Dorota
Niezależnie od tego, czy rozważasz wykorzystanie energii słonecznej do zasilania domu, czy też masz już zainstalowaną instalację, są pewne rzeczy, o których należy pamiętać przy podłączaniu instalacji do paneli fotowoltaicznych.
Czy panele fotowoltaiczne łączyć szeregowo czy równolegle?
To czy okablować panele fotowoltaiczne szeregowo czy równolegle ma wpływ na moc instalacji solarnej. Gdy panel jest połączony szeregowo, prąd płynący przez panel jest zwielokrotniony, co skutkuje wyższym napięciem szczytowym. Natomiast gdy panel słoneczny jest połączony równolegle, prąd płynący przez panel jest zwielokrotniony przez siebie, co zmniejsza napięcie szczytowe. W tym przypadku wydajność panelu słonecznego zostanie zmniejszona.
Okablowanie paneli słonecznych w szeregu zwiększa napięcie szczytowe, ale może również powodować problemy z zacienieniem. Panel z cieniem zmniejszy moc wyjściową całego systemu. Jest to główna wada paneli słonecznych połączonych szeregowo, dlatego należy zakryć panel tak bardzo, jak to możliwe. Jeśli jednak nie można go przykryć, nadal ważne jest, aby odwrócić panel do pozycji wyłączonej przed rozpoczęciem pracy z nim.
W przeciwieństwie do paneli słonecznych połączonych szeregowo, na moc paneli połączonych równolegle nie ma wpływu zacienienie. Jednak przy okablowaniu systemu o długości większej niż 10 stóp należy użyć grubego przewodu. Ważne jest również, aby nie dotykać żadnych przewodów pod napięciem podczas pracy przy panelu słonecznym.
Najlepszym sposobem na określenie, czy należy połączyć panele fotowoltaiczne szeregowo czy równolegle, jest spojrzenie na moc wyjściową każdego z nich. Jeśli masz dwa panele, które są niedopasowane o tej samej mocy i napięciu, powinieneś okablować je szeregowo. Pozwoli to na maksymalizację mocy paneli, nawet jeśli jeden panel ma mniejszą moc niż drugi. W tym przykładzie, dwa panele mają moc 18 V.
Jeśli masz więcej niż dwa panele, musisz rozdzielić je na indywidualne obwody. Jest to ważne, ponieważ każdy panel ma swój własny prąd znamionowy, a całkowita moc systemu jest obliczana poprzez pomnożenie napięcia przez natężenie.
Okablowanie paneli słonecznych w sposób szeregowy lub równoległy będzie miało wpływ na napięcie wyjściowe, amperaż i napięcie szczytowe. Na przykład, jeśli masz cztery 12V panele słoneczne połączone szeregowo, napięcie wyjściowe wyniesie 18 V. Jeśli jednak masz trzy 18-woltowe, 6-amperowe panele połączone szeregowo, napięcie wyjściowe skoczy do 21 woltów.
Unikaj cieniowania
Czy to drzewa, chmury, czy inne budynki, cień może być przeszkodą dla paneli słonecznych. Może ono spłaszczyć moc wyjściową panelu słonecznego, zmniejszyć ogólną ilość energii generowanej przez system PV oraz skrócić żywotność modułu PV. Na szczęście istnieją sposoby, aby złagodzić niektóre z tych problemów.
Najlepszym sposobem na uniknięcie zacienienia jest zapewnienie, że panele słoneczne są ustawione prawidłowo. W tym celu należy rozważyć wzrost drzew w okolicy i zastanowić się, gdzie można zainstalować panele słoneczne w stosunku do innych budynków. Warto również wziąć pod uwagę pory roku i to, jak słońce porusza się w ciągu roku.
Zacienienie pojedynczego ogniwa lub rzędu ogniw może zmniejszyć ogólną wydajność systemu PV nawet o 33%. Choć może się to wydawać dużo, jest to stosunkowo niewielka ilość i można ją łatwo zniwelować stosując optymalizator mocy.
Innym sposobem na złagodzenie zacienienia jest zastosowanie diod bocznikujących. Diody bocznikujące to urządzenia, które są podłączone pomiędzy dwoma ogniwami w panelu słonecznym. Diody bocznikujące mają za zadanie przekierować prądy i mogą być przydatne do zmniejszenia skutków zacienienia.
Jednak nawet przy zastosowaniu diody bocznikującej nadal istnieje szansa, że system PV będzie narażony na skutki zacienienia. Dzieje się tak dlatego, że prąd ma problem z przejściem przez zacienione ogniwa. Gdy prąd jest zablokowany, ogniwo traci swoją moc, powodując spadek napięcia. Diody bocznikujące pomagają zapobiec temu problemowi, przekierowując prąd przez inne ogniwa w panelu. Może to być przydatne do poprawy ogólnej wydajności systemu PV.
MLPE, czyli mikroinwertery, to kolejne urządzenie, które może pomóc złagodzić skutki zacienienia. Urządzenia te są często używane jako część systemu inwerterów łańcuchowych i pomagają w konwersji energii elektrycznej DC na energię elektryczną AC dla każdego pojedynczego panelu.
Chociaż urządzenia te nie są tak tanie jak inwertery łańcuchowe, mogą być bardziej skutecznym sposobem poprawy wydajności systemu PV. Mogą one również pomóc zminimalizować efekt zacienienia poszczególnych paneli, maksymalizując tym samym potencjalną moc systemu.
Właściwe dobranie rozmiaru kabli zapobiega przegrzaniu
Posiadanie odpowiedniej wielkości kabli w systemie fotowoltaicznym jest kluczowe dla zapobiegania przegrzaniu i stratom energii. Rozmiar kabla jest podyktowany długością paneli, maksymalnym natężeniem prądu każdego panelu oraz rodzajem wymaganego okablowania. Przewód o odpowiednim przekroju powinien poradzić sobie z najwyższym możliwym amperażem, a odpowiednia grubość jest ważna dla zapobiegania pożarom i uszkodzeniom.
Dobór rozmiaru przewodów jest trudnym zadaniem dla majsterkowicza, ale ważne jest, aby zdawać sobie sprawę z najważniejszych aspektów. Po pierwsze, najmniejszy możliwy rozmiar przewodu jest lepszy niż większy, który może prowadzić do przegrzania i zwiększonego ryzyka pożaru. Po drugie, użycie niewłaściwego kabla może spowodować utratę połowy generowanej mocy. Po trzecie, kabel z niewłaściwym typem drutu zostanie odrzucony przez inspektora budowlanego. Wreszcie, używanie niewłaściwego kabla jest wykroczeniem w większości jurysdykcji.
Najlepszym sposobem na określenie prawidłowego rozmiaru jest użycie estymatora online. Darmowe narzędzie online da Ci przybliżony pomysł, jaki rozmiar kabla będzie potrzebny. Prawidłowy rozmiar kabla będzie miał również prawidłową ocenę dla typu drutu, którym jest, jak również prawidłową długość. Dobrą zasadą jest to, że im dłuższy przewód, tym więcej amperów zostanie zużytych.
Na rozmiar przewodu wpływają również warunki środowiskowe. Jeśli jest on instalowany na zewnątrz, musi być w stanie wytrzymać wysokie temperatury. Powinien też być w stanie wytrzymać sporadyczne skoki napięcia. Jeśli instalujesz go wewnątrz, możesz rozważyć użycie grubszego drutu. Dobrym pomysłem jest również utrzymanie jak najmniejszej odległości pomiędzy akumulatorem a kontrolerem ładowania. Pomoże to zapobiec uszkodzeniu akumulatorów.
Właściwe dobranie rozmiaru kabla zapobiegnie przegrzaniu i pomoże zapewnić długowieczność systemu fotowoltaicznego. Właściwy kabel to jedyny sposób, aby upewnić się, że twoje panele słoneczne produkują maksymalną możliwą ilość energii. Właściwy kabel to mądry wybór, który pomoże Ci zaoszczędzić pieniądze na rachunkach za energię.
Odłącz akumulatory, gdy te ostatnie są w pełni naładowane
Zawsze, gdy podłączasz swoją instalację do paneli fotowoltaicznych, ważne jest, aby odłączyć akumulatory, gdy te ostatnie są w pełni naładowane. Zapobiegnie to zwarciu akumulatorów i pozwoli bezpiecznie dostarczyć energię z paneli do systemu akumulatorów.
Stan naładowania akumulatora można określić na podstawie jego napięcia na zaciskach. Zależy to od historii ostatniego ładowania/rozładowania akumulatora. Dobra szybkość ładowania to około 10% całkowitej pojemności na godzinę. Zmniejszy to uszkodzenia płyt i zmniejszy straty w elektrolicie.
Dobre tempo ładowania pomaga również zmniejszyć rozwarstwienie i zasiarczenie, dwa powszechne problemy w systemach solarnych. Problemy te mogą skutkować zmniejszeniem efektywności baterii i skróceniem jej żywotności. Bateria powinna być przechowywana w środowisku o kontrolowanej temperaturze. Jeśli baterie są umieszczone w miejscu, w którym jest ona narażona na działanie niskich temperatur, zaleca się stosowanie baterii niklowo-kadmowych, na które temperatura nie wpływa tak jak na inne typy baterii.
Jeśli używasz akumulatorów niklowo-kadmowych w swoim systemie, ważne jest, aby użyć kontrolera ładowania. Kontroler ładowania będzie regulował napięcie do obciążeń i zapobiegnie przeładowaniu akumulatorów. Powinien on również posiadać zabezpieczenie przed prądem wstecznym. Zapobiegnie to rozładowaniu akumulatorów z powrotem do panelu w nocy.
Podczas instalacji panelu PV ważne jest, aby postępować zgodnie z instrukcjami producenta. Ważne jest również, aby używać tego samego rozmiaru przewodów we wszystkich przewodach połączeniowych. Ważne jest również, aby zainstalować bezpiecznik pomiędzy każdym panelem a regulatorem ładowania. Bezpiecznik ten powinien mieć wyższą wartość znamionową niż bezpieczniki znajdujące się w poszczególnych panelach. Ważne jest również, aby mieć rozłączniki dla każdego połączenia.
Dla pełnoetatowych liveaboardów w słonecznym klimacie może się wydawać, że kontrolery ładowania solarnego są zbędne. Są one jednak niezbędne, aby uniknąć niedoładowania i przeładowania akumulatorów, co może prowadzić do rozwarstwienia, zasiarczenia i innych problemów. Użycie kontrolera ładowania zapewni, że Twoje akumulatory nie są przeładowane i że system jest prawidłowo zwymiarowany. IEEE opracowała wytyczne dotyczące instalacji i konserwacji systemów fotowoltaicznych.