Napelemek bekötése sorozatban: Biztonságos lépések, diagramok és számítások

Amikor sorba köti a napelemeket, csatlakoztatja a pozitív ( ) az egyik panelről a negatív (-) a következőről. Egy sorozatban, feszültségek hozzáadódnak miközben az áramerősség (nagyjából) ugyanaz marad egyetlen panelként. Ez a leggyakoribb módszer, amikor nagyobb feszültségre van szükség a vezetékveszteségek csökkentése vagy az MPPT töltésvezérlő vagy a hálózatra kötött inverter bemeneti követelményeinek kielégítése érdekében.

A soros vezetékezés általában a megfelelő választás, ha:

• Növelje a tömb feszültségét, hogy a rendszer használni tudja kisebb nyomtávú vezeték hosszabb távolságokon kisebb veszteséggel.
• Megfelel egy vezérlő/inverter követelménynek, mint pl minimális MPPT feszültség (főleg hideg időben).
• Hozzon létre karakterláncokat egy olyan inverterhez, amely magasabb egyenáramú bemenetet vár (gyakran több száz voltos egyenáram rácsra kötött kivitelben).

A fő kompromisszum: sorozatban az árnyékolás vagy a gyenge panel csökkentheti a teljes karakterlánc kimenetét. A bypass diódák segítenek, de továbbra is fontos a jó elrendezés és a részleges árnyékolás elkerülése.

Soros bekötési szabályok: a feszültség matematikai, amelyet először ellenőriznie kell

Mielőtt bármit csatlakoztatna, győződjön meg arról, hogy a húr feszültsége a szélsőséges hőmérsékleti viszonyok között a berendezés biztonságos határain belül marad. A két kulcspanel specifikációja a következő: Voc (nyitott áramköri feszültség) és Vmp (feszültség maximális teljesítményen). Biztosítania kell a karakterláncot hideg idő Voc nem haladja meg a vezérlő/inverter maximális bemeneti feszültségét.

Gyors számítás sorozat karakterláncokhoz

Soros vezetékezéshez: String Voc ≈ az egyes panelek Voc összege és String Vmp ≈ az egyes panelek Vmp-jének összege . Az áramerősség közel marad az egyik panel áramához (Imp/Isc), így a sorozat sokkal nagyobb hatással van a feszültségre, mint az amper.

Példa valós számokkal

Tegyük fel, hogy minden panelcímke megjelenik Voc = 38,0V és Vmp = 31,5V . -val 3 panel sorozatban : String Voc ≈ 114,0V és String Vmp ≈ 94,5V .

Ha az MPPT vezérlő max bemenete 150V , 114V szobahőmérsékleten biztonságosnak tűnik, de a hideg megemelheti a Voc-ot. Sok panel adatlapja tartalmaz egy Voc hőmérsékleti együtthatót (gyakran kb –0,28% és –0,35%/°C között ). Ha nincs kéznél az együttható, kezelje potenciálisan a hideg időjárási Voc-ot 10-20%-kal magasabb mint a címke érték, és erősítse meg az adatlappal a karakterlánc hosszának véglegesítése előtt.

Kulcsátvétel: tervezési sorozatok a vezérlőtől/invertertől visszafelé. A maximális bemeneti feszültség szigorú határérték ; túllépése a berendezés maradandó károsodását okozhatja.

A tiszta, megbízható soros csatlakozáshoz szükséges eszközök és alkatrészek

A helyes sorozatépítés többnyire a megfelelő csatlakozók és védelem használatáról szól. Kerülje az improvizációt a háztartási vezetékek részeivel; A PV-húrok veszélyes egyenfeszültséget hordozhatnak, és egyenáramú használatra tervezett alkatrészeket igényelnek.

Alapelemek

• PV-besorolású csatlakozók (általában MC4 típusú), amelyek megfeleljen a panel vezetékeinek és are from compatible families.
• PV vezeték (általában 10 AWG vagy 12 AWG, napfény/UV besorolású), az Ön áramerősségének és távolságának megfelelő méretű.
• Jó állapotú DC besorolású multiméter szondákkal.
• Egyenáramú megszakító vagy megszakító (gyakran a vezérlő/inverter közelében) a biztonságos szervizelés érdekében.

Védelem és kombinálás (szükség szerint)

• Biztosítékok vagy megszakítók, ha van két vagy több húr párhuzamosan (A csak a sorozathoz tartozó egyetlen karakterlánchoz gyakran nincs szükség string biztosítékokra, de kövesse a helyi kódot és a berendezésre vonatkozó utasításokat).
• Kombináló doboz, ha több karakterláncot egyesítenek.
• Túlfeszültség-védelem (SPD), ahol szükséges vagy ajánlott, különösen a szabadon álló tömbök esetében.

Kompatibilitási megjegyzés: sok telepítő kerüli a csatlakozómárkák keverését, mivel az „MC4” kifejezést gyakran általános kifejezésként használják. A legjobb megbízhatóság és biztonság érdekében használja illeszkedő csatlakozótípusok vagy a gyártó által jóváhagyott megfelelői.

Lépésről lépésre: hogyan kell sorba huzalozni a napelemeket (gyakorlati eljárás)

Ez az eljárás azonos paneleket és tipikus PV csatlakozókat feltételez. Dolgozzon módszeresen, és kezelje élőként a tömböt, amikor fény éri. Ha nem érzi kényelmesen az egyenárammal való munkát, béreljen fel képzett szerelőt.

1) Azonosítsa az egyes panelek pozitív és negatív vezetékeit

Ellenőrizze a polaritást a panel címkéjén és a vezetékjelöléseken. Ha valami nem világos, ellenőrizze egy multiméterrel nappali fényben. A helyes azonosítás megakadályozza a fordított polaritást, amely kioldás elleni védelmet vagy a berendezés károsodását okozhatja.

2) Csatlakoztassa az 1-es panelt ( ) a 2-es panelhez (-)

Erősen dugja be a csatlakozókat, amíg kattannak/reteszelődnek. Ezzel létrejön az első sorozatlink. Folytassa ugyanazt a mintát a sorban.

3) Ismételje meg, amíg a karakterlánc be nem fejeződik

Három panel esetén: 1. paneltől ( ) 2. panelig (−), majd 2. paneltől ( ) 3. panelig (−). A fennmaradó szabad végek lesznek a karakterlánc kimenetei: Karakterlánc negatív az 1. panel (-) és Pozitív karakterlánc a 3. panel ( ).

4) Mérje meg a húr feszültségét, mielőtt csatlakoztatja az elektronikához

Ha a húr le van választva a vezérlőről/inverterről, mérje meg a feszültséget a végső pozitív és negatív végén. A számított értékhez közeli leolvasás várható String Voc ragyogó napsütésben. Ha a mért érték drasztikusan eltér, állítsa le és ellenőrizze újra az összes csatlakozást és polaritást.

5) Csatlakoztassa a stringet egy DC megszakítóhoz, majd a vezérlőhöz/inverterhez

Használjon egyenáramú megszakítót/megszakítót a tömb elkülönítéséhez. Kövesse a gyártó bekötési utasítását; sok töltésvezérlő előírja, hogy először az akkumulátort kell csatlakoztatni, hogy a vezérlő bekapcsolódhasson és biztonságosan konfigurálhasson, mielőtt a PV bemenetet alkalmaznák. A fő eredmény ugyanaz: ne kapcsolja be előre kiszámíthatatlanul – használjon leválasztót, és kövesse a kézikönyvet.

• Tartsa tisztán, biztonságosan és távol az éles szélektől a sorozathuzalozást.
• Ügyeljen a helyes polaritásra a karakterlánctól egészen a PV és PV− kivezetésekig.
• Jelölje meg a húr feszültségét, és válassza le a helyét a későbbi szervizhez.

Sorozat vs. párhuzamos: mi változik elektromosan és miért számít

Sok rendszer soros húrokat használ, mivel a nagyobb feszültség csökkenti az áramerősséget ugyanazon a teljesítményen. Ez gyakran csökkenti a vezetékveszteségeket, és csökkentheti a vezeték méretét és költségét (a kód megkötésein belül).

Praktikus teljesítményvesztés-illusztráció

Tegyük fel, hogy továbbítani akar 600W tömbből vezérlővé. at 60V , áram kb 10A (600W ÷ 60V). at 120V , áram kb 5A . Mivel a rezisztív vezetékveszteség skálák, mint I²R , az áram nagyjából felére csökkentése jelentősen csökkentheti a feszültségesést és a melegítést hosszú távon.

A gyakorlatban sok tömb használatos sorozat húrjai hogy elérje a célfeszültséget, majd csatlakoztasson több húrt párhuzamos a teljes áram és teljesítmény növelésére. A tervezési cél az, hogy a berendezés feszültségablakán belül legyen, miközben egyensúlyba hozza az árnyékolás kockázatát, a vezetékezési költségeket és a biztonságot.

Biztonsági és kóddal szomszédos alapvető fontosságú sorozat karakterláncokhoz

A soros vezetékek gyorsan veszélyes egyenfeszültséget termelhetnek. Még viszonylag kis tömbök is meghaladhatják 100V DC , ami növeli az ütés kockázatát és az ívpotenciált. Használjon PV DC szolgáltatásra minősített hardvert, és kövesse a helyi elektromos előírásokat és a gyártó utasításait.

Minimális biztonsági gyakorlatok

• Ha lehetséges, kapcsolja ki a feszültséget: takarja le a modulokat vagy dolgozzon hajnalban/szürkületkor, és használja a DC leválasztás .
• Soha ne húzza ki a csatlakozókat terhelés alatt. Az egyenáramú ívek tartósak; először nyissa ki a leválasztót.
• Ellenőrizze a polaritást egy mérőműszerrel, mielőtt a vezetőket a PV / PV− kapcsokra helyezi.
• Használjon PV-besorolású kábelvezetést, feszültségmentesítőt és időjárásállóságot a szigetelés károsodásának és a víz bejutásának elkerülése érdekében.

Túláramvédelem: ha a biztosítékok számítanak

Egy vezérlő bemenetet tápláló egyetlen soros húrnál az egyes modulok áramát a húráram korlátozza, így előfordulhat, hogy nincs szükség a szál biztosítékra. Azonban amikor megvan több karakterlánc párhuzamosan , az egyik karakterlánc visszatáplálhatja a hibaáramot egy másikba, így biztosítékok/megszakítók általánosan használatosak. Mindig kövesse a vezérlő/inverter kézikönyvét és a joghatóságának megfelelő elektromos előírásokat.

Hibaelhárítás: gyakori soros vezetékezési hibák és gyors ellenőrzések

Ha a rendszer alulteljesít a napelemek soros bekötése után, az oka gyakran egyszerű csatlakozás, polaritás vagy elvárások eltérése. Használja ezeket az ellenőrzéseket a problémák gyors elkülönítésére.

Tünetalapú ellenőrzőlista

• A mért húrfeszültség nulla közelében van: Valószínűleg fordított kapcsolat, amely megszüntető hurkot, egy csatlakozó nincs teljesen behelyezve vagy vezetékszakadás.
• A feszültség megfelelő, de a teljesítmény alacsony: ellenőrizze a részleges árnyékolást, szennyeződést vagy a meghibásodott bypass diódával rendelkező panelt; győződjön meg arról, hogy az összes panel ugyanaz a modell/specifikáció.
• A vezérlő PV túlfeszültséget mutat: a húrnak túl sok panel van sorba kapcsolva a hőmérsékleti viszonyokhoz képest; csökkentse a sorozatszámot, vagy használjon magasabb bemeneti névleges berendezést.
• Időszakos hibák: gyaníthatóan laza csatlakozó, vízbehatolás vagy kábelfeszülés a modul csatlakozódobozainál.

Egy egyszerű érvényesítési rutin

1. Mérje meg mindegyik panel Voc értékét külön-külön hasonló napfényben; vegye figyelembe a jelentősen kiesett paneleket.
2. Csatlakoztassa a sorozatot, és mérje meg a teljes Voc-ot; ésszerű határon belül ellenőrizze, hogy megegyezik-e a várt összeggel.
3. Ha elérhető, használja a vezérlő kijelzőjét/alkalmazását annak ellenőrzésére, hogy az üzemi feszültség a számított érték közelében áll-e String Vmp jó napsütés idején.

Ha a leolvasott értékek nem egyeznek meg az alapvető sorozatszámmal, állítsa le és javítsa ki a vezetékeket, mielőtt drága elektronikához csatlakozna. A legtöbb meghibásodás megelőzhető a csatlakoztatás előtti feszültségellenőrzéssel.

Praktikus tervezési tippek a jobb teljesítmény érdekében sorozatfüzérekkel

A jó sorozat-húr teljesítmény éppúgy az elrendezésen, mint a vezetékezésen múlik. Ezek a gyakorlati lépések csökkentik a veszteségeket és elkerülik az elkerülhető csökkenést.

Tartsa a modulokat ugyanolyan napsugárzási körülmények között

Egy sorozat karakterláncában egy árnyékolt panel lehúzhatja a karakterláncot. Helyezze a paneleket ugyanabba a síkba, és ne keverje össze a különböző árnyékolási mintáknak kitett modulokat (kémények, fák, tetők) ugyanazon a sorozatláncon belül.

Minimalizálja a feszültségesést otthoni futás közben

A magasabb soros feszültség segít, de akkor is célszerű az alacsony feszültségesést elérni. Alapszabály, hogy sok tervező megcélozza ≤ 3% feszültségesés tömb vezetékezéshez. Ennek eléréséhez rövidebb futásokra, nagyobb vezetékekre vagy magasabb feszültségű szálra lehet szükség a berendezés határain belül.

Használjon egyező paneleket minden karakterláncban

A kiszámítható eredmények érdekében minden sorozat karakterláncát ugyanabból a modellből és hasonló korból építse fel. A különböző áramerősségű panelek keverése arra kényszerítheti a teljes láncot, hogy közelebb működjön a leggyengébb panel képességéhez.

A lényeg: ha kevesebb meglepetésre vágysz, helyezd előnybe helyes feszültségkialakítás , húronkénti konzisztens besugárzás , és ellenőrző mérések mielőtt feszültség alá helyezi a vezérlőt vagy az invertert.