Proračuni dizajna solarnih inverterskih nizova
Sljedeći članak će vam pomoći da izračunate maksimalni/minimalni broj modula po seriji prilikom dizajniranja vašeg PV sistema. Dimenzioniranje invertera sastoji se od dva dijela, napona i struje. Tokom dimenzioniranja invertera morate uzeti u obzir različita ograničenja konfiguracije, koja treba uzeti u obzir prilikom dimenzioniranja solarnog invertera (podaci iz tehničkih listova invertera i solarnih panela). Tokom dimenzioniranja, temperaturni koeficijent je važan faktor.
1. Koeficijent temperature solarnog panela Voc / Isc:
Napon/struja na kojoj solarni paneli rade zavisi od temperature ćelije. Što je viša temperatura, to je niži napon/struja koju će solarni panel proizvoditi i obrnuto. Napon/struja sistema će uvijek biti najviši u najhladnijim uslovima, a na primjer, temperaturni koeficijent solarnog panela Voc je potreban da bi se to izračunalo. Kod mono i polikristalnih solarnih panela, on je uvijek negativan %/°C, kao što je -0,33%/°C na SUN 72P-35F. Ove informacije se mogu pronaći u tehničkom listu proizvođača solarnih panela. Molimo pogledajte sliku 2.
2. Broj solarnih panela u serijskom nizu:
Kada su solarni paneli povezani u seriju (tj. pozitivni pol jednog panela spojen je na negativni pol sljedećeg panela), napon svakog panela se zbraja kako bi se dobio ukupni napon niza. Stoga moramo znati koliko solarnih panela namjeravate povezati u seriju.
Kada imate sve informacije, spremni ste ih unijeti u sljedeće proračune za dimenzioniranje napona i struje solarnih panela kako biste vidjeli odgovara li dizajn solarnog panela vašim zahtjevima.
Dimenzionisanje napona:
1. Maks. napon panela = Voc * (1 + (Min.temp - 25) * temperaturni koeficijent (Voc)
2. Maksimalni broj solarnih panela = Maksimalni ulazni napon / Maksimalni napon panela
Trenutna veličina:
1. Minimalna struja panela =Isc*(1+(Maks.temp-25)*temperaturni koeficijent(Isc)
2. Maksimalni broj nizova = Maksimalna ulazna struja / Minimalna struja panela
3. Primjer:
Curitiba, grad u Brazilu, spreman je za ugradnju jednog trofaznog invertera Renac Power 5KW. Korišteni solarni panel je modul od 330W, minimalna površinska temperatura grada je -3℃, a maksimalna temperatura 35℃, napon otvorenog kola je 45,5V, Vmpp je 37,8V, raspon MPPT napona invertera je 160V-950V, a maksimalni napon može izdržati 1000V.
Inverter i tehnički list:
Tehnički list solarnih panela:
A) Dimenzioniranje napona
Na najnižoj temperaturi (ovisno o lokaciji, ovdje -3℃), napon otvorenog kola V oc modula u svakom nizu ne smije premašiti maksimalni ulazni napon invertera (1000 V):
1) Izračun napona otvorenog kola na -3℃:
VOC (-3℃)= 45,5*(1+(-3-25)*(-0,33%)) = 49,7V
2) Izračunavanje maksimalnog broja modula u svakom nizu, N:
N = Maksimalni ulazni napon (1000 V)/49,7 V = 20,12 (uvijek zaokružiti naniže)
Broj solarnih PV panela u svakom nizu ne smije prelaziti 20 modula. Osim toga, na najvišoj temperaturi (ovisno o lokaciji, ovdje 35℃), MPP napon VMPP svakog niza mora biti unutar MPP raspona solarnog pretvarača (160V–950V):
3) Izračun maksimalnog napona napajanja VMPP na 35℃:
VMPP (35℃)=45,5*(1+(35-25)*(-0,33%))= 44 volti
4) Izračunavanje minimalnog broja modula M u svakom nizu:
M = Min MPP napon (160 V) / 44 V = 3,64 (uvijek zaokružiti naviše)
Broj solarnih PV panela u svakom nizu mora biti najmanje 4 modula.
B) Trenutna veličina
Struja kratkog spoja I SC PV panela ne smije prelaziti dozvoljenu maksimalnu ulaznu struju solarnog invertera:
1) Izračun maksimalne struje na 35℃:
ISC (35℃) = ((1 + (10 * (TCSC / 100))) * ISC) = 9,22 * (1 + (35-25) * (-0,06%)) = 9,16 A
2) Izračunavanje P maksimalnog broja stringova:
P = Maksimalna ulazna struja (12,5 A) / 9,16 A = 1,36 nizova (uvijek zaokružiti naniže)
PV panel ne smije biti duži od jednog niza.
Napomena:
Ovaj korak nije potreban za MPPT inverter sa samo jednim nizom.
C) Zaključak:
1. PV generator (PV niz) se sastoji odjedna žica, koji je povezan na trofazni inverter od 5 kW.
2. U svakom nizu povezani solarni paneli trebaju bitiunutar 4-20 modula.
Napomena:
Budući da je najbolji MPPT napon trofaznog invertora oko 630V (najbolji MPPT napon jednofaznog invertora je oko 360V), radna efikasnost invertora je u ovom trenutku najveća. Stoga se preporučuje izračunavanje broja solarnih modula prema najboljem MPPT naponu:
N = Najbolja MPPT VOC / VOC (-3°C) = 756V/49,7V=15,21
Monokristalna ploča Najbolji MPPT VOC = Najbolji MPPT napon x 1,2=630×1,2=756V
Polikristalna ploča Najbolji MPPT VOC = Najbolji MPPT napon x 1,2=630×1,3=819V
Dakle, za Renac trofazni inverter R3-5K-DT preporučeni ulazni solarni paneli su 16 modula, i potrebno je spojiti samo jedan niz 16x330W = 5280W.
4. Zaključak
Ulaz invertera Broj solarnih panela zavisi od temperature ćelije i temperaturnog koeficijenta. Najbolje performanse se zasnivaju na najboljem MPPT naponu invertera.
