Солнечные панели 101: руководство для начинающих

Полное руководство по автономным солнечным системам своими руками

Сколько ватт потребляет дом

Увеличивают ли солнечные панели стоимость дома

насколько эффективны солнечные панели

Срок службы солнечных батарей

Сколько солнечных панелей мне нужно

Как подключить солнечные панели последовательно или параллельно

Как домовладелец, который только знакомится с вариантами солнечной энергии, легко запутаться во всех технических терминах, о которых вы, возможно, читали или слышали. Возможно, вы сталкивались с различными способами подключения солнечных батарей. И вашей первой мыслью может быть: действительно ли это имеет значение? В конце концов, вы просто хотите, чтобы панели производили электричество!

То, как подключены ваши солнечные панели, действительно имеет значение. Это влияет на производительность вашей системы, а также на инвертор, который вы сможете использовать. Вы хотите, чтобы ваши панели были подключены так, чтобы они давали вам максимальную экономию и лучшую окупаемость инвестиций.

Вот ответы на несколько распространенных вопросов, которые домовладельцы задают о подключении солнечных батарей, которые могут помочь вам лучше понять, должны ли ваши панели подключаться последовательно или параллельно.

На этой странице

… Показать больше

Что означает последовательное подключение солнечных панелей?

Солнечные панели, как и аккумуляторы, имеют две клеммы: одну положительную и одну отрицательную.

При подключении положительной клеммы одной панели к отрицательной клемме другой панели создается последовательное соединение. Когда вы подключаете две или более солнечных панелей таким образом, это становится цепью фотоэлектрического источника.

Солнечные панели соединяются последовательно, когда положительный вывод одной панели подключается к отрицательному выводу другой.

Когда солнечные панели соединены последовательно, напряжение панелей суммируется, но сила тока остается неизменной. Итак, если соединить две солнечные панели с номинальным напряжением 40 вольт и номинальным током 5 ампер последовательно, то напряжение серии будет 80 вольт, а сила тока останется на уровне 5 ампер.

Последовательное соединение панелей приводит к увеличению напряжения массива. Это важно, потому что система солнечной энергии должна работать при определенном напряжении, чтобы инвертор работал правильно.

Таким образом, вы подключаете свои солнечные панели последовательно, чтобы удовлетворить требования к диапазону рабочего напряжения вашего инвертора.

Что означает параллельное подключение солнечных панелей?

При параллельном подключении солнечных панелей положительный вывод одной панели подключается к положительному выводу другой панели, а отрицательные выводы двух панелей соединяются вместе.

Положительные провода подключаются к положительному разъему в комбайнерной коробке, а отрицательные провода подключаются к отрицательному разъему. Когда несколько панелей подключены параллельно, это называется выходной цепью PV.

При использовании параллельных солнечных панелей положительный вывод одной панели подключается к положительному выводу другой панели, а отрицательные выводы двух панелей соединяются вместе.

Параллельное подключение солнечных панелей увеличивает силу тока, но напряжение остается прежним. Итак, если вы подключите те же панели, что и раньше, параллельно, напряжение системы останется на уровне 40 вольт, но сила тока увеличится до 10 ампер.

Параллельное подключение позволяет вам иметь больше солнечных панелей, которые производят энергию без превышения пределов рабочего напряжения вашего инвертора. Инверторы также имеют ограничения по силе тока, которые можно выполнить, подключив солнечные панели параллельно.

Как солнечные панели, соединенные последовательно, сравниваются с солнечными панелями, соединенными параллельно?

Контроллер заряда является определяющим фактором при подключении солнечной панели. Контроллеры заряда с отслеживанием точки максимальной мощности (MPPT) предназначены для последовательного подключения солнечных панелей, а контроллеры заряда с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ) используются для параллельного подключения солнечных панелей.

Чтобы понять, как работает последовательное подключение по сравнению с тем, как работает параллельное подключение, давайте на мгновение задумаемся о том, как раньше работали рождественские гирлянды.

Если лампочка перегорит, выпадет из патрона или разобьется, вся гирлянда не загорится. Это было связано с тем, что лампы были подключены последовательно. Вам нужно будет найти проблемную лампочку и заменить ее или переустановить, чтобы цепочка огней снова заработала.

Сегодня большинство рождественских огней имеют параллельную проводку, которая позволяет цепочкам огней гореть, даже если в цепочке есть один нарушитель спокойствия.

Цепи, соединенные последовательно, работают так же, как и солнечные панели. Если возникает проблема с подключением одной панели в серию, вся схема выходит из строя. Между тем, одна неисправная панель или оборванный провод в параллельной цепи не повлияют на производство остальных солнечных панелей.

На практике то, как сегодня подключаются солнечные панели, зависит от типа используемого инвертора.

Подключение солнечных панелей при использовании инвертора струны

Инверторы струны имеют окно номинального напряжения, которое им необходимо от солнечных панелей для работы. Он также имеет номинальный ток, необходимый инвертору для правильной работы.

Струнные инверторы имеют датчики максимальной мощности (MMPT), которые могут изменять ток и напряжение для получения максимально возможной мощности.

В большинстве кристаллических солнечных панелей напряжение холостого хода составляет около 40 вольт. Большинство струнных инверторов имеют окно рабочего напряжения от 300 до 500 вольт. Это означает, что при проектировании системы вы можете иметь от 8 до 12 панелей в серии.

Любое большее напряжение превысит максимальное напряжение, которое может выдержать инвертор.

Дело в том, что большинство систем солнечных батарей больше, чем 12 панелей. Таким образом, чтобы иметь больше панелей в системе, вы можете подключить еще одну серию панелей и соединить эти серии параллельно. Это позволяет вам иметь нужное количество панелей для удовлетворения потребностей вашего дома в энергии, не выходя за пределы вашего инвертора.

Какое подключение лучше – последовательное или параллельное?

Теоретически параллельная проводка является лучшим вариантом для многих электрических применений, поскольку она обеспечивает непрерывную работу панелей, даже если одна из панелей неисправна. Но это не всегда лучший выбор для всех приложений. Вам также может потребоваться соблюдение определенных требований к напряжению для работы инвертора.

Критический баланс напряжения и силы тока должен быть достигнут, чтобы ваша солнечная батарея работала наилучшим образом. Таким образом, в большинстве случаев установщик солнечных батарей проектирует вашу солнечную батарею с гибридом последовательного и параллельного соединений.

Можете ли вы добавить больше солнечных панелей к вашей существующей системе?

Полная установка с самого начала всегда предпочтительнее при установке домашней солнечной системы. Использование солнечного калькулятора помогает оценить затраты вашей солнечной системы и потребности в энергии, чтобы точно определить, сколько панелей вы должны иметь в своей системе.

Однако, если вы были ограничены в своем бюджете или недооценили свои будущие потребности в электроэнергии при установке фотоэлектрических панелей, вы можете рассмотреть возможность добавления дополнительных панелей в существующую систему.

Если вы думаете о расширении вашей солнечной фотоэлектрической системы в будущем, вы должны проектировать свою систему с учетом этого. Чтобы в будущем можно было разместить больше панелей, у вас должен быть инвертор увеличенного размера.

Изменяет ли использование микроинверторов или оптимизаторов способ подключения солнечных панелей?

Использование микроинверторов или оптимизаторов в конструкции вашей солнечной системы может помочь избежать ограничений по размеру инвертора, которые есть у струнных инверторов. Подключив каждую панель к собственному микроинвертору, вы можете расширять систему по одной панели за раз.

Это можно сделать с помощью существующих инверторов цепочки, которые максимально загружены, при условии, что дополнительные панели подключены на стороне переменного тока инвертора строки.

Как подключить солнечные батареи к сети?

Еще одно соображение между последовательной и параллельной проводкой — это количество проводов, которые используются для подключения солнечной системы к сети. Цепь с последовательным подключением будет использовать один провод для соединения. Между тем, параллельная проводная система будет иметь несколько проводов для подключения к сети.

Последовательное или параллельное — почему бы не использовать и то, и другое?

Главное помнить, что последовательное соединение увеличивает напряжение, а параллельное соединение увеличивает силу тока. При проектировании вашей системы необходимо учитывать как напряжение, так и силу тока, особенно когда речь идет о поиске инвертора, который будет работать лучше всего для вас.

В большинстве случаев установщик солнечных батарей выбирает систему как с последовательным, так и с параллельным подключением. Это позволяет системе работать при более высоком напряжении и силе тока, не перегружая инвертор, поэтому ваши солнечные панели могут работать с максимальной эффективностью.

Основные выводы

• Способ подключения солнечных панелей определяет, как работает система и какой инвертор может быть сопряжен с системой.