Схема подключения солнечных панелей, расчет стринга солнечных батарей

SolarMaster

Tier1
Регистрация
9 Июн 2017
Сообщения
296
Баллы
43
Вывод..... Уж сами.
Я рад, что Вы погрузились в эту тему. Я тоже человек, и могу ошибаться. Но на мой взгляд, Вы пока прошли пол пути, и делаете поспешные выводы.
Вы приводили панели, которые собираетесь установить. Исходя из Ваших расчётов, укажите длину стринга, оптимальную по Вашему, и разберём её детально.
 

Олександр_А

Huawei Ukraine
Регистрация
13 Май 2020
Сообщения
62
Баллы
18
Андриус, в большинстве пунктов правы, но не во всех.
Следующий интересующий нас параметр - Minimum startup voltage и значение 200 Вольт.
Кто по-английски шпрехает, тот понимает, что указано минимальное напряжение, при котором запускается инвертор.
Светает. Элементы начинают генерировать энергию. Напряжение плавно увеличивается от НУЛЯ.
Как только на входах инвертора оно достигнет 200 Вольт, инвертор запуститься и начнёт её преобразовывать и сливать в в сеть.
Частично верно. На стрингах правильной длины, напряжение ~200 В возникнет задолго до рассвета. Для напряжения холостого хода достаточно минимальной освещенности. Инвертор запустится в момент, когда при напряжении 200 В солнечные батареи смогут генерировать достаточную мощность для запуска инвертора.
Следующий параметр - MPP voltage range и указан диапазон значений: 200 - 1000 Вольт.
Вот эти цифры и нужно использовать в расчётах. Т.е. инвертор будет работать с панелями, выдающими напряжение в этом диапазоне.
Следует признать, что все Ваши расчёты не вышли за пределы указанного диапазона, но это Ваши расчёты, а кто-то ориентируясь на указанное Вами значение в 1100 Вольт будет делать свои, со своими панелями и может превысить этот диапазон (1000 Вольт) и даже приблизиться к значению 1100 Вольт думая, что ничего в этом страшного нет и будет не прав. Т.е. давая расчёт надо бы указать, что значение 1000 Вольт - предельное для экспуатации, а не 1100 В. и все расчёты надо вести используя значение 1000
Частично верно.
Напряжение холостого хода солнечных батарей может превышать 1000 В без вреда для инвертора. Рассчитывать вплотную до 1100 В, действительно не желательно, так как при критически низких температурах рабочее напряжение (ТММ) может выходить за границу 1000 В и при перезапуске может быть нестабильная работа. Можно смело рассчитывать напряжение ХХ ~1030 В при -15 °С (минимальная рабочая температура солнечного элемента). Важный момент, что при расчете выше 1000 В, очень желательно использовать 1500 В панели.
Следующий параметр - Full power MPPT voltage range и опять указан диапазон в 500 - 800 Вольт.
Этот параметр показывает диапазон входных напряжений, при которых инвертор работает эффективно.
Т.е. при входном напряжении в этом диапазоне, он вписывается в параметры и работает счастливо.
Т.е. если Вы сможете обеспечить длительную работу в этом диапазоне входных напряжений, то получите высокий КПД преобразования, а значит меньшие потери, и при этом не будет колбасить сам инвертор. Ведь чем ниже КПД, тем значит больше потери в самом инверторе, которые обычно выделяются в виде тепла грея и иногда перегревая элементы.
Абсолютно верно. При напряжении 400 В переменного тока диапазон напряжения MPPT полной мощности 625-850 В. Поэтому имеет смысл делать длиннее стринги. При минимальной рабочей температуре ячейки (-15 °С) максимальное напряжение ХХ = 1015 В, рабочее напряжение в ТММ при -15 °С = 840 В, рабочее напряжение в ТММ при +705 °С = 650 В. Номинальное входное напряжение при высоком напряжении также будет выше.
При этом всё же есть более конкретное значение напряжения, при котором инвертор имеет максимальный КПД и оно указано в следующем параметре - Rated input voltage, что в переводе означает - Номинальное входное напряжение.
И здесь указано конкретное значение - 600 Вольт.
Т.е. именно при этом значении входного напряжения мы имеем максимальный КПД.
Стандарт IEC 62738 рекомендует анализировать выгоду от меньшего напряжения при котором будет большая эффективность и более длинными стрингами. Хотя часто, длинный стринг даст напряжение при котором будет максимальный ККД при высокой температуре панелей летом.1619513958417.png
1619514085854.png
 
Регистрация
4 Мар 2021
Сообщения
157
Баллы
28
Светает. Элементы начинают генерировать энергию. Напряжение плавно увеличивается от НУЛЯ.
Как только на входах инвертора оно достигнет 200 Вольт, инвертор запуститься и начнёт её преобразовывать и сливать в в сеть.
Здесь всё понятно, а вот дальше интереснее.

Так вроде же напряжение на панелях всегда есть, оно не повышается, даже при лунном свете они дают много вольт, вопрос в силе тока. Поэтому когда светает, то растет ток, а не напряжение, которое почти сразу на максимуме.
 

Sergey

Administrator
Регистрация
13 Мар 2018
Сообщения
1.210
Баллы
83
Солнечные панели
Ja Solar
Инвертор
Huawei 33KTL-A
Монтаж что делал сам, закончил под вечер. Солнце только начало садиться. Напряжение было порядка 550В вместо ожидаемых 750. И падало на глазах, пока я перемерял стринги. Ночью я бы говорил что там меньше 200В. Полнолуние не в счёт.
 

Andrius

Tier2
Регистрация
25 Мар 2021
Сообщения
36
Баллы
18
Вы приводили панели, которые собираетесь установить. Исходя из Ваших расчётов, укажите длину стринга, оптимальную по Вашему, и разберём её детально.
На этот вопрос я отвечу уже завтра, в своей теме: Установка панелей на грунт.
Частично верно. На стрингах правильной длины, напряжение ~200 В возникнет задолго до рассвета. Для напряжения холостого хода достаточно минимальной освещенности.
Я не утверждаю категорично, но считаю, что напряжение холостого хода указывается исключительно для того,, чтобы иметь представление о предельном напряжении вообще, которое может выдать панель и цепочка панелей.
И это для того, чтобы не спалить инвертор.
Если к панели подключена нагрузка, то это уже не холостой ход.
Не факт, что инвертор контролируя напряжение на своём входе, не грузит его.
Это даже скорее всего так.

Инвертор запустится в момент, когда при напряжении 200 В солнечные батареи смогут генерировать достаточную мощность для запуска инвертора.
Нет логики в этом утверждении и я с Вами совершенно не согласен.
Если всё же это так, то почему в параметрах инвертора не указано не только минимальное напряжение старта, но и мощность, при которой он стартует. Например: 200 В / 30 Вт
Ну или напряжение старта и ток. Пример: 200 В / 3 А.
Нет этого, а указано тупо напряжение я и далее это объясню, ответив на цитату ниже.

Так вроде же напряжение на панелях всегда есть, оно не повышается, даже при лунном свете они дают много вольт, вопрос в силе тока. Поэтому когда светает, то растет ток, а не напряжение, которое почти сразу на максимуме.
Вы совершенно не правы утверждая, что напряжение почти сразу на максимуме и растёт ток.
НАОБОРОТ!!!
И далее я это обосную.
Полупроводниковые фотоэлементы, обычно фотодиоды, в радиотехнике используются давно и работать они могут в двух режимах:
Фотодиодном и фотогальваническом.
В системах связи, автоматики и пр. используется исключительно фотодиодный режим, под этот режим выпускаются и микросхемц.
В этом режиме как раз изменяется ток при изменении освещения фоточуствительного элемента.
Фотогальванический в электронике практически не используется и нашёл применение лишь в генераторах электроэнергии, в нашем случае - солнечных панелях.
Фотогальванический не используется потому, что он по всем параметрам уступает фотодиодному режиму, как по чуствительности, быстродействию и главное - стабильности параметров от температуры (что мы и видим в панелях) и помехоустойчивости.
При этом именно в фотогальваническом режиме фотодиод практически сразу выходит на максимальный ток и в дальнейшем растёт только напряжение.
Обычный фотодиод это или p-n переход, или более продвинутый p-i-n, способный вырабатывать напряжение в пределах пробоя - 0,3 - 0,7 вольта, в зависимости от материала из которого он изготовлен (кремнй, индий, арсенид-галлий и т.п..).
Т.е. если ток конкретного фотодиода например равен 10 мА, то на такой ток фотодиод в фотогальваническом режиме выйдет уже при генерации напряжения в десятки - сотни микровольт (опять же зависит от материала и технологии). и на этом остановится, а напряжение продолжит расти.

Именно поэтому в параметрах инвертора и не указан ток, т.к. если напряжение на одной панели уже более десяти вольт, то ток там точно есть и он достаточен для работы инвертора.

Вы, говоря о росте тока, как раз имели ввиду не фотогальванический режим, а очень популярный фотодиодный, но панели работают в фотогальваническом.
Но идём дальше.

Я уже спрашивал, почему в параметрах старта не указан ток или мощность, а только напряжение.
Ответы мы увидим на гафике ниже, а прочитать подробнее сможем пройдя по ссылкам ниже графика.
Но сначала цитата:
В рабочем (полезном) режиме солнечный элемент (горизонтальный участок ВАХ) – это источник тока, то есть его выходной ток слабо зависит от напряжения на его зажимах. Выходное напряжение (Uвыхсб) же зависит от сопротивления подключенной нагрузки. Это мы можем видеть на ВАХ.
1558541917_1.jpg



Ну и очень интересные ссылки рассказывающие о панелях и как работает MPPT-контроллер.
Написано очень доходчиво, без заумностей.

Характеристики солнечных батарей

MPPT-контроллер

По второй ссылке интересна будет первая часть статьи. Вторая про заряд аккумулятора, что не совсем в нашу тему.
Есть ещё графики с характеристиками по ссылке ниже, но картинка там не кликабельна и я для ознакомления скопировал её в графический редактор и там увеличил.

ССЫЛКА.

На сегодня у меня всё.
 
Последнее редактирование:

vado.555

Tier3
Регистрация
5 Мар 2021
Сообщения
3
Баллы
1
Солнечные панели
Trina Solar TSM-DE19MBB 210M110 540W, MBB
Инвертор
Solis 30k 5g
Доброе утро.Посоветуйте 66 панели Trina Solar 540 W. Все на юг. Инвертор Solis-30k5g. Как лучше подключить,3 стринга по 22 панели или 6 стр.по 11панелей?
 

Dalet

Tier0
Регистрация
13 Янв 2019
Сообщения
1.157
Баллы
83
Если к панели подключена нагрузка, то это уже не холостой ход.
Не факт, что инвертор контролируя напряжение на своём входе, не грузит его.
Это даже скорее всего так.
да....уж.....
 

Dalet

Tier0
Регистрация
13 Янв 2019
Сообщения
1.157
Баллы
83
Доброе утро.Посоветуйте 66 панели Trina Solar 540 W. Все на юг. Инвертор Solis-30k5g. Как лучше подключить,3 стринга по 22 панели или 6 стр.по 11панелей?
подключать нужно так чтобы оно работало в штатном режиме. 11шт это и близко не штатный режим. 22шт - вот это оно
 

Sergey

Administrator
Регистрация
13 Мар 2018
Сообщения
1.210
Баллы
83
Солнечные панели
Ja Solar
Инвертор
Huawei 33KTL-A
Вы совершенно не правы утверждая, что напряжение почти сразу на максимуме и растёт ток.
НАОБОРОТ!!!
Вы ошибаетесь.
Вот статья про ВАХ солнечных панелей.
Если обратите внимание на график оттуда
ivjasolaruvru.jpg
То видно, что напряжение почти не зависит от освещенности и меняется довольно круто, а вот ток как раз плавает.
Очень попрошу не злоупотреблять внешними ссылками.
 

Олександр_А

Huawei Ukraine
Регистрация
13 Май 2020
Сообщения
62
Баллы
18
Доброе утро.Посоветуйте 66 панели Trina Solar 540 W. Все на юг. Инвертор Solis-30k5g. Как лучше подключить,3 стринга по 22 панели или 6 стр.по 11панелей?
3 стринги по 22 краще ніж 6 - по 11.
Але за будь-якої конфігурації з даним інвертором та панелями ви обмежите відношення DC/AC лише 1.19, коли оптимум лежить від 1.25 до 1.5. А майбутньому не вийде збільшити потужність.
Краще виберіть інвертор з 4 MPPT.
:)
 

Andrius

Tier2
Регистрация
25 Мар 2021
Сообщения
36
Баллы
18
о видно, что напряжение почти не зависит от освещенности и меняется довольно круто, а вот ток как раз плавает.
Очень попрошу не злоупотреблять внешними ссылками.
Однако у инвертора есть параметр запуска, который нормируется по напряжению, а не току или мощности.
И вообще, против фундаментальной физики не попрёшь.
vvv.pngvvv2.png
 

SolarMaster

Tier1
Регистрация
9 Июн 2017
Сообщения
296
Баллы
43
Вы совершенно не правы утверждая, что напряжение почти сразу на максимуме и растёт ток.
НАОБОРОТ!!!
И далее я это обосную.
Тогда ваши расчёты про оптимальный режим работы инвертора равны 0, напряжение же постоянно меняется.
 
Сверху