Sistemi di connessione per impianti fotovoltaici

Il ruolo della Junction Box
La scatola di giunzione, detta anche Junction Box, è un dispositivo, montato sul retro del modulo fotovoltaico, che consente la connessione di più moduli fra loro, realizzando così le opportune configurazioni serie/parallelo.
Le Junction Box sviluppate da Compel, CBox12 e CBox15, caratterizzate da dimensioni contenute e da peso ridotto, sono state sviluppate sulle base delle esigenze dei principali produttori europei di moduli fotovoltaici mono e policristallini. Inoltre questi dispositivi, progettati e fabbricati interamente in Italia, potranno essere usati anche con i moduli a film sottile di prossima generazione. Compel ha prestato particolare attenzione al progetto e all'utilizzo di materiali di elevata qualità. Per evitare problemi di corrosione, è stata svolta un'analisi approfondita relativa ai materiali metallici da accoppiare fra loro - dai ribbon al gruppo molle, ai conduttori dei cavi - che ha stabilito la necessità di mantenere l'indice anodico entro 0,15 V.
La geometria delle molle è tale per cui tutte le connessioni elettriche si possono eseguire rapidamente, utilizzando solo un comune cacciavite, di normale dotazione agli installatori. Inoltre, per facilitarne l'installazione e il riciclaggio, in accordo con la normativa Weee, tutte le parti costituenti la Junction Box sono assiemate senza viti, mediante fissaggi "elastici" protetti da urti che ne potrebbero provocare la rottura o lo sgancio accidentale.
Le scatole di giunzione CBox12 e CBox15 di Compel sono conformi alla normativa Rohs e sono certificate TUV secondo la Normativa DIN V VDE V 0126-5/05.08, mentre è in corso la certificazione UL. Il design brevettato, la sistemazione dei cablaggi e lo specifico alloggiamento temporaneo dei connettori, permettono un facile posizionamento manuale o automatico delle CBox12 e CBox15 ed un'eventuale automazione del test elettrico dei pannelli mediante un simulatore di irradiazione solare. Tutti i dispositivi di Compel vengono controllati e testati elettricamente al 100% prima di essere immessi sul mercato, allo scopo di garantirne la massima qualità.

Cavi di interconnessione e connettori
I cavi utilizzati per l'interconnessione sono cavi unipolari a doppio isolamento, resistenti ai raggi UV e in grado di operare in un campo di temperatura generalmente compreso fra -40 e +120 °C. È importante sottolineare che Compel adotta per le proprie scatole di giunzione dei cavi certificati TUV di sezione 4 mm2, sviluppati specificamente per il settore fotovoltaico e pertanto idonei all'impiego nelle diverse zone climatiche, con le più svariate condizioni ambientali. I connettori sono componenti fondamentali dell'impianto, in quanto devono garantire un corretto e duraturo accoppiamento elettrico tra i vari moduli e l'inverter, mantenendo inalterata negli anni la prevista qualità della connessione. Una caratteristica fondamentale di questo tipo di interconnessione è la resistenza di contatto, che deve essere la più bassa possibile, in modo da avere una limitata sovratemperatura delle giunzioni e una maggior potenza trasferita all'utilizzatore. I connettori Compel per impianti fotovoltaici sono costituiti da un corpo plastico con elevate caratteristiche meccaniche, grazie all'utilizzo di materiali specificatamente sviluppati per applicazioni fotovoltaiche e di contatti metallici maschi e femmina ottenuti dal pieno mediante tornitura, quindi particolarmente adatti alle correnti in gioco.
Riguardo a quest'ultimo aspetto Compel ha utilizzato la sua pluriennale esperienza nel campo dei connettori di potenza, con diversi prodotti professionali sviluppati per i settori delle telecomunicazioni (connessioni di alimentazione) e  per l'industriale. I contatti e le molle di ritenzione sono realizzati con forme e materiali che consentono nel contempo una bassa forza di inserzione e stabilità nel tempo delle prestazioni. La connessione del cavo al contatto si ottiene mediante crimpatura, realizzata con pinze manuali o tramite macchine automatiche. Come ulteriore garanzia, questi connettori sono inoltre dotati di un sistema di aggancio/sgancio del tipo a "scatto elastico", che assicura un innesto rapido e sicuro e che evita sganciamenti accidentali.
Anche i i connettori Compel sono certificati TUV secondo la normativa DIN V VDE V 0126-3/12.06, ed è in corso la certificazione UL.
                                   
Un sistema veloce e sicuro
Interessanti accorgimenti sono stati introdotti da Compel per rendere veloce e sicuro l'utilizzo di questo sistema di connessione. In particolare sono state ricavate due "ali" ai lati della Junction Box, allo scopo di alloggiare i connettori e permettere il montaggio e collaudo in automatico. Inoltre, il corpo della Junction Box è stato studiato per ospitare dei cablaggi arrotolati, in modo di avere una sistemazione pulita e ordinata. Va poi detto che tutti i terminali dei cavi vengono prestagnati prima della intestazione e che, nell'ambito del collaudo elettrico (effettuato al 100%) la resistenza di contatto viene misurata con il sistema a 4 fili, per una maggior precisione. Il laboratorio metrologico (meccanico, elettrico e chimico/fisico), di cui Compel dispone al suo interno, è stato assolutamente determinante nelle scelte e nelle verifiche progettuali, nonché nelle prove e misure propedeutiche alla certificazione formale TUV.

Le caratteristiche del sistema di interconnessione Compel