[Solved] Połączenie równoległe a szeregowe paneli fotowoltaicznych

Witam.
Chcę podłączyć 4 szt paneli fotowoltaicznych do sieci energetycznej. Panele pod obciążeniem mają 37 V i po310W. Jak lepiej je połączyć - szeregowe, czy równoległe i na jakie napięcie kupić inverter?

Na pewno nie równolegle, na 37V to inwertera on-grid nie znajdziesz a szeregowo to ok 150V i też może być trochę za mało

Mikro inwerter da rade poszukaj https://www.google.com/search?q=mikroinwerter...1MrkAhWLpIsKHecDDYYQ_AUIEygC&biw=1920&bih=969

Dodano po 2 [minuty]:

Są nawet 3 fazowe , może i drogo ale łatwość rozbudowy systemu PV bardzo łatwa

A czy bardziej wydajne jest połączenie szeregowe i większe napięcie, czy połączenie równoległe i napięcie niskie.
Pytam, bo pożyczyłem od znajomego Grid Tie Inverter 1000 W 20-45 v i oddaje Max 750 W tj. ok 60 %, a panele są nowe.

Wydaje się, że szeregowe. Przy równoległym wzrasta prąd, a napięcie jest średnią z modułów. Problem w tym, że każdy moduł to 60 elementów. Minimalne różnice sprawiają, że każdy z modułów ma nieco inne napięcie MPP a to sprawia problem algorytmowi śledzenia punktu mocy maksymalnej. Poza tym straty przesyłowe rosną wg. I^2.

Miałem kiedyś 4 panele równolegle podłączone do inwertera SinusPro. Prąd 24A pojawiał się sporadycznie. Natomiast 100V z szeregu 4-rech paneli nie sprawia problemu z inwerterem Elnix, który można skonfigurować do pracy już od 40V. Te same panele na połączeniu szeregowym wielokrotnie osiągały swój Wp.

Przy łączeniu szeregowym odpadają koszty dodatkowego okablowania, złączek, diod i bezpieczników, które pasowało by dać między panelami.

A czy moc z łączenia równoległego będzie taka sama jak przy łączeniu szeregowym?

Prąd przy połączeniu równoległym będzie 4x większy od połączenia szeregowego i przy niezwiększeniu przekroju straty będą większe, jak przekroje będą odpowiednie to moc będzie taka sama.
A do tego pożyczonego Grid Tie Inverter 1000 W 20-45 v to szeregowo nie bardzo, za niskie ma napięcie wejściowe DC

Wiem że nie mogę. Przekrój przewodu mam 16mm2, ale dziwi mnie dlaczego oddają tak małą moc przy połączeniu równoległym?

Kontroler niedociąża panele ze względu na różnice w Umpp, albo po prostu taka była pogoda. 1kW/m2 zdarza się sporadycznie.

Jakie napięcie na panelach pokazuje regulator? Jak możesz zmierz napięcie na kablu przy panelach i przy regulatorze, pod obciążeniem, zobaczysz czy są straty.

MichałS wrote:

Kontroler niedociąża panele ze względu na różnice w Umpp, albo po prostu taka była pogoda. .

Nigdy na tych panelach nawet przy najlepszej pogodzie nie uzyskałem więcej niż 750 W, w dzień pochmurny to jest nawet 60 W. Zdjęcie inwertera i tabliczki znamionowej paneli poniżej. W/g mnie ten inwerter jest dobrany idealnie.


Dodano po 5 [minuty]:

anaba255 wrote:

Jakie napięcie na panelach pokazuje regulator? Jak możesz zmierz napięcie na kablu przy panelach i przy regulatorze, pod obciążeniem, zobaczysz czy są straty.

Wychodzi że nie ma strat, bo przy panelach jest dziś ok. 32V, a przy inwerterze tak samo.
Zaobserwowałem jeszcze jedno zjawisko.
Podczas pomiaru napięcia miernikiem , gdy panele są pod obciążeniem napięcie skacze w przedziale 27-32 V nie wiem dlaczego tak się dzieje., jest to widoczne zarówno przy inwerterze jak i przy samych panelach. Mam jeszcze drugi zestaw paneli również 4 szt i tam analogicznie napięcie jest stałe. Czy może to wskazywać że któryś z paneli jest uszkodzony?

Poszukiwanie punktu pracy o maksymalnej mocy. Normalne zjawisko dla algorytmu typu obciąż i obserwuj.

MichałS wrote:

Poszukiwanie punktu pracy o maksymalnej mocy. Normalne zjawisko dla algorytmu typu obciąż i obserwuj.

Co mam obciążyć, przecież obciążenie to sieć energetyczna , tam zawsze ktoś pobiera energię. Mam włączyć na tej fazie bojler?

AZUKS wrote:

MichałS wrote:

Poszukiwanie punktu pracy o maksymalnej mocy. Normalne zjawisko dla algorytmu typu obciąż i obserwuj.

Co mam obciążyć, przecież obciążenie to sieć energetyczna , tam zawsze ktoś pobiera energię. Mam włączyć na tej fazie bojler?

Inwerter obciąża panele szukając napięcia, w którym dadzą najwięcej prądu.

Punkt mocy paneli to 38V, a inwerter utrzymuje 32V, więc może tu tkwi przyczyna. Druga sprawa, jak inwerter spisywał się na innych panelach? To 1000W to realne, czy tylko na tabliczce?

Vmp dla pracy z paneli to 35-39 V.
Ta pierwsza wartość 26-33 jest dla pracy z akumulatorem. Co do tego jaką moc dawał wcześniej to nie wiem. Ale mam drugi inverter 500W który pracuje z akumulatorem24 v (ładowanym przez panele i wiatrak) i gdy je że sobą zamieniłam to moc była taka sama przy 26V zasilania ok 370 W.

Panele można przetestować każdy z osobna sprawdzając im Isc oraz Voc, potem porównać wyniki pomiędzy panelami.

Co do inwertera wystarczy zasymulować mu źródło typu panel z dobrego zasilacza, który ma podcięcie prądowe, aby przekonać się jak dobiera punkt MPP oraz jaka jest jego sprawność.

Nie brałem pod uwagę elektrowni wiatrowej na dachu , ale w godzinach południowych śmigła i ogon częściowo zasłaniają panele, czy taki przesuwający się cień mógł je uszkodzić itp. ?
Może to zacienienie powoduje obniżenie mocy?

Cień na panelach nie uszkodzi ich ale znacznie obniży wydajność. Jeżeli masz połączone szeregowo to układ pracuje tak jak najsłabszy panel czyli ten zacieniony (nie musi być cały zacieniony by obniżyć wydajność), a jeżeli masz równolegle to ten zacieniony ma mniejszą moc i układ też świruje. Generalnie panele lepiej łączyć jednak szeregowo, na wyjściu jest wyższe napięcie a mniejszy prąd, łatwiej to przesłać bez strat, można zastosować cieńsze przewody a zatem i tańsze. Jak możesz to ustaw inwerter na wyższe napięcie i połącz szeregowo.
Oczywiście trzeba pamiętać o ograniczeniu wartości napięcia w instalacji do mox 1000V.

Wg mnie możesz wszystkie połączyć równolegle albo 2x250 W i 2x100 W połączyć szeregowo i te dwa pakiety połączyć równolegle.
Co do regulatora, to na podstawie tego, jak ja zrozumiałem działanie regulatora MPPT, to musisz dobrać regulator na najwyższy prąd jaki możesz się z niego spodziewać. W tym przypadku z paneli możesz dostać moc 700 W, co regulator MPPT przekształci przy 12 V na prąd ok. 58 A i na taki prąd lub większy należy dobierać regulator.
Piszę to dla sprawdzenia, czy dobrze zrozumiałem działanie regulatora MPPT, więc proszę o ewentualne skorygowanie tego co napisałem.

Ściśle rzecz biorąc, to regulator przekształci to raczej na prąd o napięciu między 13,5 a 14,4. Ale ogólnie zgadza się. Regulator na 700W przy 12v powinien mieć moc nominalną minimum 50A. Większość takich, które nominalnie mają 50A, realnie przyjmie więcej, tylko nie pchnie tego do ładowania. Np. Tracer 5210AN (na 50A), może maksymalnie przyjąć realną moc 930W.
https://www.epsolarpv.com/upload/cert/file/1811/Tracer-AN(50-100A)-SMS-EL-V1.1.pdf
Obrazuje to tabela na 7 stronie.
Ale zawsze dobrze upewnić się jak to jest w przypadku konkretnego modelu, który rozważasz.

Od biedy akurat w przypadku tracerów może być model 40A, ale wtedy do akumulatora nigdy nie pójdzie więcej niż 520W. Ryzyko, że Twoje panele 700W dadzą zimą 780W (maksymalne obciążenie modelu 40A) nie jest bardzo duże, ale może się wydarzyć, więc ja bym tu nie oszczedzał.

.Kamil. wrote:

przy połączniu wszystkich szeregowo powinno wyjść 72V i ok. 10,2A,

To nie tak, wg mnie, możliwości co by można wycisnąć z paneli określiłby panel 100 W.

Masz rację, przy połączeniu szeregowym przez wszystkie elementy układy płynie taki sam prą, czyli taki jaki da radę najsłabszy element. Przy podłączeniu szeregowo wszystkich czterech uzyskałbyś 72V 6,5A co daje ok. 450W. Przy podłączeniu szeregowo po dwa tj. dwa 250W szeregowo i dwa 100W szeregowo a następnie te dwa połączenia równolegle, otrzymasz 36V 13,88A czyli ok. 500W plus 36V 6,5A ok. 100W co razem da ci pełną moc w optymalnych warunkach 36V 20,38A tj.ok 700W (733W). Na wyjściu regulatora będziesz miał ok.14V 50A 700W (może nawet 13V 56A 733W).
Dla jasności: w układzie szeregowym napięcia się sumują a prąd przez wszystkie elementy płynie taki sam; w układzie równoległym prądy się sumują a napięcie jest takie jak na wyższym elemencie. Pamiętaj więc o zastosowaniu diod zabezpieczających przy łączeniu równoległym paneli różnych rodzajów bo teoretycznie mają podobne napięcia ale w praktyce może się okazać, że w identycznych warunkach pogodowych mogą wytworzyć inne napięcie i w takiej sytuacji mogłoby dojść do uszkodzeń.

Myślę że wszystko zostało powiedziane, można coś wywnioskować, kończę temat.