Napelemes inverter string tervezési számítások
A következő cikk segít kiszámítani a sorba kapcsolható modulok maximális/minimális számát a napelemes rendszer tervezésekor. Az inverter méretezése két részből áll: feszültség- és áramerősség-méretezésből. Az inverter méretezésekor figyelembe kell venni a különböző konfigurációs korlátokat, amelyeket a napelemes inverter méretezésekor figyelembe kell venni (az adatok az inverter és a napelem adatlapjaiból származnak). A méretezés során a hőmérsékleti együttható is fontos tényező.
1. Napelem hőmérsékleti együtthatója (Voc / Isc):
A napelemek által termelt feszültség/áram a cella hőmérsékletétől függ: minél magasabb a hőmérséklet, annál alacsonyabb feszültséget/áramot termel a napelem, és fordítva. A rendszer feszültsége/árama mindig a leghidegebb körülmények között a legmagasabb, és például a napelem hőmérsékleti együtthatója (Voc) szükséges ennek kiszámításához. Mono- és polikristályos napelemek esetén ez mindig negatív %/°C érték, például -0,33%/°C a SUN 72P-35F esetében. Ez az információ a napelem gyártójának adatlapján található. Kérjük, tekintse meg a 2. ábrát.
2. A sorba kapcsolt napelemek száma:
Amikor a napelemeket sorba kötjük (azaz az egyik panel pozitív pólusa a következő panel negatív pólusához van csatlakoztatva), az egyes panelek feszültségét összeadjuk, így kapjuk meg a teljes füzérfeszültséget. Ezért tudnunk kell, hogy hány napelemet kívánunk sorba kötni.
Amikor minden információ a birtokában van, beírhatja azokat a következő napelem feszültség- és áramerősség-méretezési számításokba, hogy lássa, megfelel-e a napelem kialakítása az Ön igényeinek.
Feszültségméretezés:
1. Max. panelfeszültség =Voc*(1+(Min. hőmérséklet -25)*hőmérsékleti együttható (Voc)
2. Napelemek maximális száma = Max. bemeneti feszültség / Max. panelfeszültség
Jelenlegi méretezés:
1. Minimum paneláram =Isc*(1+(Max.temp.-25)*hőmérsékleti együttható (Isc)
2. Stringek maximális száma = Max. bemeneti áram / Min. paneláram
3. Példa:
Curitiba, Brazília városa, egy ügyfél készen áll egy Renac Power 5KW-os háromfázisú inverter telepítésére. A napelemes modell egy 330 W-os modul, a város minimális felszíni hőmérséklete -3 ℃, a maximális hőmérséklet pedig 35 ℃, az üresjárati feszültség 45,5 V, a Vmpp 37,8 V, az inverter MPPT feszültségtartománya 160V-950V, a maximális feszültség pedig 1000V-ot is elbír.
Inverter és adatlap:
Napelem adatlap:
A) Feszültségméretezés
A legalacsonyabb hőmérsékleten (helyszínfüggő, itt -3 ℃) az egyes láncokban lévő modulok üresjárati feszültsége (V oc) nem haladhatja meg az inverter maximális bemeneti feszültségét (1000 V):
1) A nyitott áramköri feszültség kiszámítása -3 ℃-on:
VOC (-3℃)= 45,5*(1+(-3-25)*(-0,33%)) = 49,7 Volt
2) Az N, azaz az egyes sztringekben lévő modulok maximális számának kiszámítása:
N = Max. bemeneti feszültség (1000 V) / 49,7 Volt = 20,12 (mindig lefelé kerekítendő)
Az egyes füzérekben lévő napelemek száma nem haladhatja meg a 20 modult. Ezenkívül a legmagasabb hőmérsékleten (helyszíntől függően, itt 35 ℃) az egyes füzérek MPP feszültségének (VMPP) a napelemes inverter MPP tartományán belül kell lennie (160V–950V):
3) A maximális teljesítményfeszültség (VMPP) kiszámítása 35 ℃-on:
VMPP (35℃)=45,5*(1+(35-25)*(-0,33%))= 44 Volt
4) Az egyes láncokban lévő modulok minimális számának (M) kiszámítása:
M = Min. MPP feszültség (160 V) / 44 Volt = 3,64 (mindig felfelé kerekítendő)
Az egyes napelemek számának legalább 4 modulnak kell lennie az egyes füzérekben.
B) Áramerősség-méretezés
A PV tömb rövidzárlati árama (I SC) nem haladhatja meg a napelemes inverter megengedett maximális bemeneti áramát:
1) A maximális áram kiszámítása 35 ℃-on:
ISC (35℃) = ((1 + (10 * (TCSC /100))) * ISC) = 9,22 * (1 + (35-25) * (-0,06%)) = 9,16 A
2) A P maximális karakterláncszám kiszámítása:
P = Maximális bemeneti áram (12,5 A) / 9,16 A = 1,36 húr (mindig lefelé kerekítendő)
A PV-tömb nem haladhatja meg az egy ágat.
Megjegyzés:
Ez a lépés nem szükséges az egyetlen stringgel rendelkező inverter MPPT esetén.
C) Következtetés:
1. A fotovoltaikus generátor (fotovoltaikus tömb) a következőkből állegy húr, amely a háromfázisú 5 kW-os inverterhez van csatlakoztatva.
2. Minden egyes füzérben a csatlakoztatott napelemeknek4-20 modulon belül.
Megjegyzés:
Mivel a háromfázisú inverter legjobb MPPT feszültsége körülbelül 630 V (az egyfázisú inverter legjobb MPPT feszültsége körülbelül 360 V), az inverter működési hatásfoka ekkor a legmagasabb. Ezért ajánlott a napelemek számát a legjobb MPPT feszültség szerint kiszámítani:
N = Legjobb MPPT VOC / VOC (-3°C) = 756V/49,7V=15,21
Egykristályos panel Legjobb MPPT VOC = Legjobb MPPT feszültség x 1,2=630×1,2=756V
Polikristályos panel Legjobb MPPT VOC = Legjobb MPPT feszültség x 1,2=630×1,3=819V
Tehát a Renac háromfázisú inverteres R3-5K-DT esetében az ajánlott bemeneti napelemek 16 modulból állnak, és csak egy 16x330W=5280W-os füzért kell csatlakoztatni.
4. Következtetés
Inverter bemenet A napelemek száma a cellahőmérséklettől és a hőmérsékleti együtthatótól függ. A legjobb teljesítmény az inverter legjobb MPPT feszültségén alapul.
