Acompanhando a "série fotovoltaica": mais do que apenas fiação 

Você ouve “Série Photovoltaic” e pensa imediatamente que os painéis conectam a tensão de ponta a ponta. E sim, é isso na superfície. Mas, honestamente, é onde tantos sistemas são mancados antes mesmo de realmente começarem. Não se trata apenas de atingir uma tensão alvo para o seu inversor; Trata -se de equilibrar o desempenho, antecipar a sombra e, francamente, tornar a coisa toda economicamente sensata. Vi alguns arranhões na cabeça e aprendi algumas coisas da maneira mais difícil.

O conceito principal - e onde fica complicado

Então, a Série fotovoltaica corda. Bastante básico: você conecta o terminal positivo de um módulo ao terminal negativo do próximo e continua. A corrente permanece a mesma através da string, mas as tensões aumentam. Cenário ideal, certo? Todos os módulos são idênticos, obtendo o mesmo sol, a mesma temperatura. No mundo real? Nunca acontece. Nunca. Você tem tolerâncias de fabricação, sombreamento menor de uma chaminé ou de ventilação, acumulação de poeira - até diferenças sutis no tom do telhado podem causar irradiação desigual. Todos esses fatores começam a puxar o desempenho de toda a corda, às vezes dramaticamente.

Um erro comum que observei, especialmente com instaladores menos experientes, é simplesmente encher o maior número possível de módulos em uma string para atingir a janela máxima de tensão CC do inversor. Parece eficiente em papel, menos cordas significam menos fiação, certo? Mas então você encontra questões em dias mais frios, quando a tensão de circuito aberto (VOC) pica. Se você empurrá -lo muito perto do máximo absoluto do inversor, corre o risco de dispará -lo ou até danificá -lo. Você precisa de espaço de estar, sempre. Pense naquelas manhãs nítidas e claras de inverno; É quando você vê suas tensões mais altas. Você realmente precisa modelar esse pior cenário.

Certa vez, tivemos um emprego em que o cliente insistiu em maximizar o comprimento da string para minimizar o uso da caixa de combinadores. Parecia razoável na época. Mas os módulos tinham orientações ligeiramente diferentes devido a uma linha de teto complexa. O que conseguimos foi um caso clássico de perdas de incompatibilidade de cordas. Todo o sistema teve um desempenho inferior e foi preciso muitos diagnósticos para rastreá -lo de volta. Em retrospectiva, deveríamos ter se esforçado mais por cordas mais curtas, mesmo que isso significasse mais custos de fiação e um pouco mais adiante. Às vezes, um pouco mais de esforço inicial economiza uma enorme dor de cabeça na linha. Não se trata apenas da fiação; É sobre o desempenho no nível do módulo que a fiação determina.

Design de string: não é um tamanho único

Quando você está projetando seu Série fotovoltaica, você não está apenas escolhendo um número de um chapéu. Você está equilibrando a faixa de rastreamento máximo de ponto de energia (MPPT) do inversor, sua tensão máxima de entrada e a tensão mínima necessária para começar. E então você joga as características do módulo: seus coeficientes de IMP, VMP, VOC e temperatura. Esses coeficientes de temperatura são cruciais - eles dizem quanto a tensão cairá em dias quentes (reduzindo a potência) e aumentam em dias frios (potencialmente atingindo limites de tensão).

Por exemplo, se você está usando um inversor de string, tendo todos os módulos em um Série fotovoltaica As cordas voltadas para a mesma direção, sem sombreamento significativo, são praticamente não negociáveis ​​para o desempenho ideal. Micro-inversores ou otimizadores resolvem isso até certo ponto, permitindo o MPPT no nível do módulo, mas essa é uma discussão diferente. Quando você está falando rigorosamente, qualquer módulo nessa string com baixo desempenho devido à sombra ou falha atuará como um gargalo para toda a string. É como uma corrente; É tão forte quanto o seu elo mais fraco. Os diodos de desvio ajudam, com certeza, mas eles não fazem magicamente fazer o módulo sombreado produzir energia.

Alguns anos atrás, estávamos especificando um sistema para um edifício comercial. O telhado tinha várias unidades de HVAC que, embora não estivessem diretamente os painéis durante a maior parte do dia, lançaram longas sombras durante determinados momentos, especialmente no inverno. Inicialmente, projetamos algumas cordas muito longas. Durante o comissionamento, notamos quedas de energia significativas de manhã e final da tarde. Acontece que até uma sombra parcial rastejando pela borda inferior de alguns módulos em uma corda foi suficiente para derrubar um pedaço notável da saída da corda. Acabamos tendo que rearmar algumas seções, dividindo essas cordas longas em mais curtas e usando diferentes entradas MPPT no inversor para mitigar o efeito. Foi uma lição cara na análise de sombras. Você realmente precisa andar no site, mapear as sombras e visualizar como elas se moverão durante todo o dia e ano.

Considerações de confiabilidade e manutenção

Do ponto de vista da confiabilidade, seu Série fotovoltaica As conexões são críticas. Todo crimp, todo conector MC4, toda conexão da caixa de junção é um ponto potencial de falha. Vi inúmeros problemas rastreados a conexões mal feitas - terminais soltos, cabos crimpados incorretamente ou até conectores baratos que se degradam sob a exposição aos UV. Esses não são apenas pequenos aborrecimentos; Eles são riscos de incêndio no pior cenário e definitivamente drenos de desempenho importantes no melhor caso.

É aí que a qualidade dos componentes realmente importa. Sempre fizemos questão de usar fornecedores respeitáveis ​​para nossos conectores e cabos. Você simplesmente não pode barato por aí. É tentador reduzir custos, mas o que você economiza em material, você pagará por dez vezes em solução de problemas, reparos e geração perdida. Falando em qualidade, os prendedores são outra peça crítica do quebra -cabeça, literalmente mantendo tudo junto. Nós trabalhamos com Handan Zitai Fastener Manufacturing Co., Ltd. Durante anos, especialmente para seus parafusos de energia especializados e outros componentes estruturais necessários para esses tipos de instalações em larga escala. Seus produtos são sempre consistentes e, honestamente, que a confiabilidade é uma grande parte para garantir a longevidade de toda a todo o sistema. Não são apenas os painéis e inversores; É todas as porcas, parafusos e lavadores que precisam enfrentar os elementos.

A manutenção em um sistema baseado em cordas geralmente envolve o diagnóstico desses tipos de problemas de conexão ou a identificação de módulos com baixo desempenho. As câmeras infravermelhas são brilhantes para detectar pontos quentes, que geralmente indicam um diodo de desvio com falha ou uma célula com defeito. Mas mesmo antes disso, apenas conhecer suas tensões e correntes de cordas esperadas e verificando regularmente -as pode lhe dar avisos antecipados. Se uma string for consistentemente menor que os outros, você sabe onde começar a procurar. É tudo sobre atenção aos detalhes. A instalação inicial é a chave; Quaisquer atalhos tirados lá o assombrarão por anos.

O futuro da cordas: módulos inteligentes e mlpe

Enquanto o conceito central de um Série fotovoltaica A string não vai a lugar nenhum, como gerenciamos e otimizamos essas strings está evoluindo rapidamente. Módulos inteligentes com otimizadores integrados ou mesmo micro-inversores estão se tornando mais comuns, efetivamente transformando cada módulo em sua própria unidade MPPT. Isso reduz drasticamente o impacto do sombreamento e da incompatibilidade, tornando o design de string um pouco mais perdoador, embora introduz mais eletrônicos por módulo. É um trade-off: mais componentes, mas melhor desempenho e detecção de falhas muitas vezes mais fácil no nível do módulo.

Mesmo com esses avanços, entender os fundamentos da tensão e da corrente de cordas é absolutamente essencial. Você ainda precisa dimensionar o inversor corretamente, explicar variações de temperatura e garantir que sua fiação seja robusta. A complexidade muda, mas não desaparece. Para matrizes comerciais maiores, o equilíbrio entre o comprimento da corda, o tamanho do inversor e a aplicação de eletrônicos de potência no nível do módulo (MLPE) se torna um sério exercício de engenharia. Você está sempre procurando esse ponto ideal entre a colheita máxima de energia, a confiabilidade do sistema e a relação custo-benefício geral. E é isso que se resume a: obter o máximo de elétrons para o dinheiro, de maneira confiável, por décadas.