Obtenir la "sèrie fotovoltaica" correcta: més que el cablejat 

Sentiu "Sèrie Photovoltaic" i de seguida penseu que els panells cablejats de final a la tensió. I sí, això és a la superfície. Però, sincerament, és on tants sistemes s’enfonsen abans que fins i tot comencin realment. No es tracta només de colpejar una tensió objectiu per al vostre inversor; Es tracta d’equilibrar el rendiment, anticipar -se a l’ombra i, francament, fer que tot això sigui sensible econòmicament. He vist alguns escorcolls reals i he après algunes coses de la manera més difícil.

El concepte bàsic i on es fa complicat

Per tant, a Sèrie Photovoltaic corda. Pretty Basic: connecteu el terminal positiu d’un mòdul al terminal negatiu del següent i seguiu endavant. El corrent es manté igual a través de la cadena, però les tensions es sumen. Escenari ideal, oi? Tots els mòduls són idèntics, aconsegueixen el mateix sol, la mateixa temperatura. Al món real? Mai passa. Mai. Teniu toleràncies de fabricació, ombrejat menor d’una xemeneia o una acumulació de ventilació, una acumulació de pols, fins i tot diferències subtils en el terreny de terra poden causar irradiació desigual. Tots aquests factors comencen a disminuir el rendiment de tota la cadena, de vegades dramàticament.

Un dels errors habituals que he observat, sobretot amb instal·ladors amb menys experiència, és simplement omplir el màxim de mòduls possibles en una cadena per assolir la finestra màxima de tensió de corrent continu de l’inversor. Sembla eficient al paper, menys cadenes signifiquen menys cablejat, oi? Però, després, us trobeu amb problemes més freds en què les picades de tensió de circuit obert (VOC). Si l’empenyeu massa a prop del màxim absolut de l’inversor, us arrisqueu a disparar -lo o fins i tot danyar -lo. Necessiteu la sala de capçalera, sempre. Penseu en aquells matins nítids i clars d’hivern; És quan veieu les vostres tensions més altes. Realment heu de modelar aquest escenari pitjor.

Una vegada vam tenir una feina on el client va insistir en maximitzar la longitud de la cadena per minimitzar l’ús de la caixa de combinadors. Semblava raonable en aquell moment. Però els mòduls tenien orientacions lleugerament diferents a causa d’una línia de sostre complexa. El que vam aconseguir va ser un cas clàssic de pèrdues de desajust de cordes. Tot el sistema va tenir un rendiment inferior i va necessitar molts diagnòstics per remuntar -lo. A la vista posterior, hauríem d’haver pressionat més dures per a més cordes més curtes, fins i tot si significava més cablejat i costos lleugerament més alts. De vegades, una mica més d’esforç per endavant estalvia un mal de cap massiu a la línia. No es tracta només del cablejat; Es tracta del rendiment a nivell del mòdul que el cablejat dicta.

Disseny de cadenes: no és una mida única

Quan esteu dissenyant el vostre Sèrie Photovoltaic, no només trieu un número de barret. Esteu equilibrant el rang de seguiment de punts de potència màxima de l’inversor (MPPT), la seva tensió màxima d’entrada i la tensió mínima que necessita fins i tot per iniciar -la. A continuació, es llança les característiques del mòdul: els seus coeficients IMP, VMP, COV i temperatura. Aquests coeficients de temperatura són crucials: us diuen quant baixarà la tensió en els dies de calor (reducció de la potència) i augmentar els dies de fred (potencialment colpejant límits de tensió).

Per exemple, si utilitzeu un inversor de cadenes, teniu tots els mòduls en un Sèrie Photovoltaic Les cadenes orientades a la mateixa direcció, sense ombra significatives, no són prou negociables per obtenir un rendiment òptim. Els microinversors o optimitzadors ho resolen fins a cert punt permetent MPPT a nivell de mòdul, però és una discussió diferent. Quan parleu estrictament cadenes, qualsevol mòdul de la cadena que estigui menys rendible a causa de l’ombra o la falla actuarà com a coll d’ampolla per a tota la cadena. És com una cadena; Només és tan fort com el seu enllaç més feble. Bypass Diodes ajuda, segur, però no fan màgicament que el mòdul ombrejat produeixi energia.

Uns anys enrere, vam estar especificant un sistema per a un edifici comercial. El sostre tenia diverses unitats de climatització que, tot i que no ombrejava directament els panells durant la major part del dia, van llançar llargues ombres durant certs moments, sobretot a l’hivern. Inicialment vam dissenyar algunes cadenes molt llargues. Durant la posada en servei, vam observar importants gotes de poder al matí i a la tarda. Resulta, fins i tot una ombra parcial que s’arrossegava per la vora inferior d’uns quants mòduls d’una corda era suficient per eliminar un tros notable de la sortida de la cadena. Vam acabar d’haver de tornar a encendre algunes seccions, trencar les cadenes llargues en les més curtes i utilitzar diferents entrades MPPT a l’inversor per mitigar l’efecte. Va ser una lliçó cara en l’anàlisi d’ombres. Realment heu de caminar pel lloc, mapar les ombres i visualitzar com es mouran durant tot el dia i l’any.

Consideracions de fiabilitat i manteniment

Des del punt de vista de la fiabilitat, el vostre Sèrie Photovoltaic Les connexions són crítiques. Cada connexió, cada connector MC4, cada connexió de caixa de juntes és un punt de fracàs potencial. He vist infinitat de problemes que es remunten a connexions mal fetes: terminals solts, cables de forma inadequada o fins i tot connectors barats que es degraden sota l’exposició a la UV. No es tracta només de molèsties; Són perills de foc en el pitjor dels casos i, sens dubte, es desguassen de rendiments importants en el millor cas.

És allà on importa la qualitat dels components. Sempre hem fet que sigui un punt per utilitzar proveïdors de bona reputació per als nostres connectors i cables. Simplement no podeu barat per aquí. És temptador reduir els costos, però el que estalvieu en material, pagareu per deu en la resolució de problemes, reparacions i generació perduda. Parlant de qualitat, els fixadors són una altra peça crítica del trencaclosques, literalment mantenint -ho tot junt. Hem treballat amb Handan Zitai Fastener Manufacturing Co., Ltd. Durant anys, especialment pels seus cargols de potència especialitzats i altres components estructurals necessaris per a aquest tipus d’instal·lacions a gran escala. Els seus productes sempre són consistents i, sincerament, que la fiabilitat és una part important per assegurar la longevitat de tot el sistema. No són només els panells i els inversors; Es tracta de cada femella, cargol i rentadora que ha de resistir als elements.

El manteniment d’un sistema basat en cadenes sovint implica diagnosticar aquest tipus de problemes de connexió o identificar mòduls amb un rendiment baix. Les càmeres infrarojos són brillants per veure punts calents, que sovint indiquen un díode de bypass que falla o una cel·la defectuosa. Però fins i tot abans d’això, només conèixer les teves tensions i els corrents de la cadena esperats i comprovar -les regularment, pot donar -vos avisos primerencs. Si una cadena és constantment inferior a les altres, ja sabeu per on començar a mirar. Es tracta de l’atenció als detalls. La instal·lació inicial és clau; Totes les dreceres que hi haguin us perseguiran durant anys.

El futur de la corda: mòduls intel·ligents i MLPE

Mentre que el concepte bàsic de Sèrie Photovoltaic La cadena no va enlloc, com gestionem i optimitzem aquestes cadenes està evolucionant ràpidament. Els mòduls intel·ligents amb optimitzadors integrats o fins i tot microinversors són cada cop més habituals, convertint efectivament cada mòdul en la seva pròpia unitat MPPT. Això redueix dràsticament l’impacte de l’ombra i el desajust, fent que el disseny de cadenes sigui una mica més perdonable, tot i que introdueix més electrònica per mòdul. Es tracta d’un compromís: més components, però un millor rendiment i sovint més fàcil de detecció de falles a nivell del mòdul.

Fins i tot amb aquests avenços, comprendre els fonaments de la tensió i el corrent de cadena és absolutament essencial. Encara heu de dimensionar correctament el vostre inversor, tenir en compte les variacions de temperatura i assegurar -vos que el vostre cablejat sigui robust. La complexitat canvia, però no desapareix. Per a matrius comercials més grans, l’equilibri entre la longitud de la cadena, la mida del inversor i l’aplicació d’electrònica de potència de nivell de mòdul (MLPE) es converteix en un exercici d’enginyeria greu. Sempre busqueu aquest punt dolç entre la collita energètica màxima, la fiabilitat del sistema i la rendibilitat general. I això és realment el que es redueix: obtenir més dècades els electrons per al Buck, de manera fiable.