Optymalne połączenie paneli fotowoltaicznych w szeregi i równolegle jest kluczowe dla uzyskania maksymalnej wydajności instalacji PV. Prawidłowy dobór liczby modułów w poszczególnych ciągach oraz ich konfiguracja mają bezpośredni wpływ na produkcję energii. Przy projektowaniu systemu warto wziąć pod uwagę kilka istotnych czynników.
Ile paneli PV można połączyć w jednym szeregu?
Liczba paneli fotowoltaicznych w jednym szeregu (stringu) zależy przede wszystkim od napięcia systemowego instalacji. Moduły PV łączy się szeregowo po to, aby uzyskać pożądane napięcie dostosowane do parametrów falownika. Zbyt mała liczba paneli spowoduje, że napięcie będzie niższe od wymaganego przez falownik. Z kolei zbyt dużo modułów może doprowadzić do przekroczenia maksymalnego napięcia wejściowego inwertera.
Producenci falowników zwykle podają zakres napięć, przy których urządzenie będzie pracowało optymalnie. Na tej podstawie można obliczyć, ile paneli o danym napięciu nominalnym i prądzie można bezpiecznie połączyć w jednym stringu. Typowo jest to od 5 do 25 modułów w zależności od typu inwertera.
Dlaczego warto łączyć moduły PV szeregowo i równolegle?
Układanie paneli wyłącznie szeregowo lub tylko równolegle ma swoje wady. Połączenie szeregowo-równoległe łączy zalety obu rozwiązań i pozwala uzyskać optymalną konfigurację.
Szeregowe łączenie modułów podwyższa napięcie systemu przy niezmienionym prądzie. Natomiast równoległe zwiększa prąd przy takim samym napięciu. Tylko kombinacja obu połączeń umożliwia uzyskanie pożądanych parametrów napięcia i natężenia prądu.
Jak połączyć panele fotowoltaiczne, by uzyskać największą moc?
Aby zmaksymalizować moc instalacji fotowoltaicznej, należy tak dobrać liczbę paneli w szeregach i ilość równoległych stringów, by:
- Napięcie systemu mieściło się w optymalnym zakresie pracy falownika
- Natężenie prądu nie przekraczało dopuszczalnej wartości wejściowej inwertera
- Łączna moc modułów była jak największa
Ważne jest, aby straty mocy były jak najmniejsze. Należy więc unikać zbyt małej i zbyt dużej liczby paneli w stringach.
Jak dobrać liczbę paneli w szeregu, by uniknąć spadku napięcia?
Spadek napięcia w stringu następuje, gdy jest w nim zbyt dużo modułów PV. Im więcej paneli w szeregu, tym większe straty napięcia na przewodach i złączach.
Aby temu zapobiec, należy:
- Sprawdzić maksymalną ilość paneli dla danego typu falownika
- Obliczyć spodziewany spadek napięcia w stringu
- Dobrać liczbę modułów tak, by napięcie stringu nie zmalało poniżej minimum dla falownika
Dobrą praktyką jest pozostawienie 5-10% zapasu napięcia, aby zapewnić stabilną pracę w różnych warunkach.
Czy lepiej montować panele w układzie szeregowym czy równoległym?
Najlepsze efekty daje połączenie szeregowo-równoległe. Tylko szeregowe grozi zbyt wysokim napięciem, a wyłącznie równoległe - nadmiernym natężeniem prądu.
Przeważnie stosuje się więcej połączeń równoległych niż szeregowych, ponieważ moduły łatwiej jest łączyć równolegle. Układ z wieloma stringami i niewielką liczbą paneli w stringu jest elastyczniejszy i łatwiejszy w konserwacji.
Jak określić optymalną liczbę stringów w instalacji PV?
Optymalna liczba ciągów paneli zależy od mocy i typu falownika. Stringi dobiera się tak, aby:
- Łączna moc modułów w ciągach nie przekraczała mocy maksymalnej inwertera
- Prąd każdego stringu mieścił się w dopuszczalnym zakresie dla danych wejść MPPT falownika
- Możliwe było pełne wykorzystanie dostępnych wejść MPPT
Zwykle optymalna konfiguracja to od 2 do 6 równoległych stringów, w zależności od parametrów inwertera.
Ile paneli można połączyć z jednym falownikiem?
Maksymalna liczba modułów PV, jaką można podpiąć do pojedynczego falownika wynika z:
- Mocy maksymalnej falownika
- Liczby i zakresów napięć MPPT
- Dopuszczalnych prądów wejściowych
Przy doborze ilości paneli należy sprawdzić wszystkie ograniczenia inwertera i tak skonfigurować stringi, aby parametry systemu nie przekraczały dopuszczalnych wartości.
Jak rozmieścić moduły PV, by zmaksymalizować wydajność?
Aby zoptymalizować produkcję energii z instalacji fotowoltaicznej, warto:
- Zamontować moduły pod optymalnym kątem i azymucie
- Unikać zacienienia paneli przez obiekty terenowe lub konstrukcje
- Stosować panele o identycznych parametrach w każdym stringu
- Używać przewodów o odpowiednich przekrojach minimalizujących straty
- Dbać o nienaganną pracę systemu i regularną konserwację
Prawidłowy projekt, montaż i eksploatacja instalacji fotowoltaicznej mają kluczowe znaczenie dla optymalizacji produkcji zielonej energii.
Podsumowanie
Optymalizacja układu połączeń paneli fotowoltaicznych ma kluczowe znaczenie dla wydajności całej instalacji PV. Kluczowe jest odpowiednie dobranie ilości modułów w szeregach i stringach tak, aby uzyskać pożądane parametry elektryczne systemu. Ważna jest również dbałość o minimalizację strat mocy oraz prawidłowy montaż i konserwację modułów. Przemyślany projekt instalacji z uwzględnieniem specyfikacji falownika pozwoli w pełni wykorzystać potencjał paneli fotowoltaicznych.
