در نیروگاه‌های خورشیدی، محل قرارگیری تجهیزات الکتریکی نه تنها بر ایمنی و سهولت تعمیر و نگهداری تأثیرگذار است، بلکه مستقیماً عملکرد کلی سیستم را تحت‌تأثیر قرار می‌دهد. تابلو‌های DC و AC به عنوان نقاط اصلی توزیع و کنترل جریان برق و جعبه‌های کامباینر به عنوان نقطه تجمیع ورودی پنل‌ها، نیاز به جانمایی دقیق دارند تا از بروز مشکلات فنی، افت ولتاژ و خرابی‌های زودهنگام جلوگیری شود. به همین دلیل، انتخاب محل نصب این تجهیزات باید بر پایه تحلیل چندجانبه و با دید بلندمدت انجام شود.
• جعبه کامباینر: در سامانه‌های خورشیدی، جعبه‌های کامباینر نقش کلیدی در تجمیع جریان خروجی چند رشته پنل خورشیدی (String) ایفا می‌کنند. این جعبه‌ها معمولاً شامل فیوز‌های DC، سرج ارستر، کلید قطع اضطراری و گاهی مانیتورینگ جریان هستند.
• تابلو‌های DC/AC: تابلو‌های DC و AC وظیفه مدیریت و ایمن‌سازی جریان برق در مراحل مختلف نیروگاه خورشیدی را بر عهده دارند. تابلو DC میان جعبه‌های کامباینر و اینورتر قرار دارد و برای حفاظت، اندازه‌گیری و کنترل جریان مستقیم طراحی شده است. در مقابل، تابلو AC در خروجی اینورتر نصب می‌شود و وظیفه مشابهی را برای جریان متناوب بر عهده دارد. انتخاب تجهیزات با درجه حفاظتی مناسب، طراحی اصولی و رعایت استاندارد‌های تهویه و ایمنی در این تابلوها، برای تضمین عملکرد پایدار نیروگاه ضروری است.
شرایط جوی و اقلیمی محل نصب یکی از مؤثرترین عوامل در عملکرد بلندمدت تجهیزات خورشیدی به شمار می‌رود. انتخاب محل باید به گونه‌ای باشد که تجهیزات در برابر تغییرات محیطی آسیب‌پذیر نباشند و راندمان آنها در طول زمان حفظ شود.
• تابش مستقیم خورشید و گرمای محیط: افزایش دمای تابلو‌های الکتریکی بر اثر تابش مستقیم خورشید، باعث کاهش عمر مفید تجهیزات و افزایش احتمال خرابی می‌شود. نصب در محل سایه‌دار، استفاده از رنگ روشن، یا بهره‌گیری از تهویه و فن می‌تواند دمای داخلی را کنترل کند.
• باد، گرد و غبار و ریزگردها: در مناطق بیابانی، نفوذ ذرات معلق باعث انسداد مسیر تهویه، ایجاد اتصال کوتاه و کاهش راندمان تجهیزات می‌شود. استفاده از تابلو‌های IP65 و بالاتر و فیلتر غبارگیر برای تهویه توصیه می‌شود.
• بارش باران و برف: در مناطق پربارش یا سردسیر، آب‌گرفتگی و یخ‌زدگی می‌تواند منجر به آسیب شدید تجهیزات شود. رعایت شیب نصب، طراحی زهکشی مناسب و انتخاب تابلو‌هایی با حفاظت IP67 از اصول ضروری است.
• نوسانات دمای شبانه‌روز: اختلاف دمای زیاد بین شب و روز موجب شل‌شدن اتصالات و ترک‌برداشتن اجزای فلزی می‌شود. انتخاب متریال مقاوم به تغییرات حرارتی و استفاده از اتصالات ضد لرزش، ریسک را کاهش می‌دهد.
با توجه به تنوع فناوری در نیروگاه‌های خورشیدی (مانند پنل‌های HJT، TOPCon یا Bifacial)، تجهیزات جانبی نیز باید با فناوری اصلی نیروگاه سازگار باشند؛ برای مثال، در نیروگاه‌هایی که از پنل‌های دوطرفه (Bifacial) بهره می‌برند، جعبه‌های کامباینر باید قابلیت تحمل جریان برگشتی ناشی از تابش پشت پنل را داشته باشند؛ چرا که در این مدل پنل‌ها، تولید انرژی از هر دو سطح انجام شده و جریان ماژول‌ها ممکن است در جهت‌های مختلف تغییر کند. به همین دلیل، استفاده از دیود‌های محافظ در خروجی پنل یا طراحی ویژه برای مسیر‌های موازی در کامباینر با تحمل گرمای بالا، ضروری است.
در نیروگاه‌های مجهز به ماژول‌های HJT یا TOPCon نیز، به دلیل راندمان بالاتر و ولتاژ کاری متفاوت، تابلو‌های DC و AC باید بتوانند سطوح ولتاژ و جریان بالاتری را تحمل کرده و در برابر پدیده‌هایی مانند افزایش ناگهانی دما یا جریان نشتی، ایمن باشند. همچنین، با توجه به گسترش استفاده از سیستم‌های مانیتورینگ هوشمند، لازم است تابلوها به تجهیزاتی مانند ترمینال‌های ارتباطی (RS485 یا Ethernet)، حسگر‌های جریان، ولتاژ و دما و حتی ماژول‌های ارسال داده بی‌سیم مجهز شوند.
در طراحی حرفه‌ای نیروگاه خورشیدی، عوامل فنی نقشی تعیین‌کننده در محل نصب تجهیزات الکتریکی دارند؛ زیرا انتخاب نادرست می‌تواند منجر به افزایش تلفات انرژی، بروز خطا‌های عملکردی و آسیب به تجهیزات شود.
• کاهش افت ولتاژ با کاهش طول کابل‌ها: جانمایی باید به گونه‌ای باشد که مسیر کابل‌های DC و AC تا حد ممکن کوتاه و مستقیم باشد تا افت ولتاژ کاهش یافته و راندمان سیستم حفظ شود.
• دسترسی آسان برای نگهداری: تجهیزات باید در محل‌هایی نصب شوند که تیم بهره‌بردار بتواند به سادگی و بدون مانع به آنها دسترسی داشته باشد، به ویژه در شرایط اضطراری یا بازرسی‌های دوره‌ای.
• رعایت فاصله‌های ایمنی و فنی: حفظ فاصله استاندارد با دیگر تجهیزات، علاوه بر جلوگیری از تداخل‌های الکترومغناطیسی، به ایمنی عملیاتی و خنک‌سازی طبیعی تجهیزات کمک می‌کند.
• آمادگی برای اتصال به سیستم‌های پایش: محل نصب باید فضای کافی و زیرساخت لازم برای نصب تجهیزات مانیتورینگ، حسگر‌های دما و جریان، و دوربین‌های نظارتی را داشته باشد.
از منظر اقتصادی، جانمایی بهینه جعبه‌های کامباینر و تابلو‌های DC/AC نه تنها هزینه‌های اولیه اجرا را کاهش می‌دهد، بلکه در کاهش هزینه‌های عملیاتی و نگهداری نیز نقش مهمی ایفا می‌کند.
• کاهش هزینه‌های کابل‌کشی و نصب: کوتاه‌تر کردن مسیر کابل‌ها باعث صرفه‌جویی قابل توجه در هزینه خرید کابل و همچنین کاهش زمان و نیروی انسانی مورد نیاز برای نصب می‌شود که در پروژه‌های بزرگ، این صرفه‌جویی بسیار چشمگیر است.
• کاهش هزینه‌های نگهداری و بهره‌برداری: جانمایی مناسب که دسترسی سریع و بدون مانع به تجهیزات را فراهم کند، زمان تعمیرات و بازرسی‌های دوره‌ای را کاهش داده و به کاهش زمان خاموشی‌های غیرمترقبه کمک می‌کند.
• بهره‌گیری از تجهیزات تولید داخل: استفاده از تابلوها و جعبه‌های کامباینر با کیفیت ساخت داخل، علاوه بر کاهش هزینه‌های ارزی و واردات، حمایت از صنعت داخلی و تسهیل در تأمین قطعات یدکی و خدمات پس از فروش را به همراه دارد.
• صرفه‌جویی در فضا و هزینه سازه‌ها: انتخاب محل نصب به گونه‌ای که نیاز به سازه‌های نگهدارنده و فونداسیون‌های اضافی کاهش یابد، منجر به کاهش هزینه‌های ساخت و ساز و تسریع در اجرای پروژه می‌شود.
در طراحی و اجرای نیروگاه‌های خورشیدی، رعایت استاندارد‌های بین‌المللی مانند IEC 62548 (راهنمای نصب سامانه‌های فتوولتائیک)، IEC 60364 (ایمنی سیستم‌های الکتریکی) و همچنین الزامات نهاد‌های داخلی نظیر ساتبا، امری ضروری است. این استاندارد‌ها دستورالعمل‌هایی برای تعیین فاصله ایمن بین تجهیزات، محافظت در برابر رطوبت، نفوذ گردوغبار، و الزامات تهویه ارائه می‌دهند. اجرای دقیق این موارد باعث افزایش عمر تجهیزات، بهینه‌سازی عملکرد، و کاهش خطرات ناشی از نقص‌های فنی یا محیطی خواهد شد.
نیروگاه‌های خورشیدی هرچند دوستدار طبیعت هستند، اما نصب ناصحیح تجهیزات ممکن است به پوشش گیاهی، منابع آب زیرزمینی یا خاک منطقه آسیب وارد کند. در مناطقی با خطر زلزله یا طوفان‌های شدید، باید اصول مقاوم‌سازی تجهیزات در برابر ارتعاشات و نیرو‌های مکانیکی رعایت شود. استفاده از پایه‌های مقاوم، پوشش‌های حفاظتی و رعایت فاصله از شیب‌های خطرناک از جمله ملاحظات ضروری در طراحی جانمایی سازه‌ای هستند.
ظرفیت تولید داخلی جعبه‌های کامباینر و تابلو‌های DC/AC در کشور طی سال‌های اخیر رشد محسوسی داشته است. تولیدکنندگان داخلی با بهره‌گیری از استاندارد‌های بین‌المللی و استفاده از قطعات باکیفیت، توانسته‌اند تجهیزاتی با قابلیت تجمیع ایمن جریان‌های DC و توزیع بهینه توان AC تولید کنند که از نظر عملکرد و دوام، با نمونه‌های وارداتی رقابت‌پذیر هستند. این تجهیزات ضمن ارتقاء ایمنی و قابلیت اطمینان نیروگاه‌های خورشیدی، باعث کاهش وابستگی به واردات و بهینه‌سازی هزینه‌های اجرایی می‌شوند.
در حوزه تابلو‌های پیشرفته‌تر DC و AC، شرکت‌های داخلی موفق به طراحی و ساخت مدل‌هایی با قابلیت مانیتورینگ لحظه‌ای، حفاظت چندلایه و سازگاری با شرایط اقلیمی متنوع کشور شده‌اند. این محصولات علاوه بر افزایش راندمان و پایداری شبکه داخلی نیروگاه، امکان توسعه و نگهداری آسان‌تر سیستم را فراهم می‌کنند. هرچند ارتقاء مستمر کیفیت و به‌روزرسانی فناوری همچنان ضروری است، اما روند فعلی نشان می‌دهد که ظرفیت تولید داخلی این تجهیزات در مسیر رشد و خودکفایی صنعت انرژی خورشیدی کشور قرار دارد.
تعیین محل نصب جعبه‌های کامباینر و تابلو‌های DC/AC در نیروگاه‌های خورشیدی یکی از مراحل کلیدی در طراحی و اجرای پروژه‌هاست که تأثیر مستقیمی بر عملکرد، ایمنی و هزینه‌های بهره‌برداری دارد. انتخاب صحیح این محل نیازمند بررسی جامع عوامل محیطی، فنی و اقتصادی است تا ضمن حفظ ایمنی و سهولت نگهداری، راندمان نیروگاه به حداکثر برسد. طراحی محل جانمایی تجهیزات باید با دید آینده‌نگر انجام شود؛ به‌گونه‌ای که در صورت نیاز به توسعه ظرفیت یا ارتقاء فناوری، امکان افزودن تجهیزات جدید بدون بازطراحی کلی فراهم باشد.
ارسال نظر
آموزش خورشیدی 
خبرهای مرتبط
