با تأکید روزافزون بر انرژی تجدید پذیر در سراسر جهان ، سیستم های خورشیدی فتوولتائیک (PV) به یک راه حل مهم انرژی برای بسیاری از خانه ها و ساختمانهای تجاری تبدیل شده اند. در حین نصب یک سیستم PV ، انتخاب کابل های مناسب (کابل های خورشیدی) و سیم ها (سیم های خورشیدی) برای اطمینان از عملکرد پایدار طولانی مدت سیستم مهم است و انتخاب مجراها به طور مستقیم بر ایمنی ، دوام و کارآیی سیستم تأثیر می گذارد. در این مقاله به تفصیل انواع مختلفی از مجاری مورد استفاده در سیستم های PV و نحوه محافظت از کابل ها و سیم های خورشیدی در حین نصب ارائه می شود.
1. الزامات اساسی برای کابل ها و سیم ها درسیستم های پی وی
در اتصال الکتریکی یک سیستم PV ، کابل ها و سیم های خورشیدی عملکرد اصلی انتقال نیرو را فرض می کنند. انتخاب آنها به طور مستقیم بر ایمنی ، کارآیی و قابلیت اطمینان سیستم تأثیر می گذارد. در مقایسه با کابل های معمولی ، کابل های PV معمولاً ویژگی های زیر را دارند:
مقاومت در برابر دمای بالا:کابلهای خورشیدی معمولاً در محیط های فضای باز استفاده می شوند و ممکن است در معرض دمای بالا و تابش ماوراء بنفش قرار بگیرند ، بنابراین مواد عایق و غلافهای بیرونی آنها باید از مقاومت در دمای بالا و مقاومت در برابر اشعه ماوراء بنفش برخوردار باشند.
ظرفیت حمل ولتاژ بالا:سیستم های PV مدرن معمولاً دارای ولتاژهای عملیاتی بالایی هستند و سطح ولتاژ مشترک شامل 600 ولت ، 1000 ولت و 1500 ولت است ، بنابراین کابلهای خورشیدی باید بتوانند در برابر ولتاژهای بالاتر مقاومت کنند.
مقاومت در برابر آب و مقاومت در برابر خوردگی:از آنجا که کابل ها معمولاً در معرض محیط های مرطوب ، به ویژه محیط های زیرزمینی و فضای باز قرار می گیرند ، کابلهای خورشیدی نیاز به مقاومت در برابر آب و خوردگی خوب دارند.
مقاومت در برابر آسیب مکانیکی:کابل ها ممکن است در حین نصب آسیب جسمی خاصی متحمل شوند ، بنابراین ساختار آنها باید در برابر کشش و پارگی مقاوم باشد.
انتخاب صحیح کابل ها و سیم های خورشیدی می تواند عملکرد طولانی مدت و کارآمد سیستم را تضمین کرده و از خرابی الکتریکی یا مشکلات ایمنی ناشی از آسیب کابل جلوگیری کند.
2. نقش مجراها در سیستم های فتوولتائیک
در سیستم های فتوولتائیک ، مجاری اجزای مهمی هستند که برای محافظت از کابل ها و سیم های خورشیدی استفاده می شوند. عملکردهای اصلی مجرای شامل موارد زیر است:
محافظت جسمی:مجراها برای جلوگیری از آسیب مکانیکی به کابل ها در حین نصب ، محافظت فیزیکی برای کابل ها فراهم می کنند.
از عوامل خارجی جلوگیری کنید:مجاری می تواند کابل ها را از عوامل خارجی مانند اشعه ماوراء بنفش ، خوردگی شیمیایی ، آب و هوای شدید (مانند طوفان ، برف) و نیش حیوانات محافظت کند.
ایمنی الکتریکی را بهبود بخشید:مجراها به جلوگیری از قرار گرفتن در معرض کابل ها در معرض مواد قابل اشتعال یا محیط های مرطوب کمک می کنند و از این طریق خطر آتش سوزی یا تصادفات الکتریکی را کاهش می دهد.
نصب و نگهداری را ساده کنید:مجراها می توانند مسیریابی کابل را سازماندهی کنند ، گرفتگی کابل و سردرگمی را کاهش داده و بازرسی و نگهداری بعدی را تسهیل کنند.
3. انواع مجرای مشترک استفاده شده درسیستم های فتوولتائیک
در نصب سیستم های فتوولتائیک ، انواع مجرای مشترک شامل مجرای فلزی ، مجرای غیر فلزی و مجرای انعطاف پذیر است. هر نوع مجرای ویژگی های منحصر به فرد و سناریوهای کاربردی خود را دارد. انتخاب نوع مجرای مناسب می تواند به بهبود ایمنی و قابلیت اطمینان سیستم کمک کند.
3.1 مجرای فلزی (مانند EMT و IMC)
مجراهای فلزی عمدتاً در سیستم های فتوولتائیک مورد استفاده قرار می گیرند که به حفاظت جسمی اضافی نیاز دارند ، به خصوص در مناطقی که در برابر آسیب جسمی یا خطرات احتمالی آسیب پذیر هستند. این مجاری معمولاً از آلومینیوم یا فولاد ساخته شده و از استحکام و دوام بالایی برخوردار است.
EMT (لوله فلزی برقی):EMT یک مجرای فلزی سبک است که معمولاً برای محافظت از کابل در محیط های داخلی و خارجی استفاده می شود. EMT دارای میانگین مقاومت در برابر خوردگی است ، اما برای محیط های خشک تر یا خفیف مناسب است. برای بارهای جریان کوچکتر مناسب است و نصب آن آسان است.
IMC (مجرای فلزی میانی):IMC از EMT ناهموار تر است و برای محافظت از کابل در محیط های سخت ، به ویژه در شرایط صنعتی یا فضای باز مناسب است. این مقاومت در برابر خوردگی و مقاومت در برابر برخورد خوب است و می تواند محافظت جسمی قوی تری برای کابل های خورشیدی فراهم کند.
مزایای استفاده از مجراهای فلزی ، محکم بودن و محافظت شدید آنها برای کابل ها است ، در حالی که مضرات این است که روند نصب آنها پیچیده و پرهزینه است.
3.2 مجرای غیر فلزی (مانند مجراهای PVC)
مجاری غیر فلزی متداول ترین نوع مجرای در سیستم های فتوولتائیک است. مواد مجرای غیر فلزی متداول شامل PVC (پلی وینیل کلرید) و HDPE (پلی اتیلن با چگالی بالا) است که از نظر وزن ، کم هزینه و نصب آن آسان است.
مجرای PVC (مجرای پلی وینیل کلرید):مجراهای PVC لوله های حفاظت از کابل فتوولتائیک بسیار متداول هستند و برای اکثر موارد نصب سیستم فتوولتائیک مناسب هستند. مجرای PVC از مقاومت در برابر خوردگی ، مقاومت در برابر آب و مقاومت در برابر اشعه ماوراء بنفش برخوردار است و می تواند در محیط های طولانی مدت در معرض فضای باز پایدار عمل کند. مجراهای PVC به راحتی نصب می شوند و هزینه های کم دارند ، بنابراین در محافظت از کابل های فتوولتائیک به طور گسترده استفاده می شوند.
مجرای HDPE (مجرای پلی اتیلن با چگالی بالا):مجراهای HDPE نسبت به مجراهای PVC از مقاومت کششی و ضربه بهتری برخوردار هستند و برای استفاده در محیط های شدیدتر مناسب هستند ، به خصوص در سناریوهای کاربردی که نیاز به مقاومت بالا یا پیشگیری از آسیب مکانیکی دارند. مجاری HDPE نیز انعطاف پذیر تر است و می تواند با نیازهای پیچیده سیم کشی مقابله کند.
مزایای استفاده از مجرای غیر فلزی وزن سبک ، کم هزینه و نصب آسان است. نقطه ضعف این است که استحکام مکانیکی آنها نسبت به مجرای فلزی کمی پایین تر است و آنها به راحتی تحت تأثیر تأثیر خارجی یا هوای شدید قرار می گیرند.
3.3 مجرای انعطاف پذیر (مانند مجراهای FMC)
از مجاری انعطاف پذیر معمولاً در سیستم های فتوولتائیک استفاده می شود که نیاز به خم و سازگاری با محیط های نصب پیچیده دارند ، به خصوص در مکانهایی که فضا کوچک است یا تجهیزات به طور مکرر باید جابجا شوند. مواد مجرای انعطاف پذیر معمولاً فلزی یا پلاستیک است و دارای انعطاف پذیری بالا و قابلیت تنظیم است.
FMC (مجرای فلزی انعطاف پذیر):Conduit FMC یک مجرای فلزی انعطاف پذیر است که معمولاً از سیم فلزی ریز ساخته شده است ، مناسب برای محیط هایی با فضای کوچک و سیم کشی انعطاف پذیر. انعطاف پذیرتر از EMT و IMC است و برای محیط های نصب پیچیده مناسب است.
LFMC (مجرای فلزی انعطاف پذیر با مایع):Conduit LFMC از قابلیت ضد آب قوی تر از مجرای FMC برخوردار است و برای مناطقی که رطوبت سنگین دارند یا نیاز به محافظت از ضد آب اضافی دارند مناسب است. برای محیط های فضای باز یا فضای باز مناسب است و می تواند به طور موثری از ورود رطوبت به مجرای جلوگیری کند.
مزیت مجرای انعطاف پذیر انعطاف پذیری و سازگاری آنها است ، به خصوص در مکانهایی که تجهیزات اغلب جابجا می شوند یا فضای نصب محدود است. ضرر این است که از نظر محافظت از آنها گران تر و کمی پایین تر از مجرای سفت و سخت هستند.
4. مبنای انتخاب مجرای
هنگام انتخاب نوع مجرای در سیستم PV ، عوامل اصلی زیر باید در نظر گرفته شود:
4.1 شرایط محیطی
انتخاب مجراها باید بر اساس شرایط خاص محیط نصب تعیین شود. برای سیستم های PV که باید در محیط های سخت (مانند درجه حرارت بالا ، اشعه ماوراء بنفش قوی و مناطق مرطوب) مورد استفاده قرار گیرند ، انتخاب موادی با مقاومت در برابر اشعه ماوراء بنفش قوی تر و مقاومت در برابر خوردگی مهم است.
استفاده در فضای باز:برای تاسیسات در فضای باز ، مجرای PVC و HDPE گزینه های متداول هستند که از مقاومت در برابر اشعه ماوراء بنفش خوبی برخوردار هستند.
نصب زیرزمینی:برای محافظت از کابل زیرزمینی ، مجرای فلزی یا مجراهای HDPE معمولاً اولین انتخاب است که می تواند در محیط های زیرزمینی در برابر فشار و آسیب مقاومت کند.
محیط مرطوب یا زیر آب:اگر کابل نیاز به قرار گرفتن در معرض آب یا رطوبت زیاد دارد ، مجرای انعطاف پذیر با مایع (LFMC) یا مواد مجرای با نمرات ضد آب بالاتر را انتخاب کنید.
4.2 الزامات نصب
فضای نصب:اگر محیط نصب سیستم PV اندک باشد یا کابل نیاز به عبور از خم های پیچیده داشته باشد ، انتخاب مجرای انعطاف پذیر (مانند FMC) مناسب تر خواهد بود.
نوع کابل و سطح ولتاژ:برای سیستم های PV با سطح ولتاژ بالاتر ، مجراهای فلزی مانند EMT یا IMC می توانند محافظت جسمی قوی تری داشته باشند.
4.3 هزینه و قابلیت نگهداری
هزینه: مجرای PVC معمولاً مقرون به صرفه ترین گزینه است ، به خصوص در پروژه هایی با بودجه محدود.
قابلیت حفظ:در صورت نیاز به بازرسی یا نگهداری کابل ها در آینده ، مجرای انعطاف پذیر انعطاف پذیری و راحتی بیشتری را فراهم می کند.