Få "fotovoltaisk serie" rätt: mer än bara ledningar 

Du hör "Photovoltaic Series" och tänker omedelbart paneler som är trådbundna till änden för spänning. Och ja, det är det på ytan. Men ärligt talat, det är där så många system hobbas innan de ens börjar. Det handlar inte bara om att träffa en målspänning för din inverterare; Det handlar om att balansera prestanda, förutse skugga och uppriktigt sagt, göra det hela ekonomiskt förnuftigt. Jag har sett några riktiga huvudskrapare och lärt mig några saker på det hårda sättet.

Kärnkonceptet - och där det blir svårt

Så, en fotovoltaisk serie sträng. Ganska grundläggande: Du ansluter den positiva terminalen för en modul till den negativa terminalen för nästa, och du fortsätter. Strömmen förblir densamma över strängen, men spänningarna läggs upp. Idealiskt scenario, eller hur? Alla moduler är identiska och får samma sol, samma temperatur. I den verkliga världen? Aldrig händer. Aldrig. Du har tillverkningstoleranser, mindre skuggning från en skorsten eller en ventilation, dammansamling - även subtila skillnader i takhöjd kan orsaka ojämlik bestrålning. Alla dessa faktorer börjar dra ner prestandan för hela strängen, ibland dramatiskt.

Ett vanligt misstag som jag har observerat, särskilt med mindre erfarna installatörer, är helt enkelt att fylla så många moduler som möjligt i en sträng för att träffa växelriktarens maximala DC -spänningsfönster. Det verkar effektivt på papper, färre strängar betyder mindre ledningar, eller hur? Men sedan stöter du på problem på kallare dagar när öppen kretsspänning (VOC) spikar. Om du skjuter det för nära växelriktarens absoluta max, riskerar du att snubbla av det eller till och med skada det. Du behöver alltid utrymme. Tänk på de skarpa, tydliga vintermorgnarna; Det är när du ser dina högsta spänningar. Du måste verkligen modellera det värsta fallet.

Vi hade en gång ett jobb där klienten insisterade på att maximera stränglängden för att minimera kombinationsboxanvändningen. Verkade rimligt vid den tiden. Men modulerna hade något olika orienteringar på grund av en komplex taklinje. Det vi fick var ett klassiskt fall av strängmatchningsförluster. Hela systemet underpresterade, och det krävde mycket diagnostik för att spåra det tillbaka. I efterhand borde vi ha drivit hårdare för mer, kortare strängar, även om det innebar mer ledningar och något högre kostnader i förväg. Ibland sparar lite mer förhandsverk en massiv huvudvärk längs linjen. Det handlar inte bara om ledningarna; Det handlar om modulnivåprestanda som ledningar dikterar.

Strängdesign: Inte en-storlek-passande alla

När du utformar din fotovoltaisk serie, du väljer inte bara ett nummer ur en hatt. Du balanserar inverterarens maximala strömpunktspårning (MPPT) -området, dess maximala ingångsspänning och den minsta spänningen den behöver för att till och med starta upp. Och sedan kastar du in modulegenskaper: deras IMP-, VMP-, VOC- och temperaturkoefficienter. Dessa temperaturkoefficienter är avgörande - de säger hur mycket spänningen kommer att sjunka på varma dagar (minska kraften) och stiga på kalla dagar (potentiellt träffar spänningsgränser).

Till exempel, om du använder en strängomvandlare, har alla moduler i en fotovoltaisk serie Sträng mot samma riktning, utan betydande skuggning, är ganska mycket icke-förhandlingsbar för optimal prestanda. Mikro-inverterare eller optimerare löser detta till viss del genom att tillåta MPPT-nivå, men det är en annan diskussion. När du strikt pratar strängar kommer alla moduler i den strängen som underpresterar på grund av skugga eller fel att fungera som en flaskhals för hela strängen. Det är som en kedja; Det är bara lika starkt som sin svagaste länk. Bypass Diodes hjälper, säkert, men de gör inte magiskt den skuggade modulen att producera kraft.

För några år tillbaka specificerade vi ett system för en kommersiell byggnad. Taket hade flera VVS -enheter som, även om de inte direkt skuggade panelerna under större delen av dagen, kastade långa skuggor under vissa tider, särskilt på vintern. Vi designade ursprungligen några mycket långa strängar. Under idrifttagning märkte vi betydande kraftdroppar på morgonen och sent på eftermiddagen. Det visar sig att en partiell skugga som kryper över underkanten av några moduler i en sträng var tillräckligt för att slå en märkbar bit från strängens utgång. Vi slutade med att behöva slå några sektioner igen, bryta de långa strängarna i kortare och använda olika MPPT-ingångar på växelriktaren för att mildra effekten. Det var en dyr lektion i skugganalys. Du måste verkligen gå på webbplatsen, kartlägga skuggorna och visualisera hur de kommer att röra sig under dagen och året.

Tillförlitlighet och underhållsöverväganden

Ur tillförlitlighetssynpunkt, din fotovoltaisk serie Anslutningar är kritiska. Varje crimp, varje MC4 -kontakt, varje kopplingsboxanslutning är en potentiell punkt för fel. Jag har sett otaliga problem som spåras tillbaka till dåligt tillverkade anslutningar - lösa terminaler, felaktigt krympade kablar eller till och med billiga kontakter som försämras under UV -exponering. Det här är inte bara mindre irritationer; De är brandrisker i värsta fall, och definitivt stora prestanda dränerar i bästa fall.

Det är där kvaliteten på komponenter verkligen är viktig. Vi har alltid gjort det till en punkt att använda ansedda leverantörer för våra kontakter och kablar. Du kan helt enkelt inte billiga där ute. Det är frestande att sänka kostnaderna, men vad du sparar i material kommer du att betala för tiofaldigt i felsökning, reparationer och förlorad generation. På tal om kvalitet är fästelementen en annan kritisk del av pusslet, som bokstavligen håller allt ihop. Vi har arbetat med Handan Zitai Fastener Manufacturing Co., Ltd. I flera år, särskilt för deras specialiserade kraftbultar och andra strukturella komponenter som behövs för dessa typer av storskaliga installationer. Deras produkter är alltid konsekventa och ärligt talat att tillförlitligheten är en enorm del av att säkerställa hela systemets livslängd. Det är inte bara panelerna och inverterarna; Det är varje enskild mutter, bult och bricka som måste stå emot elementen.

Underhåll på ett strängbaserat system innebär ofta att diagnostisera dessa typer av anslutningsproblem eller identifiera underpresterande moduler. Infraröda kameror är lysande för att upptäcka hotspots, som ofta indikerar en misslyckad förbikopplingsdiod eller en felaktig cell. Men redan innan det kan du bara veta dina förväntade strängspänningar och strömmar och regelbundet kontrollera dem, ge dig tidiga varningar. Om en sträng är konsekvent lägre än de andra, vet du var du ska börja titta. Det handlar om uppmärksamhet på detaljer. Den första installationen är nyckeln; Eventuella genvägar som tas där kommer att hemsöka dig i flera år.

Strings framtid: smarta moduler och MLPE

Medan kärnkonceptet för en fotovoltaisk serie Strängen går inte någonstans, hur vi hanterar och optimerar dessa strängar utvecklas snabbt. Smarta moduler med integrerade optimiserare eller till och med mikroinverterare blir vanligare, vilket effektivt förvandlar varje modul till sin egen MPPT-enhet. Detta minskar drastiskt effekterna av skuggning och missanpassning, vilket gör strängdesign lite mer förlåtande, även om den introducerar mer elektronik per modul. Det är en avvägning: fler komponenter, men bättre prestanda och ofta enklare feldetektering på modulnivå.

Även med dessa framsteg är det absolut nödvändigt att förstå grunderna för strängspänning och ström. Du måste fortfarande storleka din inverterare korrekt, redogöra för temperaturvariationer och se till att din ledning är robust. Komplexiteten förskjuts, men den försvinner inte. För större kommersiella matriser blir balansen mellan stränglängd, omformarstorlek och tillämpning av modulnivå effektelektronik (MLPE) en allvarlig teknisk övning. Du letar alltid efter den söta platsen mellan maximal energiskörd, systemtillförlitlighet och total kostnadseffektivitet. Och det är verkligen vad det kommer till: att få flest elektroner för pengarna, pålitligt, i årtionden.