Lad se på forskellen - Solpaneler: Serie eller parallel
Hvad er forskellen mellem ledningsføring af solpaneler i serie eller parallel?
Når du kobler flere solpaneler sammen i et system, har du to valg:
Serie og parallel. Det afhænger hovedsageligt af din applikation, om du skal tilslutte dine solpaneler i serie eller parallelt. Lad os undersøge forskellene, og hvornår hver metode er bedst.
Hvad er forskellen? Solpaneler: Serie eller parallel
Den største forskel mellem ledningsføring af solpaneler i serie eller parallel er udgangsspændingen og strømmen. Når du forbinder flere paneler i serie, lægges deres udgangsspændinger sammen, og deres udgangsstrøm forbliver den samme. Omvendt, når du forbinder adskillige solpaneler parallelt, lægges deres udgangsstrømme sammen, men deres udgangsspændinger forbliver de samme.
Lad os se nærmere på, hvordan dette virker, og hvordan man fortråder paneler i serie og parallelt.
Serie
Spænding og ampere i serie
For at forbinde solpaneler i serie skal du forbinde den positive terminal på det første panel til den negative terminal på det næste, og så videre. Den resulterende spænding vil være summen af alle panelspændingerne i serien. Den samlede strøm vil dog være lig med udgangsstrømmen fra et enkelt panel.
For eksempel, i grafikken ovenfor, har vi tre 18-volt, 6-amp paneler forbundet i serie. Udgangsspændingen er 54 volt (18V + 18V + 18V = 54V), alligevel er udgangsstrømmen stadig 6 ampere.
Solcelepanler er bedst til
Solpaneler i serie er også bedst, hvis du har brug for et lavstrømsanlæg. For at beregne udgangseffekten af et solsystem skal du gange spændingen med strømmen. Hvis du har et system med højere spænding, vil din strømstyrke være lavere. Lavere strømstyrke giver dig mulighed for at bruge mindre kabeldimension, som er billigere og nemmere at arbejde med.
En vigtig ting at vide er, at du bliver nødt til at bruge en MPPT solarladere, når du forbinder dine paneler i serie. MPPT laderegulatorer regulerer spændingen og strømmen fra solpanelerne, så de matcher batteribankens spænding uden at miste strøm. Hvis du bruger en PWM-controller, vil batteriet trække den samlede panelspænding ned for at matche den, og du vil miste meget strøm.
Bypass-diode
En bypass-diode bruges i solcellepaneler (PV) for at beskytte delvist skyggede PV-celler mod fuldt fungerende celler i fuld sol inden for det samme solpanel, når det bruges i højspændingsserier .
I dag har de fleste solcellepaneler af god kvalitet allerede fabriksinstallerede bypass-dioder indbygget i deres design under fremstillingen.
Diodernes hovedopgave er at beskytte solcellerne mod overophedning, når der opstår delvis skygge.
Nedenstående billede viser diode indbygget i et 55W solcellepanel.
Optimal effekt ved høj celletemperatur
Løsningen til at forbedre MPPT-controllerens ydeevne ved høje celletemperaturer er at øge panelspænding ved at øge antallet af celler i serie.
Denne løsning er naturligvis ikke anvendelig til PWM-controllere: øge antallet af celler i serien vil reducere ydeevnen ved lav temperatur.
I tilfælde af MPPT-controlleren: udskift 12 V / 100 W-panelet med et 24 V / 100 W-panel eller med to 12 V / 50 W paneler i serie.
Dette vil fordoble udgangsspændingen, og MPPT-controlleren oplades et 12 V batteri med 66 W (5,1 A @ 13 V), ved 100°C celletemperatur, se figur 13.
En yderligere fordel: fordi panelspændingen er fordoblet, reduceres panelstrømmen med halvdelen (P = V x I og P er ikke ændret, men V er fordoblet).
Ohms lov fortæller, at tab på grund af kabelmodstand er Pc (Watt) = Rc x I², hvor Rc er modstand af kablet. Hvad denne formel viser er, at for et givet kabeltab, krydser kabel sektionsarealet kan reduceres med en faktor fire, når array-spændingen fordobles.
Kilde: Victron
Konklusion:
Når du bruger en MPPT laderegulator, er der to overbevisende grunde til at øge PV
spænding (ved at øge antallet af celler i serie):
a) Høst så meget strøm som muligt fra solpanelet, selv ved høje celler
temperatur.
b) Reducer kabeltværsnitsarealet og sænk derfor omkostningerne.
Delvis skygge
Delvis skygge sænker udgangsspændingen. MPPT har derfor en klar fordel i forhold til PWM i tilfælde af delvis skygge.
Parallel
For at tilslutte solpaneler parallelt skal du forbinde alle de positive terminaler på hvert panel sammen og derefter gøre det samme for de negative terminaler. Den resulterende strøm vil være summen af alle panelets strømstyrker i det parallelle array. Den samlede spænding vil dog være lig med udgangsspændingen for et enkelt panel.
Eksempel: tre 18-volt, 6-amp paneler forbundet parallelt. Udgangsstrømmen er 18 ampere (6A + 6A + 6A = 18A), men udgangsspændingen er stadig 18 volt.
Parallelle solpaneler er også ideelle, når du ønsker et lavspændingssystem, der bruger en billigere PWM-controller. Igen, ledning af flere solpaneler parallelt ændrer ikke den samlede udgangsspænding. Så hvis dit paneludgangsspænding matcher din nominelle batteriopladningsspænding, giver et parallelt array dig mulighed for at øge din udgangsladestrøm uden at skulle regulere spændingen.
Solpanelspænding
Spændingen på et solpanel er ikke fast, og vil variere afhængigt af intensiteten af det sollys, der rammer panelet. Det er også stærkt påvirket af temperaturen.
Når temperaturen på cellerne i et panel stiger, falder spændingen. Dette får også modulets udgangseffekt til at falde. Den mængde, som spændingen ændrer sig med hver gradsændring i temperaturen, kaldes temperaturkoefficient og kan findes på solpanelets datablad.
Et solpanel datablad vil give flere forskellige spændingsværdier. De to vigtigste er:
Voc (ved STC) – Solar Panels åben kredsløbsspænding ved STC. Dette er den spænding, som solpanelet kan forventes at vise over sine terminaler, når det ikke er tilsluttet nogen anden enhed, under standard testbetingelser (STC).
Vmpp (ved STC) . Solpanelspænding ved det maksimale effektpunkt.
Den maksimale spænding panelet vil producere ved STC, når det er tilsluttet en inverter med maksimal power point tracking (MPPT).
Blande solpaneler typer og størrelser ved Serie eller Parallelt forbundet.
I alle eksempler har vi antaget, at vi forbinder solpaneler i serie eller parallelt ved hjælp af identiske paneler. Selvom dette er ideelt og er den bedste mulighed, er det ikke et krav. Det er muligt at blande solpaneler fra forskellige producenter med forskellige elektriske klassificeringer, men der er nogle afgørende retningslinjer at følge.
Hvis du forbinder din solcellepanel i serie, skal alle panelerne have den samme strømstyrke. Spændingerne vil stadig lægges sammen, men strømudgangen vil være lig med det lavest vurderede panel i serien.
I vores første eksempel, hvis et af 18-volt panelerne har en strømstyrke på fire ampere i stedet for seks ampere, ville hele systemets output være fire ampere.
Dette betyder, at den samlede effekt ville falde fra omkring 324 watt (54 volt X 6 ampere = 324 watt) til 216 watt (54 volt X 4 ampere = 216 watt).
Alternativt, når du forbinder dit solpanel parallelt, skal alle panelerne have samme spændingsværdi. Systemets udgangsspænding vil matche panelet med den laveste spændingsværdi.
Generelt er det bedst at bruge de samme solpaneler i hvert solcelleanlæg på en Solarlader. For at optimere blanding af solpaneltyper ved at bruge flere Solarladere med hver solcelleanlæg på deres egen solarlader, maksimerer solens output.
Billede er blot et billede fra en anden campist som er fastligger.
Find den rigtige størrelse MPPT regulator
MPPT sizing calculator: Beregn korrekt størrelse MPPT hvor der tages højde for serie og Parallel samt kabel længde og dimension – Super smart.
Solceller placeret vandret - Ydelse i Danmark
