Instalacje paneli słonecznych (PV) — instalacja i bezpieczeństwo prądu stałego

Instalacja paneli słonecznych (PV — fotowoltaika) konwertuje światło słoneczne na prąd stały (DC) w modułach, a falownik konwertuje to na prąd przemienny (AC), który jest podłączany do instalacji i sieci. To brzmi prosto, ale strona DC pęka z wieloma nawykami, które elektryk ma z instalacji AC — i tam leży niebezpieczeństwo i błędy. Wymagania normatywne znajdują się w DS/HD 60364-7-712.

• 01Moduły — poszczególne panele, które każdy dostarcza DC napięcia i prądu w zależności od natężenia światła.
• 02Ciąg (string) — moduły połączone w szeregu, aby ich napięcia były sumowane do zakresu pracy falownika.
• 03Kable DC i wyłącznik DC — między strunami a inwerterem, z możliwością odłączenia strony DC.
• 04Inwerter — konwertuje DC na 230/400 V AC i synchronizuje się z siecią.
• 05Przyłączenie AC — przez własną grupę z ochroną prądową i prądową błędu do tablicy i dalej do sieci zgodnie z Regulaminem wspólnym.

Przy AC napięcie przekracza zero 100 razy na sekundę; to pomaga ugasić łuk elektryczny, gdy wyłącznik się otwiera. Prąd stały nie ma zerowego przejścia — łuk DC będzie się palić i jest trudny do ugaszenia. Jednocześnie ciąg słoneczny jest pod napięciem, gdy tylko jest światło — nie można go "wyłączyć" u źródła. To oznacza dwie rzeczy: materiały DC (wyłączniki, wtyczki, kable) muszą być specjalnie oznaczone dla DC dla tego zadania, i nie można zrobić modułów beznapięciowymi poprzez przerwanie inwertera.

Napięcie nieczuwne stringu (Voc) musi być poniżej maksymalnego napięcia wejściowego falownika I poniżej maksymalnego napięcia systemowego instalacji. Krytyczne jest to, że moduł Voc WSPINA SIĘ, gdy robi się zimno - wbrew temu, co można by myśleć. Dlatego liczba modułów na string jest wymiarowana po najniższej spodziewanej temperaturze modułu, a nie po letnim dniu.

Eksempel: Et modul har Voc,STC = 41 V og β = −0,29 %/°C. Ved T_min = −10 °C bliver stigningen 0,0029 · (25 − (−10)) = 0,0029 · 35 = 0,102, altså ca. 10 %. Voc(kold) = 41 · 1,102 = 45,2 V pr. modul. Med en maksimal systemspænding på 1000 V bliver største strenglængde 1000 / 45,2 = 22,1 → 22 moduler pr. streng. Regner du kun med de 41 V ved 25 °C, ville du fejlagtigt tro, at 24 moduler var i orden — og overskride grænsen på en kold vinterdag.

Musi istnieć możliwość przerwania strony DC, aby falownik mógł być bezpiecznie serwisowany — zwykle przełącznik obciążenia DC blisko falownika, oznaczony pełnym napięciem i prądem struny DC. Niektóre instalacje są uzupełniane elektroniką na poziomie modułu (optymalizatory/mikrofalowniki) z funkcją bezpieczeństwa, która obniża napięcie struny do bezpiecznego poziomu po przerwaniu — korzyść dla bezpieczeństwa pożaru, ponieważ dach byłby inaczej pod pełnym napięciem DC, tak długo jak słońce świeci. Wykrywanie łuku (funkcja podobna do AFDD w falowniku) znajduje się na nowszych instalacjach i przerywa się przy rozpoczynającym się łuku DC.