W przypadku okablowania wielu paneli słonecznych można wybierać pomiędzy konfiguracje szeregowe lub równoległe na podstawie Twojej aplikacji. Przyjrzyjmy się różnicom i idealnym zastosowaniom każdej metody.
Jaka jest różnica? Panele słoneczne: szeregowe lub równoległe
Okablowanie paneli słonecznych wpływa na wydajność systemu i kompatybilność falownika.
Kiedy łączysz szeregowo wiele paneli, zwiększa to napięcie, utrzymując prąd na tym samym poziomie, co pomaga osiągnąć minimalne napięcie robocze falownika.
Natomiast okablowanie równoległe paneli słonecznych zwiększa prąd bez zmiany napięcia, umożliwiając produkcję energii w granicach falownika.
Przyjrzyjmy się, jak okablować panele w obu konfiguracjach.
Okablowanie szeregowe paneli słonecznych
Napięcie i ampery połączone szeregowo
Podłączenie dodatniego zacisku jednego panelu do ujemnego zacisku innego panelu tworzy połączenie szeregowe. Ta konfiguracja sumuje napięcia wszystkich paneli, ale całkowity prąd pozostaje równy prądowi pojedynczego panelu.
Powyższa grafika przedstawia cztery panele 12 V i 5 A połączone szeregowo. Napięcie wyjściowe wynosi 48 woltów (12 V*4 = 48 V), ale prąd wyjściowy nadal wynosi 5 amperów.
Do czego jest najlepszy
Panele słoneczne połączone szeregowo najlepiej sprawdzają się w warunkach niezacienionych. Jeśli jeden panel jest zacieniony, zmniejsza to moc wyjściową całego systemu.
Panele słoneczne połączone szeregowo są idealne do systemów o niskim natężeniu, ponieważ wyższe napięcie skutkuje niższym natężeniem, co pozwala na stosowanie mniejszych i tańszych przewodów.
Łącząc panele szeregowo, należy użyć przewodu Kontroler ładowania MPPT. Kontrolery MPPT dostosowują napięcie i prąd z paneli słonecznych do napięcia zestawu akumulatorów bez utraty mocy. Jeśli używasz kontrolera PWM, akumulator obniży całkowite napięcie panelu, co spowoduje znaczną utratę mocy.
Równoległe okablowanie paneli słonecznych
Napięcie i natężenie prądu równolegle
Aby połączyć panele słoneczne równolegle, należy połączyć ze sobą wszystkie zaciski dodatnie i ujemne. Wynikowy prąd będzie równy sumie amperów wszystkich paneli, podczas gdy całkowite napięcie będzie odpowiadać napięciu wyjściowemu jednego panelu.
Gdy wiele paneli jest połączonych równolegle, tworzy się obwód wyjściowy fotowoltaiczny.
Powyższa grafika przedstawia cztery panele 12 V i 5 A połączone równolegle. Prąd wyjściowy wynosi 20 amperów (5A*4 = 20A), ale napięcie wyjściowe nadal wynosi 12 woltów.
Do czego jest najlepszy
Panele słoneczne połączone równolegle działają niezależnie, dzięki czemu świetnie nadają się do stosowania w warunkach mieszanego oświetlenia. Jeśli jeden lub dwa panele są zacienione, pozostałe nadal będą wytwarzać energię.
Nadają się również do systemów niskonapięciowych z tańszymi sterownikami PWM, ponieważ podłączenie równoległe nie powoduje zmiany całkowitego napięcia wyjściowego. Taka konfiguracja umożliwia zwiększenie prądu ładowania bez konieczności regulacji napięcia, pod warunkiem, że moc wyjściowa panelu odpowiada napięciu ładowania akumulatora.
Panele słoneczne: szeregowe czy równoległe, co jest lepsze?
Teraz, gdy rozumiemy różnice między okablowaniem paneli słonecznych szeregowo i równolegle, porozmawiajmy o tym, co jest lepsze dla Twojej aplikacji.
Połączenie paneli z okablowaniem szeregowym jest często idealne, jeśli można je pozostawić w większości niezacienione. Taka konfiguracja poprawia wydajność, szczególnie w warunkach słabego oświetlenia, takich jak wczesny poranek lub pochmurne dni.
Do ładowania akumulatorów potrzebne jest wyższe napięcie; na przykład nasze akumulatory litowe wymagają napięcia 14,4 V, aby rozpocząć ładowanie. Większość 100-watowych paneli generuje napięcie 18–20 woltów, więc podłączenie ich równolegle wymaga pracy przy mocy ponad 75%.
Natomiast połączenie trzech z tych paneli szeregowo wytwarza napięcie 54–60 woltów, co pozwala na pracę układu przy zaledwie około 25% pojemności w celu efektywnego ładowania – znacznie łatwiej nawet późnym wieczorem lub w pochmurne dni. Należy pamiętać, że w tym systemie niezbędny jest kontroler ładowania MPPT.
Jednakże połączenie równoległe również nie jest złą opcją. Kontrolery MPPT są drogie i mogą być nadmierne w przypadku małych konfiguracji, takich jak pojazdy kempingowe lub łodzie o zmiennych warunkach oświetleniowych. W takich przypadkach system równoległy może dobrze współpracować z tańszym kontrolerem ładowania PWM, oszczędzając pieniądze.
Szeregowo lub równolegle do mieszania typów paneli
Możesz mieszać panele słoneczne od różnych producentów, ale warunki są różne dla konfiguracji szeregowych i równoległych.
Niedopasowane panele słoneczne połączone szeregowo działają przy najniższym amperażu. W naszym pierwszym przykładzie, jeśli zastąpimy jeden panel panelem czteroamperowym, cały system będzie emitował cztery ampery.
W przypadku okablowania równoległego zwiększa natężenie prądu, utrzymując napięcie na tym samym poziomie.
Wniosek
Nie ma jednoznacznej odpowiedzi na pytanie, jak połączyć panele słoneczne szeregowo lub równolegle, ponieważ oba rozwiązania mają zalety i wady. Połączenie szeregowe zwiększa napięcie, a połączenie równoległe zwiększa natężenie prądu. Wybór zależy od konkretnych potrzeb i zastosowania.
Powiązany artykuł:
