logo elektroda
logo elektroda
X
logo elektroda
REKLAMA
REKLAMA
Adblock/uBlockOrigin/AdGuard mogą powodować znikanie niektórych postów z powodu nowej reguły.

Jak działają optymalizatory Tigo TS4-A-O? Dlaczego napięcie stringu spada?

marcinpdt 01 Cze 2025 13:25 1353 18
REKLAMA
  • #1 21566561
    marcinpdt
    Poziom 9  
    Posty: 183
    Pomógł: 3
    Ocena: 7
    Jak działają optymalizatory Tigo TS4-A-O? Wydaje mi się na podstawie opisu, że na pewno potrafią one wyznaczyć lokalne MPPT zamiast globalnego dla pojedynczego panelu, przez co powinno zwiększyć się jego napięcie. Czy jednak napięcie wyjściowe z optymalizatora może być niższe niż napięcie które optymalizator pobiera z panelu? Pytam ponieważ mam string z 8 panelami Vmmp 38.96V (czyli Vmmp stringu to 312V) i napięcie na tym stringu ciągle spada do ok 160-200V czyli praktycznie do połowy albo 3/4 napięcia stringu. Może mi ktoś wyjaśnić dlaczego się tak dzieje?

    String ten ma różne zacinienia. Czy na pewno takie obniżanie napięcia jest korzystne? Jaką sprawność ma wtedy falownik? Czy falowniki potrafią sobie z dwóch MPPT połączyć napięcia w szeregu?

    Na drugim stringu nie mam optymalizatorów i napięcie jest praktycznie stałe w ciągu dnia 550-650V (tam jest więcej paneli ale i mniej zacienienia).
  • REKLAMA
  • #2 21566688
    MichałS
    Poziom 35  
    Posty: 2696
    Pomógł: 256
    Ocena: 678
    Optymalizatory to przetwornica (z reguły step-down). Tak dobiera napięcie wyjściowe aby przy danej mocy utrzymać stały, optymalny prąd stringu.
  • REKLAMA
  • #3 21566696
    michal.zd
    Poziom 31  
    Posty: 1666
    Pomógł: 84
    Ocena: 273
    MichałS napisał:
    Tak dobiera napięcie wyjściowe aby przy danej mocy utrzymać stały, optymalny prąd stringu.

    Czyli dokładnie tak jak Marcinie napisałeś
    marcinpdt napisał:
    mam string z 8 panelami Vmmp 38.96V (czyli Vmmp stringu to 312V) i napięcie na tym stringu ciągle spada


    marcinpdt napisał:
    dlaczego się tak dzieje?

    Odpowiedź na to pytanie zawarte jest w odpowiedzi kolegi wyżej, dokładnie w tym
    MichałS napisał:
    aby przy danej mocy utrzymać stały, optymalny prąd stringu.


    Natomiast to
    marcinpdt napisał:
    przez co powinno zwiększyć się jego napięcie
    jest nieprawda. Ale jednocześnie prawdą jest, że powoduje zwiększenie napięcia panela, ktorego kontroluje , nie całego stringu.
  • REKLAMA
  • #4 21566903
    marcinpdt
    Poziom 9  
    Posty: 183
    Pomógł: 3
    Ocena: 7
    Czyli jak to działa? Załóżmy, że po optymalizowaniu mamy dwa panele:
    1) 32V + 10A
    2) 32V + 5A

    Co dostaniemy na wyjściu z optymalizatorów?

    1) 32V + 5A
    2) 16V + 10A

    ?

    Co w bardziej skomplikowanych sytuacjach jeśli jest więcej paneli? Czy optymalizatory komunikują się jakoś miedzy sobą? Skąd one wiedzą, że nie należy w kółko obniżać napięcia wyjściowego? Bo jak teraz wyjdzie nam z całkowitego cienia trzeci panel na którym mamy:

    3) 32V + 12A

    to skąd optymalizator wie, że należy obniżyć również napięcie w panelu nr 1 i 2?
  • #5 21567282
    MichałS
    Poziom 35  
    Posty: 2696
    Pomógł: 256
    Ocena: 678
    Nie.
    Należy rozumować wg zasady zachowania energii. Moc na wyjściu optymalizatora będzie podobna jak na wyjściu panela (minus straty).
  • #6 21567355
    marcinpdt
    Poziom 9  
    Posty: 183
    Pomógł: 3
    Ocena: 7
    >>21567282

    Przecież w moich przykładach energia się nie zmienia. A straty pomijam dla ułatwienia obliczeń.
  • #7 21567541
    michal.zd
    Poziom 31  
    Posty: 1666
    Pomógł: 84
    Ocena: 273
    marcinpdt napisał:
    Załóżmy, że po optymalizowaniu mamy dwa panele:
    1) 32V + 10A
    2) 32V + 5A

    Chyba przed optymalizatorem.
    To jest dobry przykład.
    Optymalizator zawsze będzie utrzymywał napięcie na dołączonym panelu w granicach punktu MPPT.
    Przyjmijmy że to właśnie 32V.
    Na wyjściu będzie starał się utrzymać najwyższy prąd całego stringu. W tym przykładzie największy prąd wymusza pierwszy panel, 10A, więc przyjmując brak strat na optymalizatorach, napięcie wyjściowe na tym optymalizatorze będzie także 32V. Wszak nie ma potrzeby przetwarzania energii. Drugi optymalizator musi dać również 10A, więc musi być konwersja. Tu właśnie
    MichałS napisał:
    Należy rozumować wg zasady zachowania energii.

    Więc mamy max moc panela 32x5 160W (liczę na oko jakby co to użyj kalkulatora), aby zachować 10A oraz umożliwić transfer całej energii optymalizator na wyjściu będzie miał 160/10 16V.
    Sumując napięcia na wyjściach optymalizatorów będzie 32+16.
    To oczywiście przybliżony algorytm pracy, ale idea pokazana.
  • #8 21567605
    marcinpdt
    Poziom 9  
    Posty: 183
    Pomógł: 3
    Ocena: 7
    Ok skoro więc optymalizatory obniżają napięcie stringu to czy można przyjąć, że dla stringów z wyposażonymi w optymalizatory i umieszczonych pod różnym kątem (np. wschód - zachód) na jednym stringu bądź osiągającym znaczne zacienienia liczbę paneli nie powinno się dobierać wg zasady:

    Napięcie nominalne wejściowe / Vmp paneli, czyli np 600V/32V = 18,75 czyli 18 paneli

    ale wg napięcia maksymalnego MPPT i napięcia jałowego panela, czyli np: 850 V / 40 = 21,25 czyli 21 paneli.

    Ponieważ w praktyce taki string z będzie osiągał te 850 V jedynie na skrajnym zachodzie i wschodzie a podczas normalnej pracy będzie np średnio np. 16V * 11 paneli = 176V + 32V * 10 paneli = 320 V czyli tylko 496 V.
  • #9 21567638
    michal.zd
    Poziom 31  
    Posty: 1666
    Pomógł: 84
    Ocena: 273
    marcinpdt napisał:
    czy można przyjąć

    Nie.
    Najważniejsze jest napięcie bez obciążenia, a te nie zależy od kierunku. To do tego napięcia dostosować trzeba falownik.

    Dodano po 54 [sekundy]:

    marcinpdt napisał:
    Ponieważ w praktyce taki string z będzie osiągał te 850 V jedynie na skrajnym zachodzie i wschodzie

    Właśnie.

    Dodano po 3 [minuty]:

    marcinpdt napisał:
    podczas normalnej pracy będzie np średnio np. 16V * 11 paneli = 176V + 32V * 10 paneli = 320 V czyli tylko 496 V.

    Prawda.

    Jeszcze raz: max napięcie stringu bez obciążenia powinno być poniżej dopuszczalnego napięcia wejściowego falownika. Optymalizacja oraz azymut nie ma znaczenia.

    Dodano po 3 [minuty]:

    Dodam, że z tego powodu oraz względów ekonomicznych, nie ma sensu optymalizatorów montować dla stringów o różnych azymutach. Ich sens jest wyłącznie gdy niewielki obszar paneli jest zacieniony, a cień się przesuwa w czasie.
    Dla stringów o różnych azymutach najlepiej jest użyć dwóch wejść mppt, lub połączyć stringi równolegle pod warunkiem identycznej ich ilości w obu.
  • REKLAMA
  • #10 21567671
    k_pec
    Poziom 34  
    Posty: 1772
    Pomógł: 271
    Ocena: 560
    @marcinpdt

    Voc i Vmp to dwa zupełnie różne napięcia.

    Voc określa maksymalną liczbę paneli w stringu szeregowym przy założonej najniższej temperaturze powietrza mogącej wystąpić na instalacji. Dobrą praktyką jest taka ilość maksymalna paneli, aby napięcie stringu dla założonej najniższej temperatury powietrza było max na poziomie, powiedzmy, 0.95% maksymalnego dopuszczalnego napięcia falownika. To taki margines bezpieczeństwa na nieprzewidziane sytuacje.

    Obie wartości, a więc minimalna temperatura powietrza oraz margines bezpieczeństwa ustala arbitralnie właściciel instalacji, mając na uwadze bezpieczeństwo falownika.


    Vmp z kolei odnosi się do napięcia startu falownika oraz zakresu napięć mppt dla maksymalnej wydajności falownika. Tu ilość paneli jest arbitralnie przyjmowana przez właściciela instalacji, tak by być powyżej napięcia startu oraz znaleźć się w widełkach mppt dla maksymalnej wydajności falownika.

    Planując instalację poruszamy się więc między ilością max i min paneli.
  • #11 21568267
    marcinpdt
    Poziom 9  
    Posty: 183
    Pomógł: 3
    Ocena: 7
    Czyli maksymalna liczba paneli to:

    Jeśli mam panel Voc = 38,9V w STC
    B_Voc = -0,025%

    To napięcie wyliczeniowe dla paneli muszę przyjąć np dla -20? Czyli muszę dodać 1% (bo 0,25 * 40), czyli 10V, czyli przyjmuje dla panela 42,79 V.

    A teraz z falownika jakie mam brać napięcie?

    Zakres napięć dla pełnej mocy inwertera dla dwóch równoległych MPPT: 380V-850V
    Maksymalne natężenie wejściowe: 1000V
    Zakres operacyjny napięcia wejściowego: 160V-960V

    A jak obliczyć prawidłowo minimalną liczbę paneli w tym przypadku?
  • #12 21568440
    r65
    Poziom 15  
    Posty: 78
    Pomógł: 16
    Ocena: 39
    Współczynnik B_Voc raczej bliżej -0,25%, moje panele mają -0.289%/℃. 1% nie warto by było wogóle liczyć. Licz 10%.
  • #13 21568499
    marcinpdt
    Poziom 9  
    Posty: 183
    Pomógł: 3
    Ocena: 7
    >>21568440 Masz racje, wyedytowałem. Dzięki za zauważenie błędu. Nadal natomiast zastanawiam które napięcie falownika brać pod uwagę.
  • #14 21568516
    michal.zd
    Poziom 31  
    Posty: 1666
    Pomógł: 84
    Ocena: 273
    marcinpdt napisał:
    A jak obliczyć prawidłowo minimalną liczbę paneli w tym przypadku?

    To zależy od indywidualnego środowiska.
    Zacznijmy od początku, od projektu. Co chcesz zrobić?
    Nikt o zdrowych zmysłach nie będzie wchodził w optymalizację z powodu stringów o różnych azymutach.
    Szkoda kasy.
  • #15 21568533
    marcinpdt
    Poziom 9  
    Posty: 183
    Pomógł: 3
    Ocena: 7
    >>21568516

    Na razie mam 12 paneli na dachu w jednym stringu + 8 paneli w drugim stringu. Zastanawiam się czy dołożenie większej liczby paneli do drugiego stringu ale pod innym katem bo tak mi pasuje pod względem ich ułożenia przyniosłoby jakiś znaczący efekt. Tzn. czy dołożenie tych 4 paneli z optymalizatorami do drugiego stringu mogłoby przynieść nie 50% zysk ale 75% zysku?

    Czy teraz nie robi falownikowi Sofar SOFAR 8.8KTL-X jakiegoś mega problemu to niskie napięcie wejściowe 160-200V? A może dałoby się dołożyć przed falownik jakiś podbijacz napięcia, który zwiększyłby sprawność działania falownika? Zastanawiam się równiez ile maksymalnie mógłbym tych paneli dołożyć.
  • #16 21568595
    3301
    Poziom 34  
    Posty: 2100
    Pomógł: 224
    Ocena: 868
    marcinpdt napisał:
    >>21568440 Masz racje, wyedytowałem. Dzięki za zauważenie błędu. Nadal natomiast zastanawiam które napięcie falownika brać pod uwagę.


    Pod względem napięcia maksymalnego wyznacznikiem jest Voc i w/g danych z paneli można w jednym stringu szeregowo połączyć 22 sxt i nie przekroczy dopuszczalnego dla falownika1000V

    Natomiast dla ilości minimalnej bierzemy V mpp odnosząc to do napięcia startu falownika, oczywiście t przeliczając i biorąc też pod uwage wsp. temperatury bo napiecie paneli maleje ze wzrostem temp.

    Dodano po 8 [minuty]:

    Co do tego znacznego spadku napięcia stringu w czasie zacienienie paneli to te optymalizatory działają podobnie jak diody bocznikujące już zamontowane w panelach, i czasami taki string lepiej pracuje bez opty
  • #17 21568625
    marcinpdt
    Poziom 9  
    Posty: 183
    Pomógł: 3
    Ocena: 7
    3301 napisał:
    Natomiast dla ilości minimalnej bierzemy V mpp odnosząc to do napięcia startu falownika, oczywiście t przeliczając i biorąc też pod uwage wsp. temperatury bo napiecie paneli maleje ze wzrostem temp.


    Czyli dlatego przykładu, który podałem:

    Voc = 38,9V w STC
    B_Voc = -0,25%

    oraz

    Zakres operacyjny napięcia wejściowego: 160V-960V

    minimalna liczba paneli to jakieś:

    napięcie dla +100 stopni = STC-20% = 31,12 V

    Czyli jakieś 6 paneli to absolutne minimum?

    3301 napisał:
    Co do tego znacznego spadku napięcia stringu w czasie zacienienie paneli to te optymalizatory działają podobnie jak diody bocznikujące już zamontowane w panelach, i czasami taki string lepiej pracuje bez opty


    Ale jak rozumiem tu spadek napięcia wynikać może z czego innego:

    Panel bez optymalizatora wyłączy zacienioną 1/3 albo 2/3 swojej połówki bo będzie na niej małe natężenie. A panelowi z optymalizatorem może całościowo optymalizator obniżyć natężenie bo jest najsłabszym panelem w stringu. Czyli optymalizator może obniżyć napięcie również wtedy jeśli cały panel jest lekko zacieniony. Wynika z tego że przy instalacji z optymalizatorami częściej dochodzi do znacznych spadków napięcia MPPT stringu.


    Pozdrawiam
  • #18 21568831
    michal.zd
    Poziom 31  
    Posty: 1666
    Pomógł: 84
    Ocena: 273
    marcinpdt napisał:
    Zastanawiam się czy dołożenie większej liczby paneli do drugiego stringu ale pod innym katem bo tak mi pasuje pod względem ich ułożenia przyniosłoby jakiś znaczący efekt. Tzn. czy dołożenie tych 4 paneli z optymalizatorami do drugiego stringu mogłoby przynieść nie 50% zysk ale 75% zysku?

    Tylko że musisz dać optymalizatory do wszystkich paneli w stringu, a nie tylko do tych czterech. Inaczej te pozostałe osiem będą przeszkadzać nowym.
    Policz ile to będzie kosztować.
    Może warto przyjrzeć się bliżej i wykombinować inne połączenia paneli. Twój falownik ma dwa wejścia mppt? Może taniej wyjdzie zakup mikrokonwertera na sześć paneli? Może również jeśli różnica kątów jest niewielka, darować sobie optymalizatory?
    Albo, jeśli masz miejsce, dokup więcej niż cztery panele (optymalizator to kosztuje podobnie jak panel) i połącz szeregowo równolegle.
  • #19 21569088
    marcinpdt
    Poziom 9  
    Posty: 183
    Pomógł: 3
    Ocena: 7
    >>21568831
    michal.zd napisał:
    Tylko że musisz dać optymalizatory do wszystkich paneli w stringu, a nie tylko do tych czterech. Inaczej te pozostałe osiem będą przeszkadzać nowym.
    Policz ile to będzie kosztować.


    Te 8 ma już optymalizatory.

    michal.zd napisał:
    Może warto przyjrzeć się bliżej i wykombinować inne połączenia paneli. Twój falownik ma dwa wejścia mppt? Może taniej wyjdzie zakup mikrokonwertera na sześć paneli? Może również jeśli różnica kątów jest niewielka, darować sobie optymalizatory?
    Albo, jeśli masz miejsce, dokup więcej niż cztery panele (optymalizator to kosztuje podobnie jak panel) i połącz szeregowo równolegle.


    Falownik ma dwa wejścia ale drugie już zajęte przez inny string. Różnica kąta to 90 stopni więc znaczna :) Wchodzi jeszcze opcja z różnicą kąta 180 stopni. Czy optymalizatory będą gorsze niż mikroinwerter jak jest duża różnica kąta? Widziałem test na youtube że przy kiepskim nasłonecznieniu wszystkich paneli mikroinwerter słabo sobie radził.

Podsumowanie tematu

✨ Optymalizatory Tigo TS4-A-O działają jako przetwornice step-down, które utrzymują stały, optymalny prąd stringu, dostosowując napięcie wyjściowe panelu do warunków zacienienia i mocy. Każdy optymalizator realizuje lokalne MPPT dla pojedynczego panelu, co może skutkować obniżeniem napięcia całego stringu, zwłaszcza przy nierównomiernym zacienieniu paneli. Napięcie wyjściowe z optymalizatora może być niższe niż napięcie Vmpp panelu, ponieważ optymalizator konwertuje moc, zachowując zasadę zachowania energii (moc na wyjściu jest zbliżona do mocy panelu minus straty). W stringu z panelami o różnym zacienieniu i prądzie, optymalizatory dostosowują napięcie tak, aby prąd był wyrównany do najsłabszego panelu, co powoduje spadek napięcia stringu do wartości niższych niż suma napięć paneli bez optymalizatorów.

Dla projektowania stringów z optymalizatorami ważne jest uwzględnienie maksymalnego napięcia bez obciążenia (Voc) przy najniższej temperaturze, aby nie przekroczyć dopuszczalnego napięcia wejściowego falownika. Napięcie startu falownika i zakres MPPT są istotne przy określaniu minimalnej liczby paneli w stringu. Optymalizatory nie komunikują się między sobą, a ich działanie jest niezależne, co może powodować spadki napięcia w stringu przy zacienieniach.

W przypadku stringów z panelami pod różnymi kątami (np. wschód-zachód) i znacznym zacienieniem, stosowanie optymalizatorów ma ograniczony sens i lepszym rozwiązaniem jest użycie falownika z dwoma wejściami MPPT lub mikrokonwerterów. Niskie napięcie wejściowe (np. 160-200 V) może wpływać na sprawność falownika, a dołożenie paneli z optymalizatorami do stringu o innym kącie wymaga rozważenia kosztów i efektywności. Optymalizatory działają podobnie do diod bocznikujących, a ich pełna skuteczność wymaga montażu na wszystkich panelach w stringu.

Falownik Sofar SOFAR 8.8KTL-X ma zakres operacyjny napięcia wejściowego 160-960 V i maksymalne napięcie 1000 V, co należy uwzględnić przy doborze liczby paneli i konfiguracji stringów z optymalizatorami.
Wygenerowane przez model językowy.
REKLAMA