Panele słoneczne

Łączenie szeregowe i równoległe paneli.

Na polskim i światowym rynku dostępnych jest wiele typów i rodzajów paneli słonecznych. Począwszy od małych modułów 5W – 160W dedykowanych do systemów z akumulatorami żelowymi oraz mocniejsze o mocy powyżej 280W i więcej przeznaczone do elektrowni słonecznych podłączonych do sieci energetycznej ale również do systemów akumulatorowych. Oczywiście panele te dzielą się na konstrukcje polikrystaliczne oraz monokrystaliczne jednak nie nad tym dzisiaj będziemy debatować. Panele słoneczne o ile posiadamy ich więcej niż jeden można łączyć ze sobą szeregowo oraz równolegle. Która metoda jest lepsze i bardziej wydajna, po co łączyć ze sobą panele słoneczne w ten sposób. Na te i inne pytania postaramy się odpowiedzieć w naszym artykule.

Połączenie paneli szeregowe i równoległe

Łączenie paneli słonecznych szeregowo.

Każdy panel słoneczny posiada dwa najważniejsze parametry, napięcie wyrażone w Voltach [V] oraz prąd wyrażony w Amperach [A]. Wynik ich iloczynu daje nam moc wyrażoną w Wato Pikach [Wp]. W sytuacji gdy łączymy panele słoneczne szeregowo a więc kilka paneli łączymy jeden z drugim plus do minusa pozostają nam na skrajnych końcach dwa przewody plusowy oraz minusowy. Przy tak połączonych modułach fotowoltaicznych ich napięcie wzrośnie poprzez iloczyn Voltów jednego panela słonecznego z ilością paneli połączonych połączonych w jeden szereg. Prąd w dalszym ciągu pozostanie taki sam a moc wyrażona w Watach będzie tak jak napięcie iloczynem mocy jednego modułu fotowoltaicznego z ich ilością.

Po co łączyć panele słoneczne szeregowo?

Po co łączymy panele słoneczne szeregowo. Po pierwsze aby podnieść napięcie. Poprzez podnoszenie napięcia układ zyskuje na sprawności. Podobny przykład można znaleźć w energetyce. Podnoszenie napięcia na liniach wysokiego napięcia nawet do 100 tys Voltów umożliwia przesył energii na duże odległości z minimalnymi stratami używając do tego jednocześnie względnie niedużych przewodów. Oczywiście tutaj posiadamy napięcie zmienne a w panelach napięcie stałe, jednak pojęcie mocy dla obu systemów jest takie same..

Z wysokiego napięcia paneli słonecznych korzystają przydomowe elektrownie słoneczne. W zależności od zastosowanego falownika napięcie może wynosić od 180V do 900V. Zmiana napięcia wysokiego na napięcie niższe w tym wypadku 230V prądu przemiennego odbywa się z dużo większa sprawności i przy mniejszych stratadch.

Wysokie napięcie to również lepsza praca układu śledzenia mocy paneli słonecznych MPPT. Falowniki sieciowe sprawdzają na bieżąco w którym punkcie o danej porze dnia i nasłonecznienia jest najwyższe napięcie i prąd na ciągu paneli. Dzięki temu znacząco optymalizuję prace całej elektrowni słonecznej.

Łączenie szeregowe paneli słonecznych znajduje również zastosowanie przy systemach fotowoltaicznych wyposażonych w akumulatory. W tym jednak przypadku rzadko kiedy do sytuacji gdzie panele słoneczne połączone sa w większej ilości niż 4.

Łączenie paneli szeregowo i równolegle

Łączenie paneli słonecznych równolegle.

Równoległe połączenie paneli słonecznych odbywa się poprzez połączenie ze sobą wszystkich przewodów na zasadzie plusy z plusami minusy z minusami. Takie połączenie nie powoduje wzrostu napięcia a jedynie prądu. Moc tak jak w połączeniu szeregowym jest iloczynem mocy jednego modułu fotowoltaicznego względem ich ilości w połączonym układzie.

Połączenie równoległe podnosi prąd wyrażony w Amperach. W takiej sytuacji należy mieć na uwadzę, że ogólna sprawność układu maleje i należy zastosować odpowiednio grube przewody a zarazem jak najkrótsze aby uniknąć strat podczas przesyłania energii. Dobrym przykładem może tu być przetwornica napięcia o dużej mocy. Posiada zawsze grubie okablowanie takie jak palec o długości max 50-60 cm.

Po co łączyć panele słoneczne równolegle?

Połączenie równoległe wykonujemy przeważnie w sytuacji gdy nasz regulator ładowania pracuje w systemie PWM a więc zawiera napięcie paneli słonecznych do napięcia akumulatora. W takiej sytuacji nie możemy przekraczać napięcia 30V lub 50V dla układów 24V i zmuszeni jesteśmy do łączenia paneli równolegle. Zdarza się to również w elektrowniach słonecznych gdzie występuje dużo ilośc paneli a napięcie przekracza ponad 1000V. Należy jednak pamiętać, że łączenie równoległe paneli słonecznych zawsze prowadzi do zmniejszenia ich sprawności i dużych spadkach na przesyle energii.

Leave a Response