Magistarski institut za fotonapon
Kako pravilno spojiti fotonaponske panele?
Fotonaponski paneli obično zahtijevaju stvaranje trajne veze između pojedinih ćelija, što s jedne strane povećava učinkovitost sustava, a s druge smanjuje rizik od kvara. Instalaterima su na raspolaganju dva načina spajanja fotonaponskih panela – serijski spoj i paralelni spoj. Svaki od njih ima svoje prednosti i nedostatke, jer se unatoč nekim sličnostima njihove radne karakteristike značajno razlikuju. Pogledajmo pobliže sva rješenja!
Paralelno spajanje fotonaponskih panela
Paralelno spajanje fotonaponskih panela je metoda u kojoj se sve pozitivne stezaljke panela spajaju zajedno, baš kao i sve negativne stezaljke. Ova vrsta veze uglavnom se koristi u malim sustavima izvan mreže ili mikro-inverterima. Ovo spajanje rezultira istim naponom na svakoj ploči, što je svojstveno pojedinom modulu, ali se struja u cijelom sustavu povećava zbrajanjem struja iz pojedinačnih ploča. Ovo je posebno korisno u sustavima gdje je potrebna veća strujna učinkovitost, kao što su instalacije koje napajaju velika opterećenja ili su dizajnirane za brzo punjenje baterija (DC sustavi izvan mreže). Paralelno spajanje također je korisno u situacijama kada se paneli postavljaju pod različitim uvjetima sunčeve svjetlosti.
Prednosti paralelnog spajanja fotonaponskih panela
1. Veća otpornost na zasjenjenje pojedinih ploča
U paralelnom spoju svaki panel radi samostalno, što znači da zasjenjenje ili oštećenje jednog od njih ne utječe bitno na performanse cijele instalacije.
2. Fleksibilno proširenje sustava
Paralelno spajanje panela omogućuje jednostavno dodavanje novih modula u postojeći sustav bez potrebe za redizajniranjem cijele instalacije. To omogućuje postupno povećanje snage sustava, prilagođavajući ga rastućim energetskim potrebama.
3. Stabilnost napona
Budući da napon u paralelnom sustavu ostaje konstantan i jednak naponu pojedine ploče, lakše je upravljati i kontrolirati cijeli sustav. Stabilan napon također olakšava kompatibilnost s kućnim energetskim sustavima i sprječava probleme koji mogu nastati zbog višeg napona.
Nedostaci paralelnog spajanja fotonaponskih panela
1. Povećani rizik od gubitka struje
U paralelnim sustavima gdje se zbrajaju struje iz svake ploče, veći intenziteti struje mogu dovesti do većih gubitaka energije, posebno u instalacijama s dužim kabelima nedovoljne debljine.
2. Potreba za dodatnom zaštitom
U paralelnim sustavima važno je koristiti odgovarajuće osigurače i strujne limitatore za zaštitu svake ploče od preopterećenja i mogućeg oštećenja.
3. Komplikacije s raznolikošću ploča
Ako želite paralelno spojiti različite fotonaponske panele, morate uzeti u obzir složenost ovog procesa. Iako, u teoriji, svaka ploča radi neovisno, razlike u karakteristikama mogu utjecati na ukupnu izvedbu i učinkovitost sustava.
Serijski spoj fotonaponskih panela
Serijski spoj fotonaponskih panela je najčešće korišteni spoj u stambenim instalacijama. U serijskom spoju, moduli su spojeni na način da je pozitivni priključak jedne ploče spojen s negativnim priključkom sljedećeg. Na taj način se napon zbraja, a struja ostaje na razini pojedinačne ploče. Ovo je rješenje posebno korisno kada je potreban viši napon, kao što su instalacije s jednim pretvaračem ili one koje trebaju prenositi energiju na velike udaljenosti. S višim naponom moguće je minimizirati gubitke energije do kojih može doći s nižim naponom i višom strujom.
Prednosti serijskog spajanja fotonaponskih panela
1. Veća učinkovitost sustava
U serijskim sustavima povećava se napon u svakom krugu, što podiže ukupnu učinkovitost instalacije. String inverter prima istosmjerni napon u rasponu od nekoliko stotina volti, što omogućuje učinkovitiju pretvorbu u izmjenični napon od 230 V, koji se koristi u kućnim instalacijama.
2. Smanjeni gubici energije
U serijskim spojevima, gubici energije povezani s prijenosom su manji, jer se koriste manji presjeci kabela. Dugi kabeli, često potrebni u većim instalacijama, stvaraju manje gubitaka energije pri višem naponu.
3. Niži troškovi pretvarača
U serijskim sustavima, jedan pretvarač može upravljati s više modula, što ga čini ekonomičnijim. Nema potrebe za skupim mikroinverterima za svaki modul, što značajno smanjuje ukupne troškove instalacije.
Nedostaci serijskog spajanja fotonaponskog panela
1. Smanjena učinkovitost pod sjenčanjem
U serijskim sustavima, izvedba jednog modula utječe na učinkovitost cijelog niza. Ako je jedna ploča zasjenjena, prljava ili oštećena, učinkovitost cijele instalacije se smanjuje, što dovodi do značajnih gubitaka energije.
2. Povećani rizik od električnog luka
Viši istosmjerni napon u serijskim instalacijama povećava rizik od električnog luka, osobito u slučaju grešaka u instalaciji, kao što je nepravilna uporaba MC4 konektora različitih proizvođača ili fizičko oštećenje kabela.
Serijski-paralelni spoj fotonaponskih panela
Ponekad se, kako bi se zadovoljili specifični zahtjevi energetske instalacije, koristi serijski-paralelni spoj. Pojedine grupe panela prvo se spajaju u seriju radi povećanja napona, a potom paralelno, čime se povećava struja u sustavu i eliminiraju problemi sa zasjenjenjem pojedinih područja. Ova vrsta povezivanja je posebno korisna kada je potrebno prilagoditi električne parametre zahtjevima pretvarača i kada instalacija treba veću fleksibilnost zbog različitih uvjeta sunčeve svjetlosti u različitim dijelovima sustava.
Dijagram ožičenja fotonaponske ploče – je li moguće spojiti uređaje različite snage i parametara?
Dijagram ožičenja fotonaponskih panela mora uzeti u obzir mnoge tehničke čimbenike, uključujući snagu i električne parametre pojedinačnih panela. Općenito se ne preporučuje spajanje panela s različitim snagama i parametrima, jer može dovesti do problema s učinkovitošću i potencijalnog oštećenja sustava.
U slučaju serijskog spajanja ploča s različitim strujnim parametrima, protok struje može postati suboptimalan, smanjujući ukupnu učinkovitost i ubrzavajući trošenje komponenti. Paralelno spajanje ploča s različitim naponima također je rizično jer može uzrokovati nepravilnu distribuciju napona.
Međutim, postoji iznimka od ovog pravila kod uporabe mikroinvertera, koji se postavljaju pojedinačno na svaki panel ili za spajanje dva panela . Ovo rješenje smanjuje negativne učinke razlika u performansama između panela, osiguravajući optimalan rad svakog modula bez obzira na ostale.
Zaključak
Kao što vidimo, i paralelno i serijsko spajanje fotonaponskih panela ima svoje prednosti i nedostatke. Unatoč nekim razlikama i sličnostima, oba rješenja olakšavaju stvaranje sustava solarnih panela. Ako se unatoč gore navedenim informacijama još uvijek pitate bi li paralelno spajanje fotonaponskih panela bilo bolje od serijskog, svakako se obratite stručnjacima. Oni će vam svakako objasniti oba načina spajanja fotonaponskih panela i razjasniti njihove karakteristike u vašem konkretnom slučaju.
FAQ:
1. Kako spojiti fotonaponske panele?
Fotonaponski paneli mogu se spojiti u serijsku, paralelnu ili serijsko-paralelnu konfiguraciju, ovisno o naponskim i strujnim zahtjevima instalacije.
2. Što je serijski spoj fotonaponskih panela?
Serijski spoj fotonaponskih panela uključuje spajanje pozitivnog terminala jednog panela na negativni terminal sljedećeg, čime se povećava napon sustava uz održavanje konstantne struje.
3. Što je paralelni spoj fotonaponskih panela?
Paralelno spajanje fotonaponskih panela uključuje spajanje svih pozitivnih priključaka zajedno i svih negativnih priključaka zajedno, čime se povećava struja uz održavanje konstantnog napona.