot rezervo,AC vhodna zaščitazagotavlja, da je moč generatorja varno integrirana brez povratnega napajanja ali preobremenitve sistema.
Požarna varnost: preprečevanje in ublažitev
Z rastjo zmogljivosti shranjevanja energije narašča tudi pomen požarne varnosti. Vodilni proizvajalci vgrajujejo požarno zaščito na več ravneh.Preprečevanje toplotnega begasistemi zaznajo zgodnje znake pregrevanja baterije in sprejmejo korektivne ukrepe. Nekateri sistemi ponujajoizbirno aerosolno gašenje požara, ki lahko pogasi požare na izvoru, preden se razširijo.
Ognjevarna ohišja-izdelani iz materialov, kot je plastika z oznako V0, zagotavljajo dodatno oviro proti širjenju ognja. Uporabapoliamidni inženirski plastični plaščidodaja zaščito, hkrati pa je odporen proti koroziji in obrabi.
Oddaljeno spremljanje: zaščita z inteligenco
Eden ključnih napredkov v današnji varnostni tehnologiji je nadzor in nadzor na daljavo. To je mogoče zaradi povezave prek Wi-Fi, Bluetooth ali brezžičnih omrežij. To uporabniku omogoča spremljanje na desetine pomembnih meritev-raven polnjenja, napetost, temperaturo itd. – s katere koli lokacije na planetu.
Še en preboj pri varnostnem napredku so posodobitve vdelane programske opreme OTA (Over{0}}The-Air). Z njihovo pomočjo dobijo podjetja priložnost za izboljšanje algoritmov brez potrebe po -obiskih na kraju samem.
Zaključek
Zaščitne lastnosti solarnih sistemov, ki niso povezani z omrežjem, daleč presegajo osnovne funkcije, ki jih večina ljudi povezuje s sončno energijo. Od inteligence krmilnika polnjenja in BMS do robustnosti ohišij IP66, od budnosti prenapetostne zaščite do povezljivosti daljinskega nadzora, te "druge" zaščite tvorijo celovito varnostno mrežo. Zagotavljajo, da sistemi zunaj-omrežja ne le proizvajajo energijo, ampak to počnejo varno, zanesljivo in dolgoročno-in zagotavljajo pravo energetsko neodvisnost brez ogrožanja varnosti.
