Obținerea corectă a „serii fotovoltaice”: mai mult decât doar cablarea 

Auziți „seria fotovoltaică” și credeți imediat că panourile au fost conectate la capăt pentru tensiune. Și da, asta este la suprafață. Sincer, este locul în care atât de multe sisteme sunt pline înainte de a începe chiar. Nu este vorba doar de lovirea unei tensiuni țintă pentru invertorul tău; Este vorba despre echilibrarea performanței, anticiparea umbrei și sincer, ceea ce face ca totul să fie sensibil din punct de vedere economic. Am văzut niște căderi de cap adevărați și am învățat câteva lucruri pe calea grea.

Conceptul de bază - și unde devine complicat

Deci, a Seria fotovoltaică şir. Destul de bază: conectați terminalul pozitiv al unui modul la terminalul negativ al următorului și continuați să mergeți. Curentul rămâne același pe șir, dar tensiunile se adaugă. Scenariu ideal, nu? Toate modulele sunt identice, obținând același soare, aceeași temperatură. În lumea reală? Nu se întâmplă niciodată. Nu. Aveți toleranțe de fabricație, umbrire minoră dintr -un coș de fum sau o aerisire, acumularea de praf - chiar și diferențele subtile în tonul acoperișului pot provoca iradierea inegală. Toți acești factori încep să renunțe la performanța întregului șir, uneori dramatic.

O greșeală obișnuită pe care am observat -o, în special cu instalatorii mai puțin experimentați, este pur și simplu umplerea cât mai multor module într -un șir pentru a atinge fereastra maximă de tensiune DC a invertorului. Pare eficient pe hârtie, mai puține șiruri înseamnă mai puțin cablare, nu? Dar apoi aveți probleme în zilele mai reci, când vârfurile de tensiune cu circuit deschis (COV). Dacă îl împingeți prea aproape de maximul absolut al invertorului, riscați să îl eliminați sau chiar să -l deteriorați. Ai nevoie de cameră de cap, întotdeauna. Gândiți -vă la acele dimineți de iarnă clare și clare; Atunci când vedeți cele mai mari tensiuni. Chiar trebuie să modelați acel scenariu cel mai rău.

Am avut odată un loc de muncă în care clientul a insistat să maximizeze lungimea șirului pentru a minimiza utilizarea cutiei de combinație. Părea rezonabil la vremea respectivă. Dar modulele au avut orientări ușor diferite din cauza unei linii complexe de acoperiș. Ceea ce am obținut a fost un caz clasic de pierderi de nepotrivire a coardelor. Întregul sistem s -a redus și a fost nevoie de o mulțime de diagnostice pentru a -l urmări. În retrospectivă, ar fi trebuit să împingem mai greu pentru mai multe șiruri mai scurte, chiar dacă a însemnat mai multe cabluri și costuri ușor mai mari. Uneori, un efort un pic mai avansat salvează o durere de cap masivă pe linie. Nu este vorba doar de cablare; Este vorba despre performanța la nivel de modul pe care o dictează cablarea.

Design șir: nu este o singură dimensiune

Când vă proiectați Seria fotovoltaică, Nu alegeți doar un număr dintr -o pălărie. Echilibrați intervalul de urmărire maximă a punctelor de putere (MPPT) al invertorului, tensiunea maximă de intrare și tensiunea minimă de care are nevoie pentru a începe chiar. Și apoi aruncați caracteristicile modulului: coeficienții lor IMP, VMP, COV și temperatură. Acești coeficienți de temperatură sunt cruciali - vă spun cât de mult va scădea tensiunea în zilele călduroase (reducerea puterii) și creșterea zilelor reci (potențial lovind limitele de tensiune).

De exemplu, dacă utilizați un invertor de șir, având toate modulele într -un Seria fotovoltaică Șirul orientat spre aceeași direcție, fără umbrire semnificativă, este destul de negociabil pentru performanțe optime. Micro-invertitorii sau optimizatorii rezolvă acest lucru într-o oarecare măsură, permițând MPPT la nivel de modul, dar aceasta este o discuție diferită. Când vorbești cu strictețe șiruri, orice modul din șirul respectiv care este slab din cauza nuanței sau a defecțiunii va acționa ca un blocaj pentru întregul șir. Este ca un lanț; Este la fel de puternică ca și cea mai slabă legătură. Diodele ocolitoare ajută, sigur, dar nu fac ca magic să producă modul umbrit să producă putere.

Câțiva ani în urmă, am specificat un sistem pentru o clădire comercială. Acoperișul a avut mai multe unități HVAC care, deși nu a umbrit direct panourile în cea mai mare parte a zilei, au aruncat umbre lungi în anumite perioade, mai ales iarna. Inițial am conceput câteva șiruri foarte lungi. În timpul punerii în funcțiune, am observat căderi semnificative de putere dimineața și după -amiaza târzie. Se dovedește, chiar și o umbră parțială care se strecura pe marginea de jos a câtorva module într -un șir a fost suficientă pentru a bate o bucată vizibilă de pe ieșirea șirului. Am sfârșit prin a re-conecta unele secțiuni, ruperea acestor șiruri lungi în cele mai scurte și folosind diferite intrări MPPT pe invertor pentru a atenua efectul. A fost o lecție scumpă în analiza umbrelor. Într -adevăr, trebuie să parcurgeți site -ul, să mapați umbrele și să vizualizați cum se vor mișca pe tot parcursul zilei și al anului.

Considerații privind fiabilitatea și întreținerea

Din punct de vedere al fiabilității, al dvs. Seria fotovoltaică Conexiunile sunt critice. Fiecare sertizare, fiecare conector MC4, fiecare conexiune cu cutie de joncțiune este un punct potențial de eșec. Am văzut nenumărate probleme urmărite de conexiuni slab făcute - terminale libere, cabluri sertizate în mod necorespunzător sau chiar conectori ieftini care se degradează sub expunerea la UV. Acestea nu sunt doar o supărare minoră; Sunt pericole de incendiu în cel mai rău caz și, cu siguranță, scurgeri de performanță majore în cele mai bune cazuri.

Acolo contează cu adevărat calitatea componentelor. Am făcut întotdeauna un punct să folosim furnizori de renume pentru conectorii și cablurile noastre. Pur și simplu nu poți fi ieftin acolo. Este tentant să reduceți costurile, dar ceea ce economisiți în materiale, veți plăti de zece ori în depanare, reparații și generație pierdută. Vorbind de calitate, elementele de fixare sunt o altă piesă critică a puzzle -ului, ținând literalmente totul împreună. Am lucrat cu Handan Zitai Fastener Manufacturing Co., Ltd. Ani de zile, în special pentru șuruburile lor de putere specializate și alte componente structurale necesare pentru aceste tipuri de instalații la scară largă. Produsele lor sunt întotdeauna consecvente și, sincer, că fiabilitatea este o parte uriașă în asigurarea longevității întregului sistem. Nu sunt doar panourile și invertoarele; Fiecare piuliță, șuruburi și șaibă trebuie să se ridice la elemente.

Întreținerea pe un sistem bazat pe șiruri implică adesea diagnosticarea acestor tipuri de probleme de conectare sau identificarea modulelor de performanță. Camerele cu infraroșu sunt strălucitoare pentru observarea punctelor fierbinți, ceea ce indică adesea o diodă de bypass eșuată sau o celulă defectă. Dar chiar înainte de asta, doar cunoașterea tensiunilor și curenților de șir așteptați și verificându -le în mod regulat, vă poate oferi avertismente timpurii. Dacă un șir este constant mai mic decât ceilalți, știți unde să începeți să căutați. Este vorba doar de atenția la detalii. Instalarea inițială este cheie; Orice scurtături luate acolo te vor bântui ani de zile.

Viitorul Stringing: Module inteligente și MLPE

În timp ce conceptul de bază al unui Seria fotovoltaică Șirul nu merge nicăieri, cum gestionăm și optimizăm aceste șiruri evoluează rapid. Modulele inteligente cu optimizatoare integrate sau chiar micro-inverturi devin mai frecvente, transformând efectiv fiecare modul în propria unitate MPPT. Acest lucru reduce drastic impactul umbririi și nepotrivirii, ceea ce face ca designul șir să fie mai iertător, deși introduce mai multe electronice pe modul. Este un compromis: mai multe componente, dar o performanță mai bună și de multe ori o detectare a erorilor mai ușoară la nivelul modulului.

Chiar și cu aceste progrese, înțelegerea elementelor fundamentale ale tensiunii și curentului de coarde este absolut esențială. Încă trebuie să vă dimensionați invertorul corect, să țineți cont de variațiile de temperatură și să vă asigurați că cablarea dvs. este robustă. Complexitatea se schimbă, dar nu dispare. Pentru tablouri comerciale mai mari, echilibrul dintre lungimea șirului, dimensiunea invertorului și aplicarea electronicelor de nivel de nivel al modulului (MLPE) devine un exercițiu de inginerie serios. Căutați întotdeauna acel loc dulce între recolta maximă de energie, fiabilitatea sistemului și rentabilitatea generală. Și asta este într -adevăr ceea ce se reduce la: obținerea celor mai mulți electroni pentru buck, în mod fiabil, de zeci de ani.