Параллельное соединение солнечных панелей: Как подключить Солнечные Панели (Схемы соединения)

Содержание

Как подключить Солнечные Панели (Схемы соединения)

Последовательное соединение, параллельное соединение и последовательно-параллельное соединение солнечных модулей

Возможные варианты подключения солнечных панелей

При монтаже солнечных электростанций неизбежно возникает вопрос – как соединять солнечные панели и чем отличаются варианты подключения. Именно об этом мы и поговорим в этой статье.

Существуют 3 варианта соединения солнечных панелей между собой:

-Последовательное соединение

-Параллельное соединение

-Последовательно-параллельное соединение солнечных панелей

Для того чтобы разобраться чем они отличаются, обратимся к основным характеристикам солнечных панелей:

• Номинальное напряжение солнечной батареи – как правило 12В или 24В, но существуют и исключения
• Напряжение при пиковой мощности Vmp – напряжение при которой панель выдает максимальную мощность
• Напряжение холостого хода Voc – напряжение в отсутствии нагрузки (важно при выборе контроллера заряда АКБ)
• Напряжение максимальное в системе Vdc – определяет максимальное количество панелей объединенных вместе
• Ток Imp – ток при максимальной мощности панели
• Ток Isc – ток короткого замыкания, максимально возможный ток панели

Мощность солнечной панели определяется как произведение Напряжения и тока в точке максимальной мощности – Vmp* Imp

В зависимости от того какая схема подключения солнечных панелей выбрана, будут определяться характеристики системы солнечных панелей и подбираться соответствующий контроллер заряда.

Теперь предметно рассмотрим каждую схему соединения:

1)   Последовательное соединение солнечных панелей

При таком соединении минусовая клемма первой панели соединяется с плюсовой клеммой второй, минусовая второй с клеммой третьей и так далее.

При последовательном соединении нескольких панелей, напряжение всех панелей будет складываться. Ток системы будет равен току панели с минимальным током. По этой причине не рекомендуется соединять последовательно панели с различным значением ток максимальной мощности, поскольку работать они будут не в полную силу.

Рассмотрим на примере:

Имеем 4 солнечных монокристаллических панели со следующими характеристиками:

• Номинальное напряжение солнечной батареи: 12В
• Напряжение при пиковой мощности Vmp: 18.46 В
• Напряжение холостого хода Voc: 22.48В
• Напряжение максимальное в системе Vdc: 1000В
• Ток в точке максимальной мощности Imp: 5.42А
• Ток короткого замыкания Isc:  5.65А

Соединив последовательно 4 таких панели мы получим на выходе номинальное напряжение 12В*4=48В. Напряжение холостого хода = 22,48В*4=89,92В и Ток в точке максимальной мощности равный 5,42А. Эти три параметра задают нам ограничения при выборе контроллера заряда.

 

2)    Параллельное соединение солнечных панелей

В данном случае панели соединяются при помощи специальных Y — коннекторов. У таких коннекторов имеется два входа и один выход. К входам подключаются клеммы одинакового знака.

При таком соединении напряжение на выходе каждой панели будет равны между собой и равны напряжению на выходе из системы панелей. Ток от всех панелей будет складываться. Такое соединение позволяет, не поднимая напряжения увеличить ток от панелей.

 Рассмотрим на примере все тех же 4х панелей:

Соединив параллельно 4 таких панели мы получим номинальное напряжение на выходе равное 12В, Напряжение холостого хода останется 22,48В, но ток при этом будет равен 5,42А*4=21,68А.

3)    Последовательно-параллельное соединение солнечных панелей

 

Последний тип соединения объединяет в себе два предыдущих. Применяя данную схему соединения панелей, мы можем регулировать напряжение и ток на выходе из системы нескольких панелей, что позволит подобрать наиболее оптимальный режим работы всей солнечной электростанции.

 

В случае такого подключения соединенные последовательно цепочки панелей объединяют параллельно.

 

Вернемся к нашему примеру с 4мя панелями:

Соединив по 2 панели последовательно и затем объединим их соединив цепочки панелей параллельно мы получим следующее. Номинальное напряжение на выходе  будет равно сумме двух последовательно соединенных панелей 12В*2=24В, напряжение холостого хода будет равно 22,48В*2=44,96В, а ток при этом будет равен 5,42А*2=10,84А.

Такое соединение позволит максимально сэкономить на покупке контроллера заряда, поскольку от него не потребуется выдерживать больших напряжений как в случае последовательного соединения или больших токов как в случае параллельного соединения. Именно поэтому соединяя панели между собой необходимо стремится к балансу между токами и напряжениями.

 

О том как подобрать контроллер заряда можно прочитать тут –

 

А если вы хотите купить солнечную электростанцию ― позвоните по телефону 8-800-100-82-43 (+7-499-709-75-09) или оставьте заявку на сайте и мы  сделаем все необходимые расчеты и подберем оптимальную комплектацию для вас!

Коммутация и соединение фотоэлектрических солнечных модулей

Параллельное соединение солнечных батарей

Напряжение в цепи, соединенных параллельно солнечных батарей, будет равно напряжению одной солнечной батареи. Если вы соединяете 2 батареи, у которых при нагрузке напряжение равно 17,5 вольт, то на контроллер будет подано напряжение 17,5 вольт. Ток при таком соединении суммируется. Например, две солнечные батареи при хорошей солнечной освещенности выдают по 7А каждая, то суммарный ток на контроллер при параллельном соединении будет 14А.

Последовательное соединение солнечных батарей

Напряжение в цепи, соединенных последовательно солнечных батарей будет равно сумме напряжений солнечных батарей в данном соединении.

Если вы соединяете 2 батареи, у которых напряжение в точке максимальной мощности равно 17,5 вольт, то на контроллер будет подано напряжение 35 вольт. Ток при таком соединении будет равен току самой слабой солнечной батареи. Например, одна солнечная батарея имеет ток в точке максимальной мощности 7,5А, а другая 7,3А — ток поданный на контроллер будет равен 7,3А. Именно по этой причине

не рекомендуется подключать последовательно МОНОкристаллические и ПОЛИкристаллические панели.

Солнечные батареи можно и нужно подключать последовательно-параллельно, если у вас много солнечных батарей, то вы сможете построить систему, у которой напряжения и токи будут оптимально подобраны для вашего солнечного контроллера.


Для коммутации солнечных батарей используются специальные разъемы (коннекторы) типа МС4, которые вы можете купить в интернет-магазине Реалсолар:

Коннектор МС4 универсальный

Разъемы типа МС4 для кабеля сечением 2.5, 4, 6 мм2

 

Коннекторы МС4-T


Разъемы для параллельного соединения солнечных батарей

 

Коннекторы МС4-Y


Удлиненные разъемы для параллельного соединения солнечных батарей

Коннекторы МС4-T3


Разъемы для параллельного соединения трех солнечных батарей

Сообщения не найдены

Написать отзыв

Советы по соединению солнечных панелей вместе — Документы

Соединение солнечных панелей — это простой и эффективный способ увеличить ваши возможности солнечной энергии. Переход на зеленый цвет — это отличная идея, и, поскольку солнце является нашим основным источником энергии, имеет смысл использовать эту энергию для питания наших домов. Поскольку солнечная энергия становится все более доступной, все больше домовладельцев покупают фотоэлектрические солнечные батареи.

Тем не менее, эти фотоэлектрические солнечные панели могут быть очень дорогими, поэтому их покупка со временем помогает распределить стоимость. Но тогда возникает проблема, каким образом мы соединяем эти дополнительные солнечные панели вместе, чтобы увеличить напряжение и выходную мощность того, что уже есть.

Хитрость при соединении солнечных панелей состоит в том, чтобы выбрать метод подключения, который даст вам наиболее энергоэффективную конфигурацию для ваших конкретных требований. Соединение солнечных панелей может показаться сложной задачей, когда вы впервые начинаете смотреть, как это должно быть сделано, но соединить несколько солнечных панелей не так сложно, если немного подумать. Соединение солнечных панелей в параллельные или последовательные комбинации для создания больших массивов часто упускается из виду, но при этом является совершенно необходимой частью любой хорошо спроектированной солнечной энергосистемы.

Существует три основных, но очень разных способа соединения солнечных панелей, и каждый способ соединения предназначен для определенной цели. Например, чтобы производить больше выходного напряжения или производить больше тока. Солнечные панели могут быть соединены последовательно или параллельно для увеличения напряжения или силы тока соответственно, или они могут быть соединены вместе как последовательно, так и параллельно, чтобы увеличить выходное напряжение и ток, создавая массив более высокой мощности.

Независимо от того, подключаете ли вы две солнечные панели больше, если вы понимаете основные принципы того, как соединение нескольких солнечных панелей вместе увеличивает мощность и как работает каждый из этих способов подключения, вы можете легко решить, как соединить свои собственные панели. Ведь правильное соединение солнечных панелей может значительно повысить эффективность вашей солнечной системы.

Подключение солнечных панелей в серии

Первый метод, который мы рассмотрим для соединения солнечных панелей, это то, что известно как « последовательная проводка ». Соединение последовательно солнечных панелей используется для увеличения общего напряжения системы. Солнечные панели в серии обычно используются, когда у вас есть инвертор или контроллер заряда, подключенный к сети, для которого требуется 24 В или более. Для последовательного соединения панелей соединяйте положительный вывод с отрицательным выводом каждой панели, пока у вас не останется одно положительное и отрицательное соединение.

Солнечные панели последовательно суммируют или суммируют напряжения, создаваемые каждой отдельной панелью, давая общее выходное напряжение массива, как показано на рисунке.

Панели солнечных батарей в серии с одинаковыми характеристиками

В этом методе ВСЕ солнечные панели имеют одинаковый тип и номинальную мощность. Общее выходное напряжение становится суммой выходного напряжения каждой панели. Используя те же три панели по 6 вольт, 3,0 А, как указано выше, мы видим, что когда они соединены последовательно, массив выдает 18 В (6 + 6 + 6) при 3,0 А или 54 Вт (вольт x А).

Теперь давайте рассмотрим последовательное подключение солнечных панелей с разными номинальными напряжениями, но с одинаковыми номинальными значениями тока.

Солнечные батареи в серии различных напряжений

В этом методе все солнечные панели имеют разные типы и номинальную мощность, но имеют общий номинальный ток. Когда они соединены последовательно, массив выдает 21 вольт при 3,0 ампер или 63 Вт. Снова сила тока остается той же при 3,0 А, но выходное напряжение повышается до 21 В (5 + 7 + 9).

Наконец, давайте посмотрим на последовательное подключение солнечных панелей с совершенно разными номинальными напряжениями и разными номинальными значениями тока.

Панели солнечных батарей в серии различных течений

В этом методе все солнечные панели имеют разные типы и номинальную мощность. Напряжения отдельных панелей будут суммироваться, как и раньше, но на этот раз сила тока будет ограничена значением самой нижней панели в последовательной строке, в данном случае 1 ампер. Тогда массив будет выдавать 19 вольт (3 + 7 + 9) только при 1,0 А, или только 19 Вт из возможных 69 ватт, что снижает эффективность работы массивов.

Мы можем видеть, что солнечная панель, рассчитанная на 9 вольт, 5 ампер, будет использовать только одну пятую или 20% своего максимального токового потенциала, снижая ее эффективность и тратя деньги на покупку этой солнечной панели. Последовательное подключение солнечных панелей с разными номинальными значениями тока следует использовать только временно, так как солнечная панель с наименьшим номинальным током определяет выходной ток всего массива.

Параллельное подключение солнечных батарей

Следующий метод соединения солнечных панелей, который мы рассмотрим, — это то, что известно как « параллельная проводка ». Параллельное соединение солнечных панелей используется для увеличения общего тока системы и является последовательным соединением. Параллельно подключая панели, вы соединяете все положительные клеммы вместе (положительный на положительный) и все отрицательные клеммы вместе (отрицательный на отрицательный), пока у вас не останется одно положительное и отрицательное соединение для подключения к вашему регулятору и батареям.

При параллельном соединении солнечных панелей общее выходное напряжение остается таким же, как и для одной панели, но выходной ток становится суммой выходных данных каждой панели, как показано на рисунке.

Панели солнечных батарей в параллель с одинаковыми характеристиками

В этом методе ВСЕ солнечные панели имеют одинаковый тип и номинальную мощность. При использовании тех же трех панелей по 6 вольт, 3,0 А, как указано выше, общая мощность панелей при параллельном соединении выходного напряжения останется неизменной при 6 В, но сила тока увеличится до 9,0 А (3 + 3 +). 3) или 54 Вт.

Но что, если наши недавно приобретенные солнечные панели не идентичны, как это повлияет на другие панели? Мы видели, что токи складываются вместе, поэтому никаких реальных проблем нет, если только напряжения на панели одинаковы, а выходное напряжение остается постоянным. Давайте посмотрим на подключение солнечных панелей параллельно с различными номинальными напряжениями и различными номинальными значениями тока.

Панели солнечных батарей параллельно с различными напряжениями и токами

Здесь параллельные токи складываются, как и раньше, но напряжение регулируется до минимального значения, в данном случае 3 вольт. Солнечные панели должны иметь одинаковое выходное напряжение, чтобы их можно было использовать параллельно. Если одна панель имеет более высокое напряжение, она будет подавать ток нагрузки в той степени, в которой ее выходное напряжение падает до уровня на панели более низкого напряжения.

Мы видим, что солнечная панель, рассчитанная на 9 вольт, 5 ампер, будет работать только при максимальном напряжении в 3 вольта, поскольку на ее работу влияет меньшая панель, что снижает ее эффективность и тратит деньги на покупку этой солнечной батареи большей мощности. панель. Подключение солнечных панелей параллельно с различными номинальными напряжениями не рекомендуется, так как солнечная панель с наименьшим номинальным напряжением определяет выходное напряжение всего массива.

Как соединить солнечные панели параллельно или последовательно — MOREREMONTA

Последовательное соединение, параллельное соединение и последовательно-параллельное соединение солнечных модулей

Возможные варианты подключения солнечных панелей

При монтаже солнечных электростанций неизбежно возникает вопрос – как соединять солнечные панели и чем отличаются варианты подключения. Именно об этом мы и поговорим в этой статье.

Существуют 3 варианта соединения солнечных панелей между собой:

-Последовательно-параллельное соединение солнечных панелей

Для того чтобы разобраться чем они отличаются, обратимся к основным характеристикам солнечных панелей:

• Номинальное напряжение солнечной батареи – как правило 12В или 24В, но существуют и исключения
• Напряжение при пиковой мощности Vmp – напряжение при которой панель выдает максимальную мощность
• Напряжение холостого хода Voc – напряжение в отсутствии нагрузки (важно при выборе контроллера заряда АКБ)
• Напряжение максимальное в системе Vdc – определяет максимальное количество панелей объединенных вместе

• Ток Imp – ток при максимальной мощности панели
• Ток Isc – ток короткого замыкания, максимально возможный ток панели

Мощность солнечной панели определяется как произведение Напряжения и тока в точке максимальной мощности – Vmp* Imp

В зависимости от того какая схема подключения солнечных панелей выбрана, будут определяться характеристики системы солнечных панелей и подбираться соответствующий контроллер заряда.

Теперь предметно рассмотрим каждую схему соединения:

1) Последовательное соединение солнечных панелей

При таком соединении минусовая клемма первой панели соединяется с плюсовой клеммой второй, минусовая второй с клеммой третьей и так далее.

При последовательном соединении нескольких панелей, напряжение всех панелей будет складываться. Ток системы будет равен току панели с минимальным током. По этой причине не рекомендуется соединять последовательно панели с различным значением ток максимальной мощности, поскольку работать они будут не в полную силу.

Рассмотрим на примере:

Имеем 4 солнечных монокристаллических панели со следующими характеристиками:

• Номинальное напряжение солнечной батареи: 12В
• Напряжение при пиковой мощности Vmp: 18.46 В
• Напряжение холостого хода Voc: 22.48В
• Напряжение максимальное в системе Vdc: 1000В
• Ток в точке максимальной мощности Imp: 5.42А

• Ток короткого замыкания Isc: 5.65А

Соединив последовательно 4 таких панели мы получим на выходе номинальное напряжение 12В*4=48В. Напряжение холостого хода = 22,48В*4=89,92В и Ток в точке максимальной мощности равный 5,42А. Эти три параметра задают нам ограничения при выборе контроллера заряда.

2) Параллельное соединение солнечных панелей

В данном случае панели соединяются при помощи специальных Y — коннекторов. У таких коннекторов имеется два входа и один выход. К входам подключаются клеммы одинакового знака.

При таком соединении напряжение на выходе каждой панели будет равны между собой и равны напряжению на выходе из системы панелей. Ток от всех панелей будет складываться. Такое соединение позволяет, не поднимая напряжения увеличить ток от панелей.

Рассмотрим на примере все тех же 4х панелей:

Соединив параллельно 4 таких панели мы получим номинальное напряжение на выходе равное 12В, Напряжение холостого хода останется 22,48В, но ток при этом будет равен 5,42А*4=21,68А.

3) Последовательно-параллельное соединение солнечных панелей

Последний тип соединения объединяет в себе два предыдущих. Применяя данную схему соединения панелей, мы можем регулировать напряжение и ток на выходе из системы нескольких панелей, что позволит подобрать наиболее оптимальный режим работы всей солнечной электростанции.

В случае такого подключения соединенные последовательно цепочки панелей объединяют параллельно.

Вернемся к нашему примеру с 4мя панелями:

Соединив по 2 панели последовательно и затем объединим их соединив цепочки панелей параллельно мы получим следующее. Номинальное напряжение на выходе будет равно сумме двух последовательно соединенных панелей 12В*2=24В, напряжение холостого хода будет равно 22,48В*2=44,96В, а ток при этом будет равен 5,42А*2=10,84А.

Такое соединение позволит максимально сэкономить на покупке контроллера заряда, поскольку от него не потребуется выдерживать больших напряжений как в случае последовательного соединения или больших токов как в случае параллельного соединения. Именно поэтому соединяя панели между собой необходимо стремится к балансу между токами и напряжениями.

О том как подобрать контроллер заряда можно прочитать тут –

А если вы хотите купить солнечную электростанцию ― позвоните по телефону 8-800-100-82-43 (+7-499-709-75-09) или оставьте заявку на сайте и мы сделаем все необходимые расчеты и подберем оптимальную комплектацию для вас!

С другой стороны аккумуляторный блок подсоединяют к инвертору, преобразующему ток. При этом используется пайка элементов и тщательная их изоляция.


Поэтому элементов на одну панель понадобится ровно столько, чтобы при последовательном их подключении в сумме они выдавали V — как правило, это 36шт.

Именно по этой причине они продаются комплектами из расчета на панель определенной мощности.
Расключная коробка для солнечных батарей

Поэтому, конструкции не устанавливают прямо на землю, а закрепляют в четырех точках на высоте 50 см.

Поликристаллические фотоэлементы ярко синие и менее дорогостоящие.

Такая система состоит из нескольких групп.

Стекло предпочтительнее в том плане, что оно меньше преломляет свет, и эффективность панели становится несколько выше. Однако необходимо следить за целостностью покрытия, иначе поврежденные кремниевые пластины фотоэлементы перестанут работать Контроллер выполняет насколько функций.

Как видно из приведенных внизу рисунка расчетов, в нашем случае большую мощность мы получим при последовательном соединении солнечных батарей, так как в этом случае напряжение складывается, а максимальный ток системы ограничен модулем с меньшим током.

Расчет аккумуляторов для солнечных систем

Подключаем солнечную батарею

Соединение происходит путем подключения положительных соединений в одну группу, а отрицательных выводов — во вторую группу. Схема подключения солнечных батарей обязательно включает в себя буферное устройство: аккумулятор энергии.

Поэтому фотоэлементы лучше покупать готовые. Чтоб получилось грамотно подключить, нужно правильно по параметрам подобрать всю ситему.


Предусмотрено, чтобы внутри между пластинами были диоды, тогда в результате будет максимальный показатель мощности.

Такое соединение позволяет, не поднимая напряжения увеличить ток от панелей. Здесь плюс первой панели вам необходимо будет подключить к минусу второй.

Профиля нужно крепить неподвижно и надежно. Перед тем как установить солнечные батареи и вышеуказанные приборы, между всеми элементами схемы имеет смысл подключить предохранители, чтобы перегрузки сети не причинили вреда устройствам.

Еще необходимо помнить о том, что с низкими температурами фотоэлементы контактировать не должны.

Через инвертор энергия от солнечных модулей поступает к резервируемой нагрузке.

Как я соединил подключил, и установил, две заводские солнечные батареи

Как соединить солнечные батареи максимально используя возможности всех элементов

Смешанная схема резервного подключения. Они будут зависеть от габаритов самих панелей и их количества.

Теперь остается дело за малым.

При одинаковых характеристиках, следующий вид панелей — тонкопленочный, потребует для установки в доме большей площади. Конечно же на свой страх и риск, можно подключить панель напрямую, и аккумулятор будет заряжаться, но такая система должна быть под присмотром.

Если дом находится в тени других построек, то установка солнечных панелей целесообразна разве что только поликристаллических, и то эффективность будет снижена. Во всех случаях должны отсутствовать затемнения. Решить эту проблему поможет естественный обдув аккумуляторной батареи. Все эти факторы нужно учитывать при выборе места установки и ставить панели по наиболее удобному варианту.

Конечно же на свой страх и риск, можно подключить панель напрямую, и аккумулятор будет заряжаться, но такая система должна быть под присмотром. Это интересно: Многие из стандартных радиокомпонентов также могут вырабатывать электроэнергию при воздействии яркого света.


На этом этапе важно не перепутать тыльную сторону панели с лицевой. Это важнейший момент, так как от того будут ли панели в тени других зданий, деревьев будет зависеть их продуктивность, а значит, и количество вырабатываемой электроэнергии.

При последовательном соединении нескольких панелей, напряжение всех панелей будет складываться. Собирается каркас с помощью болтов диаметром 6 и 8 мм. Изменения напряжения в данном случае не будет.

Нередко используется и смешанная схема подключения. Выходит, что правильно установленные солнечные батареи будут работать с одинаковой производительностью и зимой, и летом, но при одном условии — в ясную погоду, когда солнце отдает максимальное количество тепла. Крепить фотоэлементы во избежание повреждения рекомендуется на длинной стороне, индивидуально выбрав способ: болты крепятся через отверстия рамки , фиксаторы и пр. Закрепить его можно тонким слоем силиконового герметика, а вот эпоксидную смолу для этих целей лучше не использовать, так как снять стекло в случае необходимости проведения ремонтных работ и не повредить панели будет крайне сложно.
🌞 Солнечные панели. Как сделать дешёвую и эффективную солнечную электростанцию. Лайфхак подключения✅

Экономическая обоснованность

Они заказывают недорогое оборудование производства КНР на одной из интернет-площадок.

К основным элементам устройства относят: Специальные батареи, которые будут поглощать свет.

Для покупки нужно зарегистрироваться и вписать в поисковую строку нужный запрос. Таким образом, фотоэлементы оказываются зажатыми и так их нужно оставить на полсуток. Оптимальным вариантом является конвектор с выходной мощностью от 3кВт — такое устройство в состоянии обеспечить энергией не только освещение дома или квартиры, но и работы большего числа других потребителей.

Если вам будет интересно, тогда можете прочесть про схему подключения реле напряжения. Шина для спайки солнечных элементов.

Панели между собой соединяются последовательно или параллельно в зависимости от нужного напряжения. Подключите фотоэлемент к контролеру таким же образом.

На схеме ниже вы сможете наглядно увидеть этот процесс. Выбор схемы подключения Энергия, производимая солнечными панелями, не может подаваться напрямую к каким-либо электрическим приборам. При сборке солнечной электростанции следует иметь в виду каждое устройство, даже если конкретное подключение его не касается. Процесс монтажа достаточно понятен и не требует огромных усилий, но многих отталкивает высокая цена системы. Применяя данную схему соединения панелей, мы можем регулировать напряжение и ток на выходе из системы нескольких панелей, что позволит подобрать наиболее оптимальный режим работы всей солнечной электростанции.

Контроллер зарядки АКБ

Среди них широкой популярностью пользуются солнечные системы. Это необслуживаемые и абсолютно безопасные устройства, не выделяющие вредных веществ.

Если инсоляция позволяет, то установить солнечную панель можно и на внешней стороне балкона. Кроме того, вырабатываемый ток нестабилен, поэтому для организации энергоснабжения объекта требуется управляющий контроллер. Во время их установки вам обязательно необходимо разобраться с конструкцией этого устройство. Следующим видом являются панели, образованные монокристаллическими фотоэлектрическими деталями. Порядок подключения контроллера солнечных панелей Порядок подключения контроллера солнечных панелей В последнее время мы замечаем, что у владельцев большой и малой загородной недвижимости все большим интересом начинает пользоваться Источник: shop.
Последовательное подключение солнечных панелей

Подключение солнечных панелей разной мощности — как это сделать правильно? — Кстати, внизу вас ждет подарок!
Очень часто при расширении системы с солнечными батареями возникает вопрос: как подключить солнечные панели разной мощности и разного напряжения — последовательно или параллельно?
Рассмотрим решение этой задачи на конкретном примере.
Допустим, у вас уже есть система с контроллером заряда VICTRON MPPT 75/15 ,

к которому подключена единственная солнечная панель мощностью 100 Вт (рабочее напряжение 20В и максимальный ток 5А). И вы приобрели еще одну панель с выходной мощностью 130 Вт (рабочее напряжение 24В и выходной ток 5,4А).
Необходимо помнить, что последовательно соединять панели можно до тех пор, пока суммарное напряжение холостого хода панелей не достигнет максимального допустимого входного напряжения контроллера (для данного примера — это 75В, на что указывает первая цифра в названии контроллера). При этом надо ОБЯЗАТЕЛЬНО учитывать, что напряжение ХХ выбирается для самых низких температур вашего региона. Эта информация всегда представлена в справочной документации на солнечную панель. Напоминаем, что повреждение MPPT-контроллера высоким напряжением не является гарантийным случаем. Будьте внимательны при подборе оборудования.

Видео обзор небольшого и недорогого инвертора для дома.
Газовый котел, освещение и телевизор работает всегда! Гарантия на оборудование 5 лет.
Бесплатная установка и доставка. Заполните анкету и мы вам перезвоним.

Забегая вперед, скажем , что возможны оба способа подключения панелей. Но для каждого из них существуют свои достоинства и недостатки. Рассмотрим иллюстрацию, поясняющую наш пример.

На рисунке представлены оба варианта подключения панелей.
Как видно из приведенных внизу рисунка расчетов, в нашем случае большую мощность мы получим при последовательном соединении солнечных батарей, так как в этом случае напряжение складывается, а максимальный ток системы ограничен модулем с меньшим током. В этом случае эти значения составляют, соответственно, 44В и 5А, и при этом получается выходная мощность порядка 220 Вт.
При параллельном подключении расчет ведется по-другому. Здесь уже суммируются токи 2-х панелей, а максимальное выходное напряжение будет ограничено панелью с меньшим напряжением на выходе. В нашем случае это будет солнечная батарея с выходным напряжением 20В, а суммарный ток массива составит 10,4А. Таким образом, максимальная мощность системы получится равной 208 Вт, т.е. немного меньше, чем в случае с последовательным подключением солнечных батарей. Но у такого варианта подключения панелей есть и свое достоинство — если при параллельным соединении суммарный выходной ток панелей превысит максимальный входной ток MPPT контроллера, это не приведет к выходу из строя последнего. Контроллер просто ограничит зарядный ток до своего максимального допустимого уровня. В контроллере из нашего примера он равен 15А (на это указывает вторая цифра в названии).
Теперь, мы надеемся, вы сможете правильно оценить варианты наращивания вашей системы.

И еще одно необходимое напоминание, относящееся к правилам безопасности: НИКОГДА НЕ ПРОВОДИТЕ НИКАКИХ ПОДКЛЮЧЕНИЙ К РАБОТАЮЩЕЙ СИСТЕМЕ. Обязательно отсоедините АКБ и сами панели от контроллера и, если необходимо, от нагрузки перед подключением дополнительных панелей. Помните, что при последовательном соединении солнечных батарей в системе появляется опасное для жизни высокое напряжение.

Подключение солнечных панелей параллельное, последовательное

Последовательное подключение солнечных панелей – дает нам высокое напряжение и низкий ток ( равен одной солнечной панели). Допустим одна солнечная панель 24 вольта и 8 Ампер согласно ее паспортным характеристикам. Если мы соединим 2 панели последовательно, то получим, 48 вольт, но те же  8 ампер.

Высокое напряжение (вольт) и низкий ток (Ампер) уже не так требовательны к сечению кабеля (толщина жилы кабеля), поэтому здесь намного легче просчитать и приобрести нужную длину и сечение кабеля, для передачи энергии солнца в инвертор без потерь.

Пример:

Входное напряжение инвертора 120 вольт, а мощность подключаемых солнечных панелей которые инвертор потянет = 1 кВт. Мы также имеем солнечные панели у которых “напряжение холостого хода” равно 29 вольт и ток 8,5 Ампер.

29*8,5= 246 ватт, значит, мы можем подключить, только 4 солнечные панели к нашему инвертору – 246*4=984 ватта. Но в этом случае мы можем подключить солнечные панели последовательно 29*4=116 вольт при том же токе в 8.5 Ампер. Теперь для передачи таких величин электроэнергии нам хватит кабеля сечением в 6 кв мм.

В этом все плюсы последовательно подключения и как следствие передача энергии без потерь в кабеле меньшим сечением и меньшей стоимостью! Также последовательное подключение позволяет солнечным панелям лучше работать даже в пасмурную погоду, да и контроллер  инвертора лучше работает с “высоким ” напряжением.

Последовательно-параллельное подключение солнечных панелей – сочетает все недостатки параллельного и преимущества последовательного, но только на половину. Другими словами такое подключение лучше параллельного, но хуже последовательного!

При таком подключении мы имеем и повышенное напряжение и средний ток. Допустим одна солнечная панель 24 вольта и 8,5 Ампер согласно ее паспортным характеристикам. Если мы соединим по  2 панели последовательно, и получим, 48 вольт, но те же  8, 5 ампер в каждой последовательности, а теперь эти 2 линии панелей, соединим параллельно, в итоге получим на выходе 48 вольт, но уже 17 ампер.

Пример:

Входное напряжение инвертора 60 вольт, а мощность подключаемых солнечных панелей которые инвертор потянет = 1 кВт. Мы также имеем солнечные панели у которых “напряжение холостого хода” равно 29 вольт и ток 8,5 Ампер.

29*8,5= 246 ватт, значит, мы можем подключить, только 4 солнечные панели к нашему инвертору – 246*4=984 ватта. Но в этом случае мы можем подключить солнечные панели последовательно 29*2=58 вольт и токе в 8,5 Ампер * 2 линии параллельно, в итоге получаем = 58 вольт и 17 ампер . Ну и для передачи таких величин электроэнергии нам хватит кабеля сечением в 10 кв мм.

В этом все минусы и плюсы последовательно – параллельного подключения и как следствие передача энергии без потерь в кабеле среднем сечением и средней стоимостью!

Итог: Любое соединение имеет место быть, к каждого есть недостатки и преимущества, очень часто у нас нет выбора как соединять панели т.к. инвертор диктует свои условия.

Совет : для улучшения генерации можно, а иногда даже и нужно увеличить до 25 %, мощность солнечных панелей подключаемых к инвертору если они развернуты немного от юга.

Внимание! увеличение мощности это значит, что если к инвертору подключается масив С/П в 1 кВт, то можно увеличить до 1.25 кВт, но увеличение мощности не значит, что можно увеличить входные напряжения и токи, там должно быть все четко.

Это даст, увеличение выработки в пасмурную погоду, запас мощности в солнечную, а также мы знаем, что солнечные панели уменьшают выработку в процессе  использования, это будет так сказать компенсацией на года. 

Для большего понимания темы прочтите – Сколько солнечных батарей подключить к инвертору

Как соединить солнечные батареи. • Солнечная энергия

Взвесив все положительные и отрицательные моменты использования альтернативных источников энергии, и выбрав использование последних в качестве основного поставщика электрического тока к потребляющим электроприборам, можно приступать к установке модулей на их будущее место работы: то есть балкон или крышу своего дома. Казалось бы, что может быть проще, но возникает вполне логичный вопрос – как соединить солнечные батареи так, чтобы максимально и, по возможности, без потерь использовать  возможности солнечных модулей.

Значение школьного курса физики.

Любая схема подключения солнечных батарей не должна вызвать никакого труда, даже у человека, который никогда не занимался электрикой в своем доме. Где-то в том, что любая из возможных схем, обеспечивающая соединение солнечных модулей, знакома каждому бывшему школьнику. Заинтересовали инвекторы? смотрите по ссылке http://huawei.energy/products/network_inverters/

Вспоминая обязательную школьную программу по физике, можно отметить, что возможны три варианта соединения:

  • параллельное,
  • последовательное,
  • смешанное, или как его еще называют последовательно-параллельное.

Название каждого соединения возвращает в прошлое на уроки физики. Даже если не получается вспомнить точное определение каждому из указанных терминов, почти все смогут нарисовать или хотя бы своими словами объяснить основные отличия той или иной схемы подключения.

Схема соединения солнечных источников энергии подчиняется все тем же законам школьной физики. Казалось бы, солнечные батареи – высокотехнологичный агрегат, еще недавно бывший основой для написания фантастических произведений, должен подключаться также непонятно, как и сам процесс фотосинтеза, происходящий в панелях, но это далеко не так.

Параллельное соединение солнечных панелей обеспечивает такое подключение моделей, при котором все элементы имеют два общих узла схождения или разветвления проводников. То есть, в каком бы месте и последовательности не происходило соединение выводов солнечных батарей, все минусовые и плюсовые клеммы сойдутся в двух основных точках: соответственно плюс и минус.

Последовательное соединение солнечных модулей дает возможность соединить элементы таким образом, чтобы для протекания электрического тока остался единственно возможный путь, по которому и будет происходить передача энергоносителя от источника к потребителю. Схема выглядит как цепочка нескольких солнечных батарей, соединенных через один проводник таким образом, чтобы выходной конец одной батареи соединялся с входной клеммой другой, и так от первой до последней панели.

Смешанная схема соединения позволяет соединять солнечные батареи одновременно двумя способами. При таком совмещении вариантов некоторые панели формируются в отдельные блоки, имеющие параллельное соединение, а затем эти блоки соединяются между собой последовательно или наоборот.

Отличия в работе модулей соединенных разными схемами.

Каждая схема подключения солнечных батарей обеспечивает их бесперебойную работу. Но есть интересные особенности, которые помогут более разумно распорядиться не только самой солнечной электроэнергией, но и сэкономить на отдельных составных элементах всей цепочки автономного электропитания.

На практике это выглядит следующим образом. К примеру, необходимая мощность солнечных батарей – 360 Вт. Для набора этой мощности, помимо самих солнечных панелей, можно приобрести пару инверторов напряжением 12 В и мощностью 180 Вт. Соединив эти приборы с помощью параллельного соединения можно выйти на заданную мощность.

Конечно, 360 Вт крайне не достаточно для обеспечения жилой площади достаточным количеством электричества. Поэтому применяются несколько инверторов необходимой мощности.

Но следует помнить, что повышение мощности приведет к увеличению нагрузки на проводящие элементы.

Все это пагубно сказывается на пожарной безопасности, так как неверно рассчитанное сечение провода может привести к плачевным последствиям. Именно поэтому необходимо перед установкой нужны теоретические расчеты о количестве инверторов и их мощности.

Что касается последовательно соединенных солнечных батарей, то тут экономическая составляющая заключается в том, что один инвертор на 24 В, стоит дороже чем два по 12 В. Но установив последние инверторы параллельно, невозможно добиться схемы с напряжением 24 В или 36 В. Зато при последовательной конфигурации можно использовать несколько относительно дешёвых модулей по 12 В.

По такому же принципу выполняется соединение всех элементов солнечных батарей, начиная от самих панелей и заканчивая накопителями, то есть аккумуляторами.

В настоящее время существует множество поставщиков составляющих электросетей для сборки солнечных модулей. Достаточно широкий спектр поможет найти необходимые элементы, которые могут работать по любой из описанных схем.

Стоит ли вспоминать законы электричества.

Из вышесказанного можно сделать вывод, что нет ничего сложного в процессе соединения нескольких солнечных моделей и всех их составных элементов в единую рабочую сеть. Все довольно понятно и давно изучено в школьной программе. Но это только в теории. На практике при подключении батарей и при выборе тех или иных компонентов обязательно возникнут множество проблем и сомнений.

Для человека, который не собирает каждый день электрические схемы, весь процесс будет затруднительным. Поэтому перед тем как определиться с выбором схемы подключения и списком составных частей, самым полезным будет обратиться к специалисту, владеющему электрическими навыками, а лучше проконсультироваться в компании по установке солнечных модулей.

Наилучшим вариантом, при отсутствии навыков монтажа и опыта в расчетах, будет воспользоваться не только помощью в теоретических расчетах, но и полным спектром услуг по монтажу панелей в необходимое место и полным подключением электропакета. Это поможет избежать банальных ошибок в теории и на практике.

Основные принципы работы солнечных элементов и их включение

Принцип работы солнечного элемента достаточно прост и заключается в следующем.

При освещении кремниевый солнечный элемент генерирует электрическое напряжение величиной 0,5 В. Независимо от типа и схемы включения все (большие и малые) кремниевые солнечные элементы генерируют напряжение 0,5 В.

По-иному обстоит дело с выходным током элемента. Он зависит от интенсивности света и размера элемента, под которым подразумевается площадь поверхности.

Ясно, что элемент площадью 10х 10 см2 в 4 раза превосходит элемент площадью 5×5 см2, следовательно, он выдает в 4 раза больший ток. Сила тока зависит также от длины волны света и его интенсивности, причем она прямо пропорциональна интенсивности излучения. Чем ярче свет, тем больший ток генерируется солнечным элементом.

Солнечные элементы использовались бы очень редко, если бы эксплуатировались в пределах упомянутых параметров. Лишь в некоторых случаях требуется такое низкое напряжение (0,5 В) при произвольных требованиях к величине потребляемого тока.

Рис. 1. Последовательное включение солнечных элементов.

К счастью, здесь нет ограничений. Солнечные элементы можно соединять последовательно и параллельно с целью увеличения выходных характеристик.

Будем рассматривать солнечные элементы как обычные батарейки. Известно, что для увеличения яркости фонаря используют несколько батареек. В сущности, при последовательном включении батареек увеличивается полное напряжение (рис. 1).

То же самое можно проделать с солнечными элементами. Соединяя положительный вывод одного элемента с отрицательным выводом другого, от двух элементов можно получить напряжение величиной 1 В.

Подобным образом три элемента дадут 1,5 В, четыре — 2 В и т. д. Теоретически напряжение, развиваемое последовательно соединенными солнечными элементами, при условии, что имеется достаточное их количество, может достичь тысячи вольт!

Увеличение выходных характеристик солнечных элементов

К сожалению, с точки зрения увеличения выходного тока последовательное соединение обладает присущим ему недостатком. При последовательном соединении элементов питания выходной ток не превосходит уровня, характерного для худшего элемента в цепи.

Это справедливо для всех источников питания независимо от того, являются ли они батареей, блоком питания или солнечными эле-ментами.

Это означает, что при любом числе 2-амперных солнечных элементов в цепи 1-амперный элемент будет определять величину полного выходного тока, т. е. 1 А. Следовательно, если вы стремитесь достичь максимальных характеристик, необходимо согласовать токи всех элементов цепи.

Хорошо, с напряжением все ясно. Но как увеличить выходной ток солнечного элемента? Ведь солнце светит с определенной яркостью.

Выходной ток зависит от площади поверхности элемента, и поэтому естественный путь повышения тока — это увеличение площади элемента (или элементов). Элементов? Именно!

Рис. 2. Параллельное включение солнечных элементов.

Если взять четыре элемента размером 5×5 см2 каждый и соединить их параллельно, как показано на рис. 2, то можно достичь такого же результата, как при замене четырех элементов одним размером 10×10 см2 (в обоих случаях площадь поверхности одинакова и составляет 100 см2).

Необходимо усвоить, что при параллельном соединении увеличивается лишь величина тока, а не напряжения. Независимо от количества параллельно соединенных элементов (4 или 50) генерируемое напряжение составит не более 0,5 В.

Можно догадаться, о чем пойдет речь. Действительно, чтобы использовать преимущества обоих способов включения, можно комбинировать последовательное и параллельное соединение элементов. Подобная комбинация называется батареей.

Батареи можно составлять в любой желаемой комбинации. Простейшей батареей является цепочка из последовательно включенных элементов.

Фотоэлектрические батареи

Можно также соединить параллельно цепочки элементов, отдельные элементы в цепочках или сочетать их в любой другой комбинации. На рис. 3 представлены лишь три примера из возможных комбинаций.

Различия в характере соединений элементов на рис. 3, хотя все они обладают одинаковыми выходными характеристиками, продиктованы различными требованиями к надежности.

На рис. 3, а три последовательные цепочки элементов соединены параллельно. Такой способ используется, когда высока вероятность короткого замыкания отдельных элементов.

На рис. 3, б представлена схема параллельно-последовательного соединения элементов. При таком соединении выход из строя одного из элементов, например, из-за появления трещины, не приводит к потере целой цепочки вследствие разрыва цепи. В последнем примере (рис. 3, в) приняты во внимание оба случая с минимумом соединений.

Возможны и другие типы соединений, и их выбор должен определяться конкретными условиями работы вашего устройства.

Рис. 3. Схемы способов подключения солнечных элементов в батарею.

Следует помнить одно важное условие. Независимо от полета вашей фантазии параллельно подключаемые цепочки из элементов обязательно должны соответствовать друг другу по напряжению. Нельзя параллельно соединять цепочку из 15 элементов и короткую цепочку из 5 элементов. При таком соединении батарея не будет работать.

При работе с солнечными батареями, как правило, сталкиваются с явлением, не имеющим места при использовании обычных источников питания. Это явление связано с так называемым обратным смещением. Чтобы понять, что это такое, обратимся к рис. 4,

Рис. 4. Восемь последовательно соединенных солнечных элементов и нагрузка.

На этом рисунке изображены 8 последовательно соединенных элементов. Полное выходное напряжение цепочки составляет 4 В, а в качестве нагрузки подключен резистор RL. Пока все хорошо.

Но давайте затемним фотоэлемент D непрозрачным предметом, например рукой, и посмотрим, что произойдет. Вероятно, вы думаете, что напряжение упадет до 3,5 В, не так ли? Ничего подобного!

Солнечный элемент, который не производит электрической энергии, представляет собой звено с большим внутренним сопротивлением, а не закоротку. Происходит то же, что и при размыкании выключателя, но этот выключатель разомкнут не полностью — через него протекает небольшой ток.

В большинстве случаев эффективное сопротивление затемненного солнечного элемента во много раз больше величины нагрузочного резистора RL. Поэтому практически можно рассматривать RL как кусок проволоки, соединяющий отрицательный и положительный выводы.

Это означает, что функцию нагрузки выполняет теперь элемент D. Что же делают остальные элементы? Снабжают энергией эту нагрузку!

В результате элемент D разогревается и при достаточно сильном разогреве может выйти из строя (взорваться). В итоге у нас остается батарея из последовательной цепочки с одним бездействующим элементом — незавидная ситуация.

Обратное смещение

Эффективный путь решения этой проблемы — параллельное подключение шунтирующих диодов ко всем элементам, как это показано на рис. 5.

Диоды подключены так, что при работе солнечного элемента они обратно смещены напряжением самого элемента. Поэтому через диод ток не протекает, и батарея функционирует нормально.

Рис. 5. Параллельное подключение шунтирующих диодов ко всем солнечным элементам.

Предположим теперь, что один из элементов затеняется. При этом диод оказывается прямо смещенным и через него протекает в нагрузку ток в обход неисправного элемента. Конечно, выходное напряжение всей цепочки уменьшится на 0,5 В, но устранится источник саморазрушающей силы.

Дополнительное преимущество состоит в том, что батарея продолжает нормально функционировать. Без шунтирующих диодов она бы полностью вышла из строя.

На практике нецелесообразно шунтировать каждый элемент батареи. Необходимо руководствоваться соображениями экономии и использовать шунтирующие диоды, исходя из разумного компромисса между надежностью и стоимостью.

Как правило, один диод используют для защиты 1/4 батареи. Таким образом, на всю батарею требуется всего 4 диода. В этом случае эффект затенения будет приводить к 25%-ному (вполне допустимому) снижению выходной мощности.

Не всегда серийные элементы в точности соответствуют вашему замыслу. Хотя вам пытаются предложить возможно больший выбор, нет способа удовлетворить все запросы.

Резка элементов на части

К счастью, этого и не требуется. Монокристаллическим солнечным элементам можно придать любую желаемую форму.

Что это обстоит именно так, вам следует знать, ибо монокристаллические солнечные элементы изготовлены из большого монокристалла.

Атом кремния имеет четыре валентных электрона и образует кубическую кристаллическую решетку. На рис. 6 представлен типичный круглый солнечный элемент с выделенной зернистой структурой.

Если приложить усилие к этой структуре из сильно связанных электронов, то вдоль дефектной линии появится трещина. Это очень похоже на трещину, возникающую в результате землетрясения. Структура кристалла известна, и, следовательно, направление трещины можно предсказать.

Если усилие приложено к краю изображенной на рис. 6 пластины в точке А, то механические силы, действующие внутри кристалла, расколют его на две половины. Теперь вместо одного элемента имеются два.

Скажем, необходимо расколоть такой элемент на четыре одинаковые части. Этого можно достичь, приложив усилие сначала вдоль вертикальной дефектной линии, а затем вдоль горизонтальной.

К счастью, это можно проделать одновременно. Большинство монокристаллических круглых элементов помечено крестиком в центре. Если нажать в этой точке ножом с крестообразным наконечником, элемент расколется на четыре аккуратные части.

Не страшно, если вы не попадете точно по центру. Элемент расколется, но не на равные части. Размеры осколков будут определяться точкой приложения усилия, но все они будут расколоты вдоль одинаковых плоскостей.

Линии скола всегда параллельны друг другу, и все пересечения происходят под прямым углом. Руководствуясь этими правилами, можно получить элементы любых необходимых размеров.

Пытаясь в первый раз расколоть элемент, необходимо быть предельно осторожным: нельзя работать на твердой поверхности. Прилагая большое усилие к элементу, лежащему на твердой плоской поверхности, можно лишь проделать в нем отверстие.

Рис. 6. Пластина из монокристаллических солнечных элементов.

Для создания механического напряжения необходимо, чтобы элемент прогнулся. Я установил, что пары листов бумаги (можно газетной) достаточно при расколе элемента.

Расколоть таким образом можно только монокристаллические элементы. Недавно появившиеся поликристаллические элементы (wacker cells) расколоть симметрично не удается. Если попытаться сделать это, солнечный элемент разлетится на миллион осколков.

Поликристаллический элемент легко отличить от монокристаллического. Монокристалл в результате обработки имеет ровную, гладкую структуру поверхности. Поликристалл выглядит как оцинкованная сталь с ее характерным видом поверхности.

Пайка солнечных элементов

После того как солнечные элементы подобраны для работы, необходимо их спаять. Обычно в нашем распоряжении имеются серийные солнечные элементы, снабженные токосъемными сетками и тыльными контактами, которые предназначены для припайки к ним проводников.

При изготовлении контакты чаще всего покрываются припоем, содержащим небольшое количество серебра. Серебро предохраняет жало паяльника от разрушения и возможной адгезии тонких металлических контактов при пайке. Помните, что токосъемные сетки также хрупки, как металлические проводники печатных плат.

Изготовители солнечных элементов обычно используют особые припой, флюс и проводники для соединений. Припой, содержащий 2 % серебра, всегда можно приобрести в магазине.

Вместо канифоли необходимо использовать обычный флюс на водной основе, чтобы его легко можно было смыть с поверхности элемента после пайки.

Труднее всего найти плоский, ленточный проводник, так как он редко бывает в продаже. Тем не менее можно изготовить нечто похожее, если взять медную проволоку и расплющить ее конец молотком. Вместо нее можно использовать медную фольгу или просто тонкую медную проволоку.

Сам процесс пайки несложен, но его необходимо выполнять быстро. Пластина кремния является очень хорошим теплоотводом, и если касаться паяльником элемента длительное время, жало паяльника остынет ниже температуры плавления припоя.

Сначала необходимо залудить проволоку, используя немного большее количество припоя, чем обычно, но не слишком. Солнечный элемент уже залужен при изготовлении.

Для работы рекомендуется использовать паяльник мощностью 30 или 40 Вт. Жало паяльника должно быть чистым и прогретым. Пока паяльник греется, на элемент наносится флюс и залуженная проволока прижимается к основанию контакта элемента.

Теперь прикасаются горячим паяльником к поверхности проволоки. Необходимо, чтобы соединение «обволоклось» расплавленным припоем и обеспечился надежный контакт проволоки с элементом. Пайка выполняется за одно касание: работать надо быстро, но аккуратно.

Тыльный контакт припаивается аналогично. Для получения последовательной цепочки элементов лицевой контакт первого элемента соединяется проводом с тыльным контактом второго. Затем другим отрезком провода соединяют лицевой контакт второго с тыльным третьего и т. д.

Лицевой контакт является отрицательным электродом, в то время как тыльный — положительным. Другим широко распространенным способом является соединение элементов по типу черепичной крыши. Если вы когда-либо видели черепичную крышу, вы уже поняли идею.

Рис. 7. Соединение солнечных элементов по типу черепичной крыши.

Лицевой контакт одного элемента накрывается сверху тыльным контактом другого. Место касания прогревается паяльником, и таким образом два элемента соединяются друг с другом. Такое соединение показано на рис. 7.

Необходима набрать на жало некоторое избыточное количество припоя, чтобы надежно спаять элементы. Будьте осторожны и не перегрейте элемент, иначе контакта вообще не будет.

Таким способом лучше паять небольшие элементы, у которых можно одновременно прогреть всю область контакта. Лучше всего пользоваться специальным прямоугольным наконечником для паяльника, предназначенным для выпайки интегральных микросхем из печатных плат. Равномерные нагрев и давление явятся залогом успеха.

Защита солнечной батареи

Теперь, когда батарея собрана, необходимо предохранить ее от механических повреждений и воздействия погодных условий.

Лучше всего поместить элементы лицевой поверхностью на чистый лист стекла или оргстекла. Предпочтительнее использовать защитное стекло, затем, в порядке убывания защитных свойств, идут упрочненное оконное стекло, акриловый пластик и обычное оконное стекло.

Прозрачное покрытие предохраняет батарею от механических повреждений при ударах и скручивании, изгибах. Но оно плохо защищает от влаги.

Как известно, кремний слегка гигроскопичен; это означает, что он впитывает совсем немного воды. Однако после длительного периода времени наблюдается постепенное снижение выходных характеристик элемента, обусловленное влиянием влажности. Таким образом, срок службы батареи непосредственно зависит от качества влагоизоляции.

Влагоизоляцию можно обеспечить многими способами. В соответствии с одним из них тыльную сторону можно залить жидкой резиной. Для этого необходимо сделать рамку по периметру защитного стекла, чтобы жидкий полимер не перелился через край. Кроме того, прочная рамка хорошо предохраняет защитное стекло от бокового удара.

Согласно другому методу, тыльную сторону батареи покрывают толстым листом майларового пластика и нагревают всю батарею, например с помощью лампы накаливания, до расплавления майлара и его сцепления с передней защитной крышкой.

Эта операция требует определенного навыка, особенно в случае больших батарей. Заднюю майларовую крышку можно просто приклеить. Часто упомянутая операция проще нагрева, но при этом ухудшаются изоляционные свойства.

Наконец, тыльную сторону элементов батареи можно покрыть несколькими слоями латекса. Это выглядит не так эстетично, но обеспечивает достаточно хорошие влагоизоляционные свойства.

Последним способом по порядку, но не по значимости является изготовление влагонепроницаемой герметично изолированной коробки для элементов. Это дорого, но обеспечивает необходимую влагоизоляцию.

Использовать солнечные элементы можно так же, как любой другой источник питания. Каждый из них предназначен для поддержания определенной силы тока при заданном напряжении.

Тем не менее в отличие от обычных источников питания выходные характеристики солнечного элемента зависят от количества падающего света. Например, набежавшее облако может снизить выходную мощность более чем на 50 %.

Более того, не все элементы выдают одинаковую мощность при одинаковых условиях освещенности, даже если элементы идентичны по размерам и конструкции.

Отклонения в технологических режимах могут повлечь за собой заметный разброс выходных токов элементов одной партии. Эти факторы необходимо учитывать при разработке и изготовлении конструкций с солнечными элементами.

Следовательно, если желают обеспечить максимальную отдачу от фотоэлектрических преобразователей, необходимо проверить все элементы.

Литература: Байерс Т. 20 конструкций с солнечными элементами: Пер. с англ.— М.: Мир, 1988 год.

Электропроводка солнечных панелей

: последовательная и параллельная для солнечной энергии

Время чтения: 2 минуты

При сравнении вариантов солнечной энергии вы можете услышать, как ваш установщик солнечных батарей обсуждает последовательную или параллельную проводку ваших солнечных панелей. То, как вы подключаете панели, может повлиять на производительность вашей системы, но вопрос в том, какой вариант лучше всего подходит для вашего дома? И насколько это важно?


Сравнение солнечных панелей, соединенных последовательно и параллельно

Мощность солнечной панели по выработке энергии измеряется в Вт (Вт) , которая рассчитывается путем умножения напряжения солнечной панели на ток, который она производит.Когда установщик солнечной энергии строит вашу солнечную энергетическую систему, он должен найти правильный баланс напряжения и силы тока, чтобы убедиться, что система работает безопасно и хорошо.

В зависимости от оборудования, которое вы устанавливаете, и размера системы, ваш установщик солнечных батарей может решить подключить ваши солнечные панели последовательно, параллельно или, возможно, их комбинацию. Вот фундаментальные различия между последовательным и параллельным подключением солнечных панелей:

Последовательное подключение солнечных панелей

Когда установщик солнечных батарей подключает ваши солнечные панели последовательно, каждая панель подключается к следующей в «цепочке».На практике это означает, что провод, идущий от отрицательной клеммы каждой панели, подсоединяется к положительной клемме следующей панели по всей линии. В системе солнечных панелей, соединенных последовательно, общее напряжение каждой солнечной панели суммируется, но сила электрического тока остается неизменной . При последовательном подключении к каждой цепочке солнечных панелей от крыши идет по одному проводу.

Последовательное подключение систем солнечных панелей имеет как преимущества, так и недостатки.С другой стороны, последовательное подключение упрощает установку и снижает ее стоимость, так как в целом меньше проводов, соединяющих компоненты вашей системы. Однако один важный недостаток последовательной проводки заключается в том, что когда одна панель недостаточно производит (например, из тени), ток всей цепочки панелей уменьшается из-за панели с наименьшими характеристиками.

В большинстве домашних солнечных установок используется последовательная проводка. Для более крупных установок у вас может быть несколько различных «цепочек» панелей, каждая из которых представляет собой отдельную серию установок.Важно отметить, что все это не имеет значения, если вы решите использовать микроинверторы с солнечными панелями — микроинвертор объединяет функцию солнечного инвертора с отдельной панелью, поэтому нет необходимости сначала соединять панели вместе с целью агрегирования напряжения. отправка на централизованный инвертор.

Подключение солнечных панелей параллельно

В параллельной системе положительная клемма каждой солнечной панели подключена к положительной клемме следующей панели, а отрицательные клеммы также подключены друг к другу.Когда установщик подключает ваши солнечные панели параллельно, провода каждой панели подключаются к централизованному проводу, идущему от крыши. Амперы электрического тока для каждой солнечной панели суммируются, но напряжение в системе остается неизменным .

Параллельное подключение солнечных панелей приводит к большему количеству проводов, идущих от вашей системы солнечных панелей, но часто может увеличить общее производство энергии, поскольку система не ограничена какой-либо отдельной панелью.

Начните свое путешествие по солнечной энергии сегодня с EnergySage

EnergySage — это ведущий национальный онлайн-рынок солнечной энергии: когда вы регистрируете бесплатную учетную запись, мы связываем вас с солнечными компаниями в вашем районе, которые конкурируют за ваш бизнес с индивидуальными ценами на солнечную энергию, адаптированными к соответствовать вашим потребностям.Ежегодно в EnergySage приходят более 10 миллионов человек, чтобы узнать о солнечной энергии, сделать покупки и инвестировать в нее. Зарегистрируйтесь сегодня, чтобы узнать, сколько солнечной энергии можно сэкономить.


Описание серии

и параллельных подключений

Введение

В этом разделе более подробно рассматривается последовательное, параллельное и последовательно-параллельное соединение. В цель этого раздела — объяснить, почему используются определенные соединения, как настроить желаемое соединение, а также выбор наиболее выгодного соединения на основе ваша ситуация.

Почему параллельный?

Строго параллельные соединения в основном используются в небольших, более простых системах и обычно с ШИМ-контроллеры, хотя они и есть исключения. Параллельное подключение панелей увеличит усилители и поддерживайте напряжение на том же уровне. Это часто используется в системах 12 В с несколькими панелями в качестве параллельная проводка панелей 12В позволяет сохранить возможности зарядки 12В.

Обратной стороной параллельных систем является то, что при большом токе трудно преодолевать большие расстояния. без использования очень толстых проводов. Системы мощностью до 1000 Вт могут выдавать более 50 ампер. что очень сложно перенести, особенно в системах, где у вас панелей больше 10 футов от вашего контроллера, и в этом случае вам придется перейти на 4 AWG или более толстый, который может быть дорого в долгосрочной перспективе.Кроме того, для параллельных систем требуется дополнительное оборудование, такое как соединители ответвлений. или коробку комбайнера.

Почему серия?

Строго последовательные соединения в основном используются в небольших системах с контроллером MPPT. Последовательное соединение панелей увеличит уровень напряжения и сохранит силу тока. В Причина, по которой последовательные соединения используются с контроллерами MPPT, заключается в том, что контроллеры MPPT фактически могут принимать более высокое входное напряжение и по-прежнему иметь возможность заряжать батареи 12 В или более.Контроллеры Renogy MPPT могут принимать входное напряжение 100 В. Преимущество серий в том, что их легко передача на большие расстояния. Например, у вас может быть 4 панели Renogy 100 Вт последовательно, запустите ее. 100 футов и используйте только тонкий провод 14-го калибра.

Обратной стороной серийных систем являются проблемы с затенением. Когда панели подключаются последовательно, все они смысл зависят друг от друга. Если одна панель затенена, это повлияет на всю строку.Это не будет происходят при параллельном подключении.

Почему последовательно-параллельный?

Панели солнечных батарей

обычно ограничены одним фактором — контроллером заряда. Контроллеры заряда предназначены только для приема определенной силы тока и напряжения. Часто для больших систем в чтобы оставаться в пределах этих параметров силы тока и напряжения, мы должны проявлять изобретательность и использовать последовательное параллельное соединение.Для этого соединения строка создается двумя или более панелями в ряд. Затем необходимо создать равную строку и соединить ее параллельно. 4 панели последовательно должны быть параллельно с другими 4 панелями, включенными последовательно, иначе произойдет серьезная потеря мощности. Вы можете увидеть больше в пример ниже.

На самом деле нет недостатков в последовательно-параллельном подключении. Обычно они используются при необходимости и других варианты недоступны.

Как настроить вашу систему параллельно.

Параллельное соединение достигается соединением плюсов двух панелей вместе, а также негативы каждой панели вместе. Это можно сделать разными способами, но обычно для меньшие системы это будет использоваться через соединитель ответвления. Разветвитель имеет Y-образную форму и у одного есть два входа для положительного, который меняется на один, а также два входа для отрицательного, что меняется на одного. См. Рисунок ниже.

Модель 2.4.1

Как видите, у вас есть слот для отрицательной клеммы панели №1 и отрицательной клеммы панель №2.А также положительные эквиваленты. Тогда отрицательный выход и положительный выход будут используется для подключения к контроллеру заряда через кабель фотоэлектрической солнечной батареи.

См. Схему ниже.

Модель 2.4.2


Давайте посмотрим на числовой пример. Допустим, у вас есть 2 солнечные панели по 100 Вт и аккумулятор на 12 В.Поскольку каждая панель рассчитана на 12 В, а аккумулятор, который вы хотите зарядить, — на 12 В, вам необходимо параллельное соединение. в вашей системе, чтобы напряжение оставалось неизменным. Рабочее напряжение составляет 18,9 В, а рабочий ток составляет 5,29 ампер. При параллельном подключении системы напряжение останется прежним, а токи увеличатся на количество параллельных панелей. В этом случае у вас 5,29 ампер x 2 = 10,58 ампер. Напряжение остается на уровне 18,9 Вольт.Чтобы проверить математику, вы можете сделать 10,58 ампер x 18,9 вольт = 199,96 ватт, или почти 200. Вт.

Как настроить вашу систему в серии

Последовательное соединение осуществляется путем соединения плюса одной панели с минусом другая панель вместе. При этом вам не потребуется никакого дополнительного оборудования, кроме выводов панели. при условии. См. Схему ниже.

Модель 2.4,3



Давайте посмотрим на числовой пример. Скажем, у вас есть 2 солнечные панели по 100 Вт и аккумулятор на 24 В. Поскольку каждая панель рассчитана на 12 В, а аккумулятор, который вы хотите зарядить, — на 24 В, вам необходимо система повышения напряжения. В целях безопасности используйте напряжение холостого хода для расчета серии подключений, в данном случае 100-ваттная панель имеет 22.Обрыв цепи 5 Вольт, и 5,29 ампер. Связь последовательно будет 22,5 вольт x 2 = 45 вольт. Ампер останется на уровне 5,29. Причина, по которой мы используем open напряжение цепи — это мы должны учитывать максимальное входное напряжение контроллера заряда.

* Если вы хотите проверить математику, он не будет работать с напряжением холостого хода. Вы можете использовать рабочее напряжение, так что 18,9 вольт x 2 = 37,8 вольт.37,8 В x 5,29 А = 199,96 Вт, или почти 200 Вт.

Как настроить систему последовательно-параллельно

Последовательно-параллельное соединение выполняется как последовательным, так и параллельным соединением. Каждый раз, когда вы группируете панели в серию, будь то 2, 4, 10, 100 и т. Д., Это называется нить. Выполняя последовательно-параллельное соединение, вы, по сути, параллельно соединяете 2 или более равных струны вместе.

См. Диаграмму ниже

Модель 2.4.4



Как вы можете видеть, это последовательное параллельное соединение состоит из 2 цепочек по 4 панели. Струны параллельны все вместе.

Давайте посмотрим на числовой пример этой диаграммы. Это в основном используется в нашем Renogy 40 Amp MPPT. Контроллер, так как он может принимать до 800 Вт мощности, но может принимать только 100 вольт, поэтому нельзя делать все последовательно.Параллельное соединение 8 панелей также приведет к слишком высокому сила тока.

В этом примере вы должны использовать напряжение холостого хода 22,5 В и рабочий ток 5.29 ампер. Создавая гирлянду из 4 панелей, у вас будет напряжение 22,5 Вольт x 4 = 90 Вольт, что ниже предела 100 В. Тогда при параллельном включении другой струны напряжение останется 90 вольт и ампер увеличатся вдвое, так что 5.29 ампер x 2 = 10,58 ампер.

* Имейте в виду, что обычно существует еще один фактор, который необходимо учитывать при выборе размеров для контроллера MPPT называется повышающим током. Об этом будет сказано в обвинении. раздел контроллера.

* Если вы хотите проверить математику, он не будет работать с напряжением холостого хода. Вы можете использовать рабочее напряжение, так 18.9 вольт x 4 = 75,6 вольт. 75,6 В x 10,58 А = 799,85 Вт, или почти 800 Вт.

Параллельные и последовательные видеосвязи:

Как подключить солнечные панели последовательно и параллельно

Как домовладелец, который только изучает возможности использования солнечной энергии, легко запутаться в технических терминах, о которых вы можете прочитать или услышать.Возможно, вы сталкивались с различными способами подключения солнечных панелей. И ваша первая мысль может быть такой: действительно ли это важно? В конце концов, вы просто хотите, чтобы панели производили электричество!

На самом деле имеет значение, как подключены ваши солнечные панели. Это влияет на производительность вашей системы, а также на инвертор, который вы сможете использовать. Вы хотите, чтобы ваши панели были подключены так, чтобы они давали вам максимальную экономию и лучшую окупаемость инвестиций.

Вот ответы на несколько распространенных вопросов, которые домовладельцы задают о разводке солнечных панелей, которые помогут вам лучше понять, следует ли подключать панели последовательно или параллельно.

Что означает последовательное подключение солнечных панелей?

Как и батарея, солнечные панели имеют две клеммы: одну положительную и одну отрицательную.

Когда вы подключаете положительную клемму одной панели к отрицательной клемме другой панели, вы создаете последовательное соединение. Когда вы соединяете две или более солнечных панелей таким образом, они превращаются в схему фотоэлектрического источника.

Панели солнечных батарей подключаются последовательно, когда вы подключаете положительную клемму одной панели к отрицательной клемме другой.

Когда солнечные панели подключаются последовательно, напряжение панелей складывается, но сила тока остается прежней. Итак, если вы соедините две солнечные панели с номинальным напряжением 40 вольт и номинальной силой тока 5 ампер последовательно, то последовательное напряжение будет 80 вольт, а сила тока останется на уровне 5 ампер.

Последовательное соединение панелей приводит к увеличению напряжения массива. Это важно, потому что солнечная энергетическая система должна работать при определенном напряжении, чтобы инвертор работал должным образом.

Итак, вы подключаете свои солнечные панели последовательно, чтобы соответствовать требованиям рабочего диапазона напряжения вашего инвертора.

Что означает параллельная проводка солнечных панелей?

Когда солнечные панели подключены параллельно, положительный вывод одной панели подключается к положительному выводу другой панели, а отрицательные выводы двух панелей соединяются вместе.

Положительные провода подключаются к положительному разъему в коробке сумматора, а отрицательные провода подключаются к отрицательному разъему.Когда несколько панелей подключены параллельно, это называется выходной схемой PV.

В случае параллельных солнечных панелей положительный вывод одной панели подключается к положительному выводу другой панели, а отрицательные выводы двух панелей соединяются вместе.

При параллельном подключении солнечных панелей сила тока увеличивается, но напряжение остается прежним. Итак, если вы подключили те же панели параллельно ранее, напряжение системы останется на уровне 40 вольт, но сила тока увеличится до 10 ампер.

Параллельное подключение позволяет иметь больше солнечных панелей, вырабатывающих энергию, не превышая пределы рабочего напряжения вашего инвертора. Инверторы также имеют ограничения по силе тока, которые можно удовлетворить, подключив солнечные панели параллельно.

Как солнечные панели, подключенные последовательно, по сравнению с солнечными панелями, подключенными параллельно?

Контроллер заряда является определяющим фактором при подключении солнечных панелей. Контроллеры заряда с отслеживанием точки максимальной мощности (MPPT) предназначены для последовательного подключения солнечных панелей, а контроллеры заряда с широтно-импульсной модуляцией (PWM) используются для параллельного подключения солнечных панелей.

Чтобы понять, как работает последовательное соединение по сравнению с тем, как работает параллельное соединение, давайте на мгновение задумаемся о том, как раньше работали рождественские огни.

Если лампочка перегорит, вылетит из патрона или сломается, вся струна не загорится. Это произошло потому, что огни были подключены последовательно. Вам нужно будет найти неисправную лампочку и заменить ее или переустановить, чтобы цепочка огней снова заработала.

Сегодня большинство рождественских огней имеют форму параллельной проводки, которая позволяет гирляндам оставаться зажженными, даже если в гирлянде есть один нарушитель спокойствия.

Цепи, соединенные последовательно, работают так же, как и для солнечных панелей.

Если возникает проблема с подключением одной панели в серию, выходит из строя вся схема. Между тем, одна неисправная панель или ослабленный провод в параллельной цепи не повлияют на производство остальных солнечных панелей.

На практике то, как сегодня подключаются солнечные панели, зависит от типа используемого инвертора.

Узнайте, сколько солнечных панелей можно сэкономить ежегодно

Электромонтаж солнечных батарей при использовании строкового инвертора

Струнные инверторы

имеют диапазон номинального напряжения, необходимый для работы от солнечных панелей.Он также имеет номинальный ток, необходимый инвертору для правильной работы.

В инверторах

есть устройства отслеживания точки максимальной мощности (MMPT), которые могут изменять ток и напряжение для получения максимально возможной мощности.

В большинстве кристаллических солнечных панелей напряжение холостого хода составляет около 40 вольт. У большинства струнных инверторов диапазон рабочего напряжения составляет от 300 до 500 вольт. Это означает, что при проектировании системы вы можете иметь от 8 до 12 панелей в серии.

Любое превышение этого значения превысит максимальное напряжение, которое может выдержать инвертор.

Дело в том, что большинство систем солнечных панелей больше 12 панелей. Итак, чтобы иметь больше панелей в системе, вы можете подключить еще одну серию панелей и соединить эти серии параллельно. Это позволяет иметь необходимое количество панелей для удовлетворения потребностей вашего дома в энергии, не выходя за пределы возможностей вашего инвертора.

Какая схема подключения работает лучше — последовательная или параллельная?

Теоретически параллельная проводка является лучшим вариантом для многих электрических приложений, поскольку она обеспечивает непрерывную работу панелей, даже если одна из панелей неисправна.Но это не всегда лучший выбор для всех приложений. Вам также может потребоваться соблюдение определенных требований к напряжению для работы вашего инвертора.

Чтобы ваша солнечная батарея работала наилучшим образом, необходимо достичь критического баланса напряжения и силы тока. Итак, в большинстве случаев установщик солнечных батарей спроектирует вашу солнечную батарею с гибридом последовательного и параллельного подключения.

Можете ли вы добавить больше солнечных панелей к вашей существующей системе?

Полная установка с самого начала — лучший вариант при установке солнечной системы в жилых помещениях.Использование солнечного калькулятора помогает оценить стоимость вашей солнечной системы и потребности в энергии, чтобы точно определить, сколько панелей вы должны иметь в своей системе.

Однако, если вы были ограничены в своем бюджете или недооценили свои будущие потребности в электроэнергии при установке фотоэлектрических панелей, вы могли бы рассмотреть возможность добавления дополнительных панелей в существующую систему.

Если вы думаете о расширении своей солнечной фотоэлектрической системы в будущем, вы должны проектировать свою систему с учетом этого. Чтобы в будущем можно было разместить больше панелей, вам понадобится инвертор увеличенного размера.

Меняет ли использование микроинверторов или оптимизаторов способ подключения солнечных панелей?

Использование микроинверторов или оптимизаторов в конструкции вашей солнечной системы может помочь избежать ограничений по размеру инвертора, которые имеют струнные инверторы. Если каждая панель подключена к собственному микроинвертору, ваша система может быть расширена по одной панели за раз.

Это может быть сделано с существующими инверторами цепочки, количество которых исчерпано, при условии, что дополнительные панели подключены к стороне переменного тока инвертора цепочки.

Как подключить солнечные панели к сети?

Еще одно соображение между последовательным и параллельным подключением — это количество проводов, которые используются для подключения солнечной системы к электросети. Последовательная проводная схема будет использовать один провод для подключения. Между тем, параллельная проводная система будет иметь несколько проводов для подключения к сети.

Серия

против параллельной — почему бы не использовать и то, и другое?

Главное помнить, что последовательное подключение увеличивает напряжение, а параллельное подключение увеличивает силу тока.При проектировании системы необходимо учитывать как напряжение, так и силу тока, особенно когда речь идет о поиске инвертора, который лучше всего подойдет вам.

В большинстве случаев установщик солнечной энергии выбирает проектирование системы как с последовательным, так и с параллельным подключением. Это позволяет системе работать при более высоком напряжении и силе тока, не перегружая инвертор, поэтому ваши солнечные панели могут работать наилучшим образом.

Сколько вы можете сэкономить с солнечной батареей?

Основные выводы

  • Способ подключения солнечных панелей определяет, как работает система и с каким инвертором она может быть сопряжена.
  • Когда солнечные панели соединены последовательно, положительный вывод одного солнечного модуля подключается к отрицательному выводу другого, что увеличивает напряжение солнечной системы.
  • Панели солнечных батарей подключаются последовательно для увеличения напряжения в соответствии с минимальными рабочими требованиями инвертора.
  • Если солнечные модули подключены параллельно, положительный вывод одного модуля подключается к положительному выводу другого модуля, что увеличивает силу тока в системе.
  • Параллельное подключение солнечных панелей позволяет установить больше солнечных панелей, не превышая предельное напряжение инвертора.

Параллельно подключенные солнечные панели для повышенного тока

Параллельно подключенные солнечные панели для увеличения тока Статья Учебники по альтернативной энергии 20.08.2020 08.03.2021 Учебные пособия по альтернативным источникам энергии

Как параллельно соединенные солнечные панели производят больше тока

Понимание того, как параллельно соединенных солнечных панелей могут обеспечивать больший выходной ток, важно, поскольку вольт-амперные характеристики солнечной фотоэлектрической панели являются одной из ее основных рабочие параметры.Выходной ток солнечной панели (или элемента) во многом зависит от ее площади поверхности, эффективности и количества солнечного света, падающего на ее поверхность.

Как мы видели в этих уроках по альтернативной энергии, фотоэлектрические солнечные панели представляют собой полупроводниковые устройства, которые преобразуют солнечный свет в электрическую энергию постоянного тока. Параллельное соединение фотоэлектрических панелей увеличивает ток и, следовательно, выходную мощность, поскольку электрическая мощность в ваттах равна «вольтам, умноженным на амперы» (P = V * I).

Фотоэлектрические элементы вырабатывают выходную мощность около 0.От 5 до 0,6 В постоянного тока, при этом ток прямо пропорционален площади ячейки и освещенности. Но именно сопротивление подключенной нагрузки в конечном итоге определяет величину силы тока, подаваемой панелью или фотоэлементом.

Сила тока, обычно называемая «амперами», — это измерение тока, которое представляет собой скорость электрического заряда, протекающего через фиксированную точку в цепи, поэтому чем больше заряд, тем больше ток.

Облученность — это количество солнечной радиации, получаемой в данной области на Земле, поэтому по мере того, как текущая потребность в элементе увеличивается, для получения полной мощности требуется более яркий солнечный свет (выраженный в ваттах на квадратный метр, Вт / м 2 ). мощность, но существует максимальный предел количества тока, который может генерировать солнечный элемент, независимо от того, насколько ярким и интенсивным является излучение солнечного света.

В то время как отдельные солнечные элементы могут быть соединены вместе в одной фотоэлектрической панели, солнечные фотоэлектрические панели могут сами быть соединены вместе в параллельные цепочки, чтобы сформировать массив взаимосвязанных панелей, увеличивая общую доступную выходную мощность для конкретного солнечного приложения по сравнению с одной панелью .

Если нет нагрузки, подключенной к клеммам солнечных панелей, то панель не будет генерировать ток, поскольку нет электрической цепи, по которой она могла бы течь. Но если клеммы закорочены вместе, потребность в токе очень высока, поэтому фотоэлектрическая панель генерирует свой максимальный выходной ток, обычно называемый током короткого замыкания, I SC из доступного света.

При параллельном соединении солнечных панелей общее выходное напряжение остается таким же, как и для одиночной панели, но выходной ток становится суммой силы тока каждой панели. Таким образом, эффект параллельной проводки заключается в том, что напряжение остается неизменным, а сила тока складывается.

Параллельно подключенные солнечные панели

Как подключить солнечные панели параллельно

Фотоэлектрические солнечные панели генерируют ток при воздействии солнечного света (облучение), и мы можем увеличить выходной ток массива, подключив фотоэлектрические панели параллельно.То есть параллельное соединение солнечных панелей увеличивает доступный ток системы, поэтому две идентичные панели, соединенные параллельно, будут производить вдвое больший ток по сравнению с одной одиночной панелью. Но пока токи складываются, напряжение на панели остается прежним.

Когда фотоэлектрические панели соединены электрически параллельно, положительные (+) клеммы всех панелей соединяются вместе (положительный к положительному), а все отрицательные (-) клеммы соединяются вместе (отрицательный к отрицательному), пока все Панели подключены параллельно, и у вас остается одна положительная клемма и одна отрицательная клемма, которые можно подключить к регулятору и батареям.Обратите внимание, что последовательные цепочки фотоэлектрических панелей также могут быть подключены параллельно (многорядные) для увеличения тока и, следовательно, выходной мощности.

Параллельно подключенные солнечные панели одного типа

В этом сценарии все солнечные панели одного типа и номинальной мощности. Общий выходной ток становится суммой номинального тока каждой отдельной панели, но параллельно подключенное напряжение равно напряжению панели, как показано.

Используя те же три 12 В, 5.0 амперные pv панели сверху, видно, что они соединены между собой параллельно. Комбинированное соединение вырабатывает в общей сложности 15 ампер (5 + 5 + 5) при 12 вольт постоянного тока, что дает общую мощность 180 ватт (вольт x ампер) по сравнению с 60 ваттами только одной панели.

Итак, если бы массив состоял из n солнечных панелей с точно такими же электрическими характеристиками, то общий выходной ток был бы I 1 , умноженный на «n» (I * n) ампер с равным выходным напряжением. к V 1 .Таким образом, общая выходная мощность комбинации будет равна V * I * n Вт.

Теперь давайте посмотрим на подключение солнечных панелей параллельно с разными номинальными значениями тока, но с одинаковыми значениями напряжения.

Параллельно подключенные солнечные панели с разными токами

В этом методе все солнечные панели имеют разные типы и, следовательно, номинальную мощность, но имеют общее номинальное напряжение. То есть на всех панелях имеется одинаковое номинальное напряжение. Ранее мы видели, что для параллельно соединенных панелей их токи складываются, поэтому реальной проблемы здесь нет, пока напряжения на панели одинаковы, а выходное напряжение остается постоянным.

Эта параллельная комбинация вырабатывает 12 вольт постоянного тока при 9,0 амперах, генерируя максимум 108 ватт. Опять же, общий выходной ток I T будет суммой отдельных панелей, которая будет зависеть от количества подключенных панелей. Как и прежде, выходное напряжение остается прежним — 12 вольт.

Обратите внимание, что хотя производитель указывает максимальную или пиковую мощность (40 Вт, 100 Вт, 150 Вт, 240 Вт и т. Д.) Для панели, сокращенно W P (пиковая мощность), это значение мощности соответствует номинальному напряжению и току. рейтинги панели относятся к кривой ВАХ.

Например, 12 В x 5 А = 60 Вт. Однако ток короткого замыкания I SC — это ток панели, измеренный на полном солнце (1000 Вт / м 2 ), когда положительная и отрицательная клеммы закорочены вместе. Таким образом, I SC — это максимальный ток, который панель способна производить, когда напряжение на ней равно нулю (когда солнечная панель замкнута накоротко).

Ток короткого замыкания панелей зависит от ряда факторов, таких как площадь солнечной панели, освещенность, температура и т. Д.Но панели I SC могут быть на 10% выше, чем номинальный ток панели (I MP ), что может не звучать очень сильно, но может привести к чрезмерным токам перегрузки через кабели для больших параллельных комбинаций панелей.

Тогда, хотя в нашем простом примере номинальный ток 9 ампер при максимальной мощности, он потенциально может быть выше при 9,9 ампера (9 * 1,1). Таким образом, именно это более высокое значение тока необходимо учитывать при прокладке кабелей между параллельно соединенными панелями и нагрузками постоянного тока и т. Д.

Также можно соединить или соединить панели вместе в последовательные цепочки, а затем соединить отдельные цепочки параллельно.

Последовательное подключение фотоэлектрических панелей, а затем параллельное соединение последовательностей увеличивает как максимальное напряжение, так и максимальный номинальный ток массива. Преимущество здесь состоит в том, что эта последовательно-параллельная комбинация панелей позволяет массиву быть более совместимым с инверторами или контроллерами заряда, обычно предназначенными для приема более высоких входных напряжений и тока, например, 200 вольт при 20 ампер.

Конечно, это предполагает, что панели имеют идентичные электрические характеристики и что на каждую цепочку приходится одинаковое количество фотоэлектрических панелей, так что сила тока последовательно соединенных цепочек складывается, в то время как напряжение каждой цепочки остается неизменным и постоянным.

Но что, если солнечные панели не идентичны и имеют разное номинальное напряжение, как это повлияет на выходную мощность. Давайте посмотрим на подключение солнечных панелей параллельно с разными номинальными значениями напряжения, но одинаковыми значениями тока.

Параллельные солнечные панели с разными напряжениями

Здесь все солнечные панели имеют разное номинальное напряжение, но имеют одинаковый номинальный ток. Токи отдельных панелей будут по-прежнему суммироваться, как и раньше, независимо от того, одинаковы ли их силы или разные, но на этот раз выходное напряжение будет ограничено значением самой низкой панели в параллельной комбинации, в данном случае 8 вольт из-за этого несоответствия напряжений. . Тогда в этом простом примере параллельная цепь будет производить около 8 вольт при 15 ампер.

Однако в действительности общее выходное напряжение параллельной комбинации будет где-то между наименьшим напряжением панели и средним (средним) значением, определяемым остальными панелями в массиве. При низких уровнях выходного напряжения это несоответствие может не быть проблемой, но по мере того, как солнечное излучение увеличивается по направлению к полному солнцу или за его пределами (1000 Вт / м 2 ), несоответствие вольт-амперных характеристик каждой фотоэлектрической панели может вызвать значительные потери мощности в большом массиве, поэтому лучше избегать.

В конце концов, вы не должны подключать батарею на 6 вольт параллельно с батареей на 12 вольт и ожидать, что комбинация даст идеальный выходной сигнал 12 вольт, или батарея на 6 вольт не перегреется, а это произойдет. Но в этом простом руководстве мы предположим, что оно равно наименьшему значению напряжения панели.

Теперь давайте посмотрим на последовательное соединение солнечных панелей с разной мощностью, так как это наиболее распространенный сценарий.

Параллельно подключенные солнечные панели разной мощности

Здесь предположим, что у нас есть четыре фотоэлектрических панели, две из которых рассчитаны на 80 Вт, 12 В и две — на 100 Вт, 12 вольт, что дает теоретическое общее количество 360 (80 + 80 + 100 + 100) Вт при 12 вольт.Вопрос здесь в том, как подключить солнечные батареи параллельно. Мы могли бы соединить все четыре вместе в параллельную комбинацию (1 x 4) или соединить две 80-ваттные панели последовательно и две 100-ваттные панели последовательно с двумя последовательными последовательностями параллельно (2 x 2). Возможны разные варианты подключения.

Однако, глядя на таблицу фотоэлектрических панелей, мы видим, что значения максимального напряжения точки питания (V MP ) и тока (I MP ) различаются между 80-ваттными панелями и 100-ваттными панелями.Таким образом, панели не такие, как:

Характеристики, данные для 80-ваттных панелей:

P MP = 80 Вт, V MP = 20,9 вольт, I MP = 3,85 ампер

и Характеристики, приведенные для 100-ваттных панелей:

P MP = 100 Вт, V MP = 17,9 вольт, I MP = 5,72 ампер

Очевидно, хотя все четыре панели рассчитаны на 12 вольт, их ток -вольтные (IV) характеристики очень разные, поэтому подключить их параллельно — непросто.

Выше мы заявили, что не рекомендуется подключать солнечные панели параллельно с разными значениями напряжения, и, хотя это не идеально, соединение солнечных панелей вместе с разными номинальными значениями тока немного лучше, чем несоответствие напряжения, но это будет панель с наименьшим номинальным током, определяющим общую выходную мощность.

Итак, если мы подключим панель 80 Вт последовательно с панелью 100 Вт, чтобы сформировать одну последовательную цепочку, сделаем то же самое для второй последовательной строки, а затем соединим эти две последовательные строки вместе параллельно, это даст нам следующую комбинацию :

Затем, поскольку параллельный ток ограничен панелью с самым низким значением (панели 1 и 2), общая выходная мощность рассчитывается на уровне 300 Вт, а не ожидаемых 360 Вт, то есть снижение почти на 17%.Тогда очевидно, что при параллельном подключении солнечных батарей более эффективно использовать пв-панели с такими же характеристиками.

Параллельно подключенные солнечные панели Сводка

Мы видели здесь, что параллельно подключенных солнечных панелей увеличивают доступный ток. Таким образом, «параллельно подключенные солнечные панели примерно соответствуют току», как I T = I 1 + I 2 + I 3 и т. Д., Поэтому параллельная проводка = больший ток. Сколько солнечных панелей вы подключаете параллельно, зависит от того, какой ток вы нацеливаете, или от количества доступных солнечных панелей, но вы ДОЛЖНЫ учитывать возможный ток короткого замыкания, значение I SC для всех панели (модули).

Хотя ток может увеличиваться, напряжение будет равно напряжению панели. Если все солнечные панели имеют одинаковые электрические характеристики, то параллельная комбинация будет производить 100% доступной мощности при полном солнечном свете (1000 Вт / м 2 ). Если параллельно соединенные фотоэлектрические панели имеют разную мощность и номинальную мощность, то и напряжение, и ток ограничиваются до самых низких значений, что снижает эффективность параллельно соединенного массива даже при максимальной освещенности. Следует избегать рассогласования напряжений при параллельном подключении.

Таким образом, панели разных типов, монокристаллические или поликристаллические, или с разными значениями мощности W MP , например 40 Вт вместе с 50 Вт, не должны соединяться вместе параллельно, так как это не даст ожидаемых 90 Вт (40 + 50) , тем самым тратя деньги на более крупную панель на 50 Вт.

Солнечные фотоэлектрические панели — отличный способ бесплатного производства электроэнергии. Они доступны в диапазоне значений мощности от менее 10 Вт до более 200 Вт, что позволяет использовать их во многих солнечных приложениях.Но для достижения максимальной эффективности и окупаемости инвестиций от параллельного подключенного массива расположение, угол солнечного света и количество солнечного излучения так же важны, как и использование солнечной панели той же марки и модели. Небольшая мысль поможет вам сэкономить много денег.

Для получения дополнительной информации о параллельно подключенных солнечных панелях или для получения дополнительной информации о различных типах доступных солнечных панелей, которые вы можете использовать для параллельного подключения, или для изучения преимуществ и недостатков использования солнечной энергии в вашем доме, затем Щелкните здесь, чтобы заказать копию на Amazon сегодня и узнать больше о проектировании, подключении и установке автономных параллельно подключенных солнечных панелей для создания возобновляемых фотоэлектрических солнечных электрических систем для вашего дома.

Некоторые высококачественные солнечные панели, которые могут вас заинтересовать, которые можно соединять вместе и использовать в солнечных батареях.

Самые продаваемые продукты, связанные с панелями солнечных батарей

Как подключить солнечные панели параллельно или последовательно | HES PV Blog

При подключении нескольких солнечных панелей в автономную систему на 12–48 В у вас есть несколько вариантов: параллельно, последовательно, или комбинация из двух. В этой статье мы расскажем вам об основах подключения солнечных панелей параллельно и серии . Давайте начнем с быстрого сравнения параллельных и последовательных цепей.

Параллельные цепи имеют несколько путей для прохождения тока. Если какой-либо элемент в цепи сломан, ток будет продолжать двигаться по другим путям, игнорируя сломанный. Этот тип схемы используется для большинства бытовых электропроводок. Например: когда вы выключаете телевизор, он не выключает и свет.

При параллельном подключении солнечных панелей сила тока аддитивна, но напряжение остается прежним. например. Если у вас есть 4 параллельные солнечные панели, каждая из которых рассчитана на 12 вольт и 5 ампер, весь массив будет на 12 вольт и 20 ампер.

Цепи серии имеют только один путь для прохождения тока. Следовательно, все тока в цепи должны проходить через все нагрузки. Последовательная цепь представляет собой непрерывный замкнутый контур — разрыв цепи в любой точке останавливает работу всей серии. Примером последовательной схемы является цепочка старых рождественских гирлянд — если одна лампочка ломается, гаснет вся цепочка.

При последовательном подключении солнечных панелей напряжение складывается, но сила тока остается прежней. например. Если бы у вас было 4 панели солнечных батарей в серии, каждая из которых была рассчитана на 12 вольт и 5 ампер, весь массив был бы 48 вольт и 5 ампер.

Помните: как и батареи, солнечные панели имеют отрицательную клемму (-) и положительную клемму (+). Ток течет от отрицательной клеммы через нагрузку (ток, потребляемый частью оборудования) к положительной клемме.

Подключение солнечных панелей в последовательной цепи

  • Подключите положительную клемму первой солнечной панели к отрицательной клемме следующей.
  • например. Если бы у вас было 4 панели солнечных батарей в серии, каждая из которых была рассчитана на 12 вольт и 5 ампер, весь массив был бы 48 вольт при 5 ампер.

Подключение солнечных панелей в параллельном контуре

  • Соедините все положительных клемм всех солнечных панелей вместе и всех отрицательных клемм всех панелей вместе.
  • например. Если бы у вас было 4 параллельные солнечные панели, каждая из которых была рассчитана на 12 вольт и 5 ампер, весь массив был бы 12 вольт при 20 ампер.















Как подключить две или более солнечных панелей параллельно

Как подключить солнечные панели параллельно



Добро пожаловать в эту информативную статью.

На этой странице мы научим вас , как подключить две или более солнечных панелей параллельно , чтобы увеличить доступный ток для нашей солнечной энергосистемы, сохраняя номинальное напряжение неизменным.

Мы также объясним разницу между параллельным соединением двух или более одинаковых солнечных панелей и параллельным соединением двух или более солнечных панелей с разными техническими характеристиками. Наконец, мы дадим вам действенные и практические советы, как получить эффективную систему , которая полностью защищена от возможных повреждений из-за неисправностей или коротких замыканий, которые могут возникнуть на отдельных солнечных панелях.

Ну а теперь приступим! Подключение нескольких солнечных панелей параллельно возникает из-за необходимости достижения определенных значений тока на выходе без изменения напряжения.Фактически, соединяя несколько солнечных панелей последовательно, мы увеличиваем напряжение (сохраняя тот же ток), а соединяя их параллельно, мы увеличиваем ток (сохраняя то же напряжение).

Параллельное соединение двух одинаковых солнечных панелей


Если у нас есть две солнечные панели с одинаковым напряжением и мощностью , подключение будет очень простым .

Как ясно видно на рисунке, будет достаточно подключить положительный полюс одной панели к положительному полюсу другой, а затем подключить отрицательный полюс одной панели к отрицательному полюсу другой.Для этого типа подключения мы можем использовать пару Y-образных соединителей MC4 для солнечных батарей.

Мы также добавили блокирующий диод последовательно с каждой панелью. Позже мы выясним причину появления этих диодов.

Этот тип соединения действительно эффективен при соблюдении следующих условий:

• Поместите панели близко друг к другу и сориентируйте к солнцу под одним углом.
• Убедитесь, что панели не затеняют друг друга и находятся далеко из возможных причин затенения
• Выберите соответствующее сечение электрического кабеля в соответствии с расстоянием между панелями
• Используйте распределительные коробки, чтобы аккуратно соединить клеммы панели между собой

Что происходит при затенении?


Прежде всего, хорошо знать, что напряжение, которое мы обнаруживаем на концах затемненной солнечной панели, не зависит от условий ее облучения , а, скорее, от условий нагрузки, которым она подвергается.Фактически, затемненная панель все еще вполне способна получать широкую долю солнечной энергии и, следовательно, все еще может предлагать положительное рабочее напряжение со значением, почти идентичным тому, когда она полностью облучена (что уменьшается пропорционально солнечному излучению, так это ток ). Таким образом, очевидно, что в фотоэлектрической системе, подключенной к сети, важно выбрать правильный солнечный инвертор , который будет выполнять задачу поиска точки максимальной мощности (MPP) цепочки панелей как при полном облучении, так и в условиях затенения.

В автономной солнечной энергетической системе, с другой стороны, эта задача выполняется контроллером заряда солнечной батареи MPPT. Так для чего нужен блокирующий диод? Блокирующий диод используется в больших солнечных энергетических системах для защиты целых гирлянд от возможных обратных токов. Что касается обратного тока в солнечных панелях, полезно знать, что недавние исследования, проведенные престижным Институтом Фраунгофера для систем солнечной энергии ISE , показали, что солнечные панели способны выдерживать обратный ток, в семь раз превышающий ток короткого замыкания. , без каких-либо повреждений.Также хорошей практикой при проектировании является выбор тех солнечных панелей, которые внутри оборудованы как минимум тремя байпасными диодами , чтобы избежать потерь энергии из-за затенения.

Выбор правильного диода


На рынке представлено множество типов диодов. Лучшим типом диодов для солнечных батарей является диод Шоттки . Этот тип диодов имеет очень низкое пороговое напряжение (порядка 0,35 В против 0,6 В обычных диодов), что обеспечивает меньшее рассеивание мощности.Обратите внимание также на выбор длины и сечения электрического провода, поскольку с увеличением количества панелей увеличивается ток и, следовательно, рассеивание энергии в самом проводе. Для больших токов потребуется кабель подходящего сечения.

Параллельное соединение двух солнечных панелей разной мощности


Если у нас есть две солнечные панели с одинаковым напряжением, но разной мощностью, проблем нет; их можно подключить параллельно.

С другой стороны, если наши две солнечные панели имеют разной мощности и разного напряжения , то параллельное соединение невозможно , поскольку панель с самым низким напряжением будет вести себя как нагрузка и вместо этого начнет поглощать ток. его производства с относительными последствиями.

Что делать, если у нас есть одна панель на 12 В и две панели на 6 В. В этом случае можно подключить две панели на 6 В последовательно, а затем подключить полученный массив параллельно панели на 12 В.Однако последний тип подключения происходит в ущерб эффективности. Поэтому перед параллельным подключением к необходимо тщательно проверить напряжение солнечных панелей. Вот очень четкое изображение того, как подключить две несоответствующие солнечные панели параллельно.

Остерегайтесь актуальности!


Вы можете подключить несколько солнечных панелей этим методом, но вы должны обратить внимание на текущий . Если ваше выходное значение превышает 70 А, ваши панели и ваша система могут быть повреждены и возникнут проблемы, связанные с управлением этим высоким током.Чтобы этого избежать, панели обычно подключают последовательно и параллельно, увеличивая таким образом как напряжение, так и ток одновременно.

Например, если мы подключим шесть панелей на 10 А параллельно, мы обнаружим довольно высокий ток на выходе, то есть 60 А. Чтобы решить эту проблему и оптимизировать энергетические характеристики всей системы, рекомендуется соединить две панели последовательно (получая удвоение напряжения), а затем соединить параллельно три пары, ранее соединенные последовательно (чтобы удвоили напряжение и утроили ток).Глядя на картинку, можно понять схему этого подключения. Этот тип подключения часто используется для систем с высокой мощностью. В автономной солнечной энергетической системе выбор общей мощности и напряжения аккумуляторной батареи должен быть тщательно оценен на этапе проектирования.

Серия

, параллельное и последовательно-параллельное соединение фотоэлектрических панелей

Серия

, параллельная и последовательно-параллельная конфигурация фотоэлектрических массивов

Что такое солнечная фотоэлектрическая матрица?

Солнечный фотоэлектрический модуль доступен в диапазоне от 3 Вт P до 300 Вт P .Но часто нам нужна мощность в диапазоне от кВт до МВт. Чтобы добиться такой большой мощности, нам нужно соединить N модулей последовательно и параллельно.

Строка фотоэлектрических модулей

Когда N-количество фотоэлектрических модулей подключено последовательно. Вся цепочка последовательно соединенных модулей называется цепочкой фотоэлектрических модулей. Модули соединены последовательно для увеличения напряжения в системе. На следующем рисунке показана схема последовательно соединенных, параллельно и последовательно параллельно соединенных фотоэлектрических модулей.

Массив фотоэлектрических модулей

Для увеличения текущего числа N фотоэлектрических модулей подключаются параллельно. Такое соединение модулей в последовательной и параллельной комбинации известно как «солнечная фотоэлектрическая матрица» или «матрица фотоэлектрических модулей». Схема массива солнечных фотоэлектрических модулей, подключенных в последовательно-параллельную конфигурацию, показана на рисунке ниже.

Солнечный модуль:

Солнечный элемент представляет собой двухполюсное устройство. Один положительный (анод), а другой отрицательный (катод).Расположение солнечных элементов известно как солнечный модуль или солнечная панель, а расположение солнечных панелей известно как фотоэлектрическая батарея.

Важно отметить, что с увеличением последовательного и параллельного соединения модулей мощность модулей также увеличивается.

Связанные сообщения:

Соединение модулей серии

Иногда напряжение системы, необходимое для электростанции, намного выше, чем то, что может произвести один фотоэлектрический модуль. В таких случаях N-количество фотоэлектрических модулей подключается последовательно для обеспечения необходимого уровня напряжения.Это последовательное соединение фотоэлектрических модулей аналогично соединению N-числа ячеек в модуле для получения необходимого уровня напряжения. На следующем рисунке показаны фотоэлектрические панели, подключенные последовательно.

При таком последовательном подключении увеличивается не только напряжение, но и мощность, генерируемая модулем. Для этого отрицательная клемма одного модуля соединяется с положительной клеммой другого модуля.

Если один модуль имеет напряжение холостого хода V OC1 , равное 20 В, а другой, подключенный последовательно, имеет напряжение холостого хода V OC2 , равное 20 В, то общий разрыв цепи цепочки представляет собой сумму двух напряжений

В OC = V OC1 + V OC2

V OC = 20 V + 20 V = 40 V

Важно отметить, что суммирование напряжений в точке максимальной мощности также применимо. в случае массива PV.

Расчет количества модулей, необходимых в серии, и их общей мощности

Для расчета количества фотоэлектрических модулей, которые будут подключены последовательно, необходимо указать необходимое напряжение фотоэлектрической матрицы. Мы также увидим общую мощность, генерируемую фотоэлектрической антенной. Обратите внимание, что все модули идентичны и имеют одинаковые параметры модуля.

Шаг 1: Обратите внимание на требования к напряжению фотоэлектрической матрицы

Поскольку мы должны соединить N модулей последовательно, мы должны знать требуемое напряжение от фотоэлектрической матрицы

  • Напряжение холостого хода фотоэлектрической матрицы В OCA
  • Напряжение фотоэлектрической матрицы при максимальной мощности В MA

Шаг 2: Обратите внимание на параметры фотоэлектрического модуля, который должен быть подключен в последовательную цепочку

Параметры фотоэлектрического модуля, такие как ток и напряжение при максимальной мощности point и другие параметры, такие как V OC , I SC, и P M , также должны быть отмечены.

Шаг 3: Рассчитайте количество модулей, которые будут подключены последовательно.

Для расчета количества модулей «N» общее напряжение массива делится на напряжение отдельного модуля, поскольку фотоэлектрический модуль должен работать под STC — отношение напряжения массива в точке максимальной мощности V MA к напряжению модуля в точке максимальной мощности V M .

Аналогичный расчет для напряжения холостого хода фотоэлектрической панели также может быть выполнен, то есть отношения напряжения массива при разомкнутой цепи V OCA к напряжению модуля в разомкнутой цепи V OC .Обратите внимание, что значение «N» может быть нецелым числом, поэтому мы должны взять следующее большее целое число, и поэтому значение V MA и V OCA также увеличится, чем мы хотели.

Шаг 4: Расчет полной мощности фотоэлектрической матрицы

Общая мощность фотоэлектрической матрицы — это сумма максимальной мощности отдельных модулей, соединенных последовательно. Если P M — максимальная мощность одного модуля, а «N» — количество модулей, подключенных последовательно, то общая мощность фотоэлектрической матрицы P MA составляет N × P M .

Мы также можем рассчитать мощность массива как произведение напряжения фотоэлектрической матрицы и тока в точке максимальной мощности, то есть

В MA × I MA

Связанные сообщения:

Пример:

Now чтобы понять эти шаги более математическим способом. Возьмем, к примеру, электростанцию ​​мощностью 2 МВт, в которой большое количество фотоэлектрических модулей подключено последовательно. Инвертор мощностью 2 МВт может принимать входное напряжение от 600 В до 900 В.

Определите количество модулей, подключенных последовательно, чтобы получить максимальное напряжение точки питания 800 В.Также определите мощность, поставляемую этим фотоэлектрическим массивом. Параметры одиночного фотоэлектрического модуля следующие:

  • Напряжение холостого хода В OC = 35 В
  • Напряжение в точке максимальной мощности В M = 29 В
  • Ток короткого замыкания I SC = 7,2 A
  • Ток в точке максимальной мощности I M = 6,4 A

Шаг 1: Обратите внимание на требования к напряжению фотоэлектрической матрицы

  • Напряжение холостого хода фотоэлектрической матрицы V OCA = Не указано
  • Напряжение фотоэлектрической матрицы в точке максимальной мощности V MA = 800 V

Шаг 2: Обратите внимание на параметры фотоэлектрического модуля, который должен быть подключен в последовательную цепочку

Напряжение холостого хода, В OC = 35 В

Напряжение в точке максимальной мощности, В M = 29 В

Ток короткого замыкания I SC = 7.2 A

Ток при максимальной мощности I M = 6,4 A

Максимальная мощность P M

P M = V M x I M

= 29 V x 6.4 A

P M = 185,6 Вт

Шаг 3: Рассчитайте количество модулей, которые будут подключены последовательно

N = V MA / V M

N = 800/29

N = 27,58 (старшее целое значение 28)

Возьмем старшее целое значение 28 модулей.Из-за более высокого целочисленного значения N также увеличится значение V MA и V OCA .

В MA = V M × N

= 29 × 28

= 812 В

Шаг 4: Расчет полной мощности фотоэлектрической матрицы

P MA = N × P M

= 28 × 185,6

= 5196,8 Вт

Таким образом, для нам нужно 28 фотоэлектрических модулей, которые будут подключены последовательно общей мощностью 5196.8 Вт для получения желаемого максимального напряжения фотоэлектрической матрицы 800 В.

Связанные сообщения:

Несоответствие в последовательно соединенных фотоэлектрических модулях

Максимальная мощность фотоэлектрического модуля является произведением напряжения и тока при максимальной мощности . Когда модули не подключены последовательно, мощность, производимая отдельным модулем, отличается. Возьмем пример таблицы 1, приведенной ниже.

Таблица 1

57 909 4.1
Модули В M в вольтах I M в амперах P M P M 9000 909 909 в W 16 4.1 65,6
Модуль B 15,5 4,1 63,55
Модуль C 15,3 4,1 62,73 191,88

Если три модуля в таблице 1 соединены последовательно, их напряжение добавляется, но ток остается неизменным, учитывая, что все модули идентичны и имеют одинаковое значение I M = 4.1 A.

Разница в напряжениях модулей A, B и C, соединенных последовательно, не приводит к потере мощности, производимой массивом фотоэлектрических модулей, учитывая, что все модули идентичны и имеют одинаковое значение I M = 4,1 A.

Но если текущая мощность модулей, соединенных последовательно, не идентична, то ток, протекающий через последовательно соединенные фотоэлектрические модули, будет равен наименьшему току, производимому модулем в цепочке.Возьмем пример таблицы 2, приведенной ниже.

Таблица 2

Модули В M в вольт I M в амперах P M P M 909 в W 16 4,1 65,6
Модуль B 15,5 3,2 49,6
Модуль C 15.3 4,1 62,73
Всего In Series = 46,8 In Series = 3,2 177,93

Если все модули в таблице 2 соединены последовательно, то ток протекает через серию -подключенных модулей определяется модуль с наименьшим током. В этом случае модуль B имеет самый низкий ток 3,2 А по сравнению с модулями A и C.

Таким образом, ток, протекающий через эти три последовательно соединенных модуля, равен 3.2 А. Теперь сравните таблицы 1 и 2 и общую мощность, производимую обоими. Из-за модулей с одинаковым током в таблице 2 общая вырабатываемая мощность составляет 177,93 Вт, что меньше, чем полная мощность, производимая модулями в таблице 1, т.е. 191,88 Вт.

Мы можем видеть, что из-за несоответствия тока выходная мощность, производимая модулем последовательно подключенные модули. Таким образом, при последовательном соединении модулей несоответствие напряжения не является проблемой, а несоответствие тока приводит к потере мощности. Следовательно, модули с разными номинальными токами не следует подключать последовательно.

Похожие сообщения:

Параллельное соединение модулей

Иногда для увеличения мощности солнечной фотоэлектрической системы вместо увеличения напряжения путем последовательного соединения модулей ток увеличивается путем параллельного соединения модулей. Ток в параллельной комбинации массива фотоэлектрических модулей представляет собой сумму отдельных токов модулей.

Напряжение в параллельной комбинации модулей остается таким же, как и напряжение отдельного модуля, учитывая, что все модули имеют одинаковое напряжение.

Параллельная комбинация достигается путем подключения положительной клеммы одного модуля к положительной клемме следующего модуля и отрицательной клеммы к отрицательной клемме следующего модуля, как показано на следующем рисунке. На следующем рисунке показаны солнечные панели, подключенные параллельно.

Если ток I M1 — это максимальный ток точки питания одного модуля, а I M2 — максимальный ток точки питания другого модуля, то общий ток подключенного параллельно модуля будет I M1 + Я М2 .Если мы продолжим добавлять модули параллельно, текущий будет расти. Он также применим для тока короткого замыкания Isc.

Расчет количества модулей, необходимых для параллельного подключения, и их общей мощности

Для расчета количества модулей PV, которые будут подключены параллельно, необходимо указать требуемый ток массива PV. Мы также увидим общую мощность, генерируемую фотоэлектрической антенной. Обратите внимание, что все модули идентичны и имеют одинаковые параметры модуля.

Шаг 1: Обратите внимание на текущие требования к фотоэлектрической матрице

Поскольку мы должны подключить N модулей параллельно, мы должны знать требуемый ток от фотоэлектрической матрицы

  • Ток короткого замыкания фотоэлектрической матрицы I SCA
  • Ток фотоэлектрической матрицы в точке максимальной мощности I MA

Шаг 2: Обратите внимание на параметры фотоэлектрического модуля, который должен быть подключен параллельно

Параметры фотоэлектрического модуля, такие как ток и напряжение в точке максимальной мощности и Также следует отметить другие параметры, такие как V OC , I SC, и P M .

Шаг 3: Рассчитайте количество модулей, которые будут подключены параллельно

Для расчета количества модулей N общий ток массива делится на ток отдельного модуля, поскольку модуль PV должен работать под STC — отношение тока массива в точке максимальной мощности I MA к току модуля в точке максимальной мощности I M .

Аналогичный расчет для тока короткого замыкания фотоэлектрической системы также может быть выполнен, т.е.отношение тока короткого замыкания массива I SCA к току короткого замыкания модуля I SC .

Обратите внимание, что значение N может быть нецелым числом, поэтому мы должны взять следующее большее целое число, и поэтому значение I MA и I SCA также увеличится, чем мы хотели.

Шаг 4: Расчет полной мощности фотоэлектрической матрицы

Общая мощность фотоэлектрической матрицы представляет собой сумму максимальной мощности отдельных модулей, соединенных параллельно.Если P M — максимальная мощность одного модуля, а «N» — количество модулей, подключенных параллельно, то общая мощность фотоэлектрической матрицы P MA равна N × P M . мы также можем рассчитать мощность массива как произведение напряжения фотоэлектрической матрицы и тока в точке максимальной мощности, то есть V MA × I MA .

Похожие сообщения:

Пример:

Давайте возьмем пример, вычислим количество модулей, требуемых параллельно для получения максимального тока точки питания I MA 40 A.Требуемое напряжение системы составляет 14 В. Параметры одиночного фотоэлектрического модуля следующие;

  • Напряжение холостого хода В OC = 18 В
  • Напряжение в точке максимальной мощности В M = 14 В
  • Ток короткого замыкания I SC = 6,5 A
  • Ток в точке максимальной мощности I M = 6 A

Шаг 1: Обратите внимание на текущие требования фотоэлектрической матрицы

  • Ток короткого замыкания фотоэлектрической матрицы I SCA = Не задано
  • Ток фотоэлектрической матрицы в точке максимальной мощности I MA = 40 A

Шаг 2: Обратите внимание на параметры фотоэлектрического модуля, который должен быть подключен параллельно

Напряжение холостого хода, В OC = 18 В

Напряжение в точке максимальной мощности, В M = 14 В

Ток короткого замыкания I SC = 6.5 A

Ток при максимальной мощности I M = 6 A

Максимальная мощность:

P M = V M x I M

P M = 14V x 6A

P M = 84 Вт

Шаг 3: Рассчитайте количество модулей, которые будут подключены параллельно

N = I MA / I M

= 40/6

N = 6,66 (старшее целое значение 7)

Возьмите старшее целое значение 7 модулей.Из-за более высокого целочисленного значения N значение I MA и I SCA также увеличится.

I MA = I M × N

= 6 × 7

I MA = 42 A

Шаг 4: Расчет общей мощности фотоэлектрической матрицы

P MA = N × P M

= 7 × 84

P MA = 588 Вт

Таким образом, нам нужно подключить параллельно 7 фотоэлектрических модулей общей мощностью 588 Вт, чтобы получить желаемый максимальный ток солнечной батареи 40 А.

Несоответствие в параллельно соединенных фотоэлектрических модулях

При параллельном подключении проблема несоответствия тока не является проблемой, а несоответствие напряжения является проблемой. В параллельно соединенных модулях напряжение останется неизменным, если модули имеют одинаковые номинальные значения напряжения.

Но если номинальное напряжение параллельно соединенных модулей отличается, то напряжение системы определяется модулем, имеющим наименьшее номинальное напряжение, что приводит к потере мощности.

Влияние рассогласования напряжений не так серьезно, как рассогласование по току, но при выборе модулей необходимо соблюдать осторожность. Рекомендуется отдавать предпочтение последовательным комбинированным модулям с одинаковым номинальным током и параллельным комбинированным модулям с одинаковым номинальным напряжением.

Серия

— Параллельное соединение модулей —

Смешанная комбинация

Когда нам нужно генерировать большую мощность в диапазоне гигаватт для крупных фотоэлектрических систем, нам необходимо соединять модули последовательно и параллельно.На больших фотоэлектрических установках сначала модули подключаются последовательно, так называемая «цепочка фотоэлектрических модулей», чтобы получить требуемый уровень напряжения.

Затем много таких цепочек подключают параллельно, чтобы получить требуемый уровень тока для системы. На следующих рисунках показано подключение модулей последовательно и параллельно. Чтобы упростить это, взгляните на следующий рисунок.

Модуль 1 и модуль 2 соединены последовательно, назовем это цепочкой 1. Добавляется напряжение холостого хода цепочки 1 В OC1 i.е.

V OC1 = V OC + V OC = 2V OC

В то время как ток короткого замыкания цепочки 1 I SC1 такой же, т.е.

8 SC I SC

Подобно цепочке 1, модули 3 и 4 составляют цепочку 2. Добавляется напряжение холостого хода цепочки 2 В OC2 , т.е.

В OC2 = В OC + V OC = 2V OC

В то время как ток короткого замыкания строки 2 I SC2 тот же i.е.

I SC2 = I SC

Теперь цепочка 1 и цепочка 2 соединены параллельно, нигде напряжение не остается прежним, но добавляется ток, т.е. напряжение холостого хода массива фотоэлектрических модулей

V OCA = V OC1 = V OC2 = 2V OC

И Ток короткого замыкания массива фотоэлектрических модулей

I SCA = I SC1 + I SC2 SC2 SC + I SC = 2I SC

Тот же расчет применим для напряжения и тока при максимальной мощности PowerPoint.

Расчет количества модулей, требуемых последовательно — параллельно, и их общей мощности

Здесь для расчета количества модулей, требуемых последовательно и параллельно, и мощности, мы предположили, что все модули имеют одинаковые параметры. Обратите внимание, что;

  • N S = Количество модулей в серии
  • N P = Количество модулей, подключенных параллельно

Шаг 1: Обратите внимание на ток, напряжение и мощность, требуемые для фотоэлектрической матрицы

  • PV мощность массива P MA
  • Напряжение фотоэлектрического массива в точке максимальной мощности В MA
  • Ток фотоэлектрического массива в точке максимальной мощности I MA

Шаг 2: Обратите внимание на параметры фотоэлектрического модуля

Параметры фотоэлектрического модуля такие как ток и напряжение в точке максимальной мощности, а также другие параметры, такие как V OC , I SC, и P M .

Шаг 3: Рассчитайте количество модулей, которые будут подключены последовательно и параллельно

Для расчета количества модулей в серии N s общее напряжение массива делится на напряжение отдельного модуля, поскольку фотоэлектрическая предполагается, что модуль работает в режиме STC, берется отношение напряжения массива в точке максимальной мощности V MA к напряжению модуля в точке максимальной мощности V M .

Аналогичным образом, чтобы вычислить количество модулей, подключенных параллельно N p , общий ток массива делится на ток отдельного модуля, поскольку модуль PV должен работать под STC, отношение тока массива в точке максимальной мощности I MA к модулю ток в точке максимальной мощности I M берется.

Аналогичные расчеты можно выполнить для напряжения холостого хода и тока короткого замыкания. Обратите внимание, что значение N s и N P может быть нецелым числом, поэтому мы должны взять следующее большее целое число, и поэтому значение I MA , I SCA , V MA и V OCA также увеличится, чем мы хотели.

Шаг 4: Расчет общей мощности фотоэлектрической матрицы

Общая мощность фотоэлектрической матрицы представляет собой сумму максимальной мощности отдельных модулей, соединенных последовательно и параллельно.

Если P M — максимальная мощность одного модуля, N S — количество модулей, подключенных последовательно, а N P — количество модулей, подключенных параллельно, тогда общая мощность фотоэлектрической массив

P MA = N P × N S × P M

Мы также можем рассчитать мощность массива как произведение напряжения и тока фотоэлектрической матрицы в точке максимальной мощности, т.е.

В MA × I MA

Пример:

Теперь давайте возьмем пример для микса — комбинации.Мы должны определить количество модулей, необходимых для массива PV со следующими параметрами;

  • Мощность массива P MA = 40 кВт
  • Напряжение в точке максимальной мощности массива В MA = 400 В
  • Ток в точке максимальной мощности массива I MA = 100 A
  • Модуль для конструкция массива имеет следующие параметры;
  • Напряжение в точке максимальной мощности модуля В M = 70 В
  • Ток в точке максимальной мощности модуля I M = 17 А

Шаг 1: Обратите внимание на ток, напряжение и потребляемую мощность массив фотоэлектрических элементов

  • мощность фотоэлектрического массива P MA = 40 кВт
  • напряжение фотоэлектрического массива в точке максимальной мощности В MA = 400 В
  • ток фотоэлектрического массива в точке максимальной мощности I MA = 100 A

Шаг 2: Обратите внимание на параметры фотоэлектрического модуля

Напряжение в точке максимальной мощности модуля В M = 70 В

Ток в точке максимальной мощности модуля I M = 17 A

Максимальная мощность P M :

P M = V M x I M

P M = 70V x 17A

P M = 1190 W

Шаг 3: количество модулей t o быть подключенными последовательно и параллельно

N S = V MA / V M

N S = 400/70

N S = 5.71 (Старшее целое значение 6)

Возьмите старшее целое значение 6 модулей. Из-за более высокого целого значения N S , значение V MA и V OCA также увеличится.

V MA = V M × N S

= 70 × 6

V MA = 420 V

Now,

N P 9034 MA9 = I 9034 / I M

N P = 100/17

N P = 5.88 (Старшее целое значение 6)

Возьмите старшее целое значение 6 модулей. Из-за более высокого целочисленного значения N P значение I MA и I SCA также увеличится.

I MA = I M × N P

I MA = 17 × 6

I MA = 102 A

Шаг 4: Расчет общей мощности PV массив

P MA = N S × N P × P M

= 6 × 6 × 1190

P MA = 42840 W

9000 we, таким образом,

9000 we нужно 36 фотоэлектрических модулей .Цепочка из шести модулей, соединенных последовательно, и шести таких цепочек, соединенных параллельно, имеющая общую мощность 42840 Вт для получения желаемого максимального тока фотоэлектрической матрицы 100 А и напряжения 400 В.

Обратите внимание, что из-за более высокого целочисленного значения 6 максимальный ток и напряжение фотоэлектрической матрицы составляют 102 А и 420 В соответственно.

Заключение

В этой статье было проведено углубленное исследование солнечного фотоэлектрического модуля и массива. Изучены необходимость, структура и конструкция модулей для более высокого уровня мощности.Он также включает в себя процедуру измерения параметров и объяснение байпасного диода и блокирующего диода для безопасности модуля.

Мы также видели описание массива фотоэлектрических модулей, а также его необходимость и комбинацию подключения. Расчет и процедура проектирования последовательных, параллельных и смешанных соединений были выполнены подробно вместе с исследованием несоответствия напряжения и тока модулей.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *