Fotovoltaikos magistrantūros institutas
Kaip tinkamai prijungti fotovoltines paneles?
Fotovoltinėms plokštėms paprastai reikia sukurti patvarų ryšį tarp atskirų elementų, kuris, viena vertus, padidina sistemos efektyvumą, kita vertus, sumažina gedimo riziką. Montuotojai turi du fotovoltinių plokščių jungimo būdus - nuoseklųjį ir lygiagretųjį jungimą. Kiekvienas jų turi savų privalumų ir trūkumų, nes, nepaisant kai kurių panašumų, jų veikimo charakteristikos labai skiriasi. Apžvelkime visus sprendimus iš arčiau!
Lygiagretus fotovoltinių panelių jungimas
Lygiagretus fotovoltinių plokščių jungimas - tai būdas, kai visi teigiami plokščių gnybtai sujungiami kartu, kaip ir visi neigiami gnybtai. Šio tipo jungtys dažniausiai naudojamos mažose ne tinkle veikiančiose sistemose arba mikroinverteriuose. Dėl šios jungties kiekviename skydelyje išlaikoma ta pati įtampa, būdinga vienam moduliui, tačiau visos sistemos srovė padidėja sumuojant atskirų skydelių sroves. Tai ypač naudinga sistemose, kuriose reikia didesnio srovės efektyvumo, pavyzdžiui, įrenginiuose, kurie maitina dideles apkrovas arba yra skirti greitam akumuliatorių įkrovimui (nuolatinės srovės ne elektros tinkle sistemos). Lygiagretus jungimas taip pat naudingas tais atvejais, kai skydai montuojami esant skirtingoms saulės šviesos sąlygoms.
Lygiagretaus fotovoltinių panelių jungimo privalumai
1. Didesnis atsparumas atskirų plokščių šešėliavimui
Lygiagretaus jungimo atveju kiekviena plokštė veikia nepriklausomai, todėl vienos iš jų užtemdymas ar pažeidimas neturi didelės įtakos viso įrenginio veikimui.
2. Lankstus sistemos išplėtimas
Lygiagrečiai jungiant skydus galima lengvai pridėti naujus modulius prie esamos sistemos ir nereikia pertvarkyti viso įrenginio. Tai leidžia palaipsniui didinti sistemos galią ir pritaikyti ją prie augančių energijos poreikių.
3. Įtampos stabilumas
Kadangi lygiagrečiosios sistemos įtampa išlieka pastovi ir lygi vienos plokštės įtampai, lengviau valdyti ir kontroliuoti visą sistemą. Stabili įtampa taip pat palengvina suderinamumą su namų energijos sistemomis ir padeda išvengti problemų, kurių gali kilti dėl aukštesnės įtampos.
Lygiagretaus fotovoltinių panelių jungimo trūkumai
1. Didesnė elektros energijos nuostolių rizika
Lygiagrečiose sistemose, kuriose kiekvieno skydo srovė sumuojama, dėl didesnio srovės intensyvumo gali atsirasti didesni energijos nuostoliai, ypač įrenginiuose su ilgesniais nepakankamo storio kabeliais.
2. Papildomos apsaugos poreikis
Lygiagrečiose sistemose svarbu naudoti tinkamus saugiklius ir srovės ribotuvus, kad kiekvienas skydas būtų apsaugotas nuo perkrovos ir galimos žalos.
3. Komplikacijos, susijusios su grupių įvairove
Jei norite lygiagrečiai sujungti skirtingas fotovoltines plokštes, turite atsižvelgti į šio proceso sudėtingumą. Nors teoriškai kiekvienas skydelis veikia nepriklausomai, jo savybių skirtumai gali turėti įtakos bendram sistemos našumui ir efektyvumui.
Nuoseklus fotovoltinių panelių jungimas
Fotovoltinių plokščių serijinis sujungimas yra dažniausiai naudojamas gyvenamuosiuose įrenginiuose. Esant nuosekliam sujungimui, moduliai sujungiami taip, kad vienos plokštės teigiamasis gnybtas būtų prijungtas prie kitos neigiamo gnybto. Tokiu būdu įtampa sumuojasi, o srovė išlieka vienos plokštės lygio. Šis sprendimas ypač naudingas, kai reikia didesnės įtampos, pavyzdžiui, įrenginiuose su vienu keitikliu arba įrenginiuose, kuriuose energiją reikia perduoti dideliais atstumais. Esant aukštesnei įtampai, galima sumažinti energijos nuostolius, kurie galėtų atsirasti esant žemesnei įtampai ir didesnei srovei.
Serijinio fotovoltinių panelių jungimo privalumai
1. Didesnis sistemos efektyvumas
Serijinėse sistemose įtampa kiekvienoje grandinėje padidėja, todėl padidėja bendras įrenginio efektyvumas. Nuoseklusis keitiklis gauna kelių šimtų voltų nuolatinę įtampą, todėl jį galima efektyviau konvertuoti į 230 V kintamąją įtampą, naudojamą namų įrenginiuose.
2. Mažesni energijos nuostoliai
Naudojant nuosekliąsias jungtis, su perdavimu susiję energijos nuostoliai yra mažesni, nes naudojami mažesnio skerspjūvio kabeliai. Ilgi kabeliai, kurių dažnai reikia didesniems įrenginiams, esant aukštesnei įtampai sukuria mažesnius energijos nuostolius.
3. Mažesnės inverterio sąnaudos
Serijinėse sistemose vienas keitiklis gali valdyti kelis modulius, todėl jos yra ekonomiškesnės. Nereikia brangių mikroinverterių kiekvienam moduliui, todėl gerokai sumažėja bendra įrenginio kaina.
Nuoseklaus fotovoltinių plokščių jungimo trūkumai
1. Mažesnis efektyvumas esant šešėliui
Nuosekliose sistemose vieno modulio našumas turi įtakos visos grandinės efektyvumui. Jei vienas modulis yra užtemdytas, nešvarus ar sugadintas, sumažėja viso įrenginio našumas, todėl patiriami dideli energijos nuostoliai.
2. Didesnė elektros lanko pavojaus rizika
Didesnė nuolatinė įtampa nuosekliuose įrenginiuose didina elektros lanko riziką, ypač esant montavimo klaidoms, pavyzdžiui, netinkamai naudojant skirtingų gamintojų MC4 jungtis arba fiziškai pažeidus kabelius.
Nuoseklusis ir lygiagretusis fotovoltinių panelių jungimas
Kartais, kad būtų laikomasi specifinių energetikos įrenginių reikalavimų, naudojamas nuoseklusis ir lygiagretusis jungimas. Atskiros plokščių grupės iš pradžių sujungiamos nuosekliai, kad padidėtų įtampa, o paskui sujungiamos lygiagrečiai, taip padidinama sistemos srovė ir pašalinamos tam tikrose vietose kylančios šešėliavimo problemos. Šis jungimo būdas ypač naudingas, kai reikia pritaikyti elektrinius parametrus prie keitiklio reikalavimų ir kai įrenginiui reikia didesnio lankstumo dėl kintančių saulės šviesos sąlygų skirtingose sistemos dalyse.
Fotovoltinių skydų elektros instaliacijos schema - Ar galima prijungti skirtingos galios ir parametrų įrenginius?
Fotoelektrinių plokščių jungimo schemoje turi būti atsižvelgta į daugelį techninių veiksnių, įskaitant atskirų plokščių galią ir elektrinius parametrus. Paprastai nerekomenduojama jungti skirtingos galios ir parametrų plokščių, nes tai gali sukelti efektyvumo problemų ir galimą sistemos sugadinimą.
Jei nuosekliai sujungiami skydai su skirtingais srovės parametrais, srovės srautas gali būti neoptimalus, todėl sumažėja bendras efektyvumas ir pagreitėja komponentų nusidėvėjimas. Lygiagretus plokščių su skirtingomis įtampomis jungimas taip pat rizikingas, nes gali netinkamai pasiskirstyti įtampa.
Vis dėlto yra šios taisyklės išimtis, kai naudojami mikroinverteriai, kurie montuojami atskirai kiekviename skydelyje arba sujungiant du skydelius. Šis sprendimas sumažina neigiamą skydelių našumo skirtumų poveikį, užtikrindamas optimalų kiekvieno modulio veikimą nepriklausomai nuo kitų.
Išvada
Kaip matome, tiek lygiagretus, tiek nuoseklus fotovoltinių plokščių jungimas turi savų privalumų ir trūkumų. Nepaisant kai kurių skirtumų ir panašumų, abu sprendimai palengvina saulės kolektorių sistemų kūrimą. Jei, nepaisant pateiktos informacijos, vis dar svarstote, ar lygiagretus fotovoltinių plokščių jungimas būtų geresnis už nuoseklųjį, būtinai kreipkitės į specialistus. Jie tikrai paaiškins abu fotovoltinių plokščių jungimo būdus ir išaiškins jų ypatybes jūsų konkrečiu atveju.
DUK:
1. Kaip prijungti fotovoltines plokštes?
Fotovoltinės plokštės gali būti jungiamos nuosekliai, lygiagrečiai arba nuosekliai-lygiagrečiai, atsižvelgiant į įrenginio įtampos ir srovės reikalavimus.
2. Kas yra nuoseklus fotovoltinių plokščių jungimas?
Nuoseklus fotovoltinių plokščių jungimas - tai vienos plokštės teigiamo gnybto prijungimas prie kitos plokštės neigiamo gnybto, taip padidinant sistemos įtampą ir išlaikant pastovią srovę.
3. Kas yra lygiagretus fotovoltinių plokščių jungimas?
Lygiagrečiai jungiant fotovoltines plokštes visi teigiami gnybtai sujungiami kartu, o visi neigiami gnybtai sujungiami kartu, todėl padidėja srovė, o įtampa išlieka pastovi.