Perhitungan Desain String Inverter Surya
Artikel berikut akan membantu Anda menghitung jumlah maksimum/minimum modul per rangkaian seri saat merancang sistem PV Anda. Penentuan ukuran inverter terdiri dari dua bagian, yaitu penentuan tegangan dan arus. Selama penentuan ukuran inverter, Anda perlu mempertimbangkan berbagai batasan konfigurasi, yang harus dipertimbangkan saat menentukan ukuran inverter tenaga surya (Data dari lembar data inverter dan panel surya). Koefisien suhu merupakan faktor penting dalam penentuan ukuran inverter.
1. Koefisien suhu panel surya Voc / Isc:
Tegangan/arus yang dihasilkan panel surya bergantung pada suhu sel. Semakin tinggi suhu, semakin rendah tegangan/arus yang dihasilkan panel surya, begitu pula sebaliknya. Tegangan/arus sistem akan selalu berada pada titik tertingginya dalam kondisi terdingin, dan misalnya, koefisien suhu panel surya (Voc) diperlukan untuk menghitungnya. Untuk panel surya mono dan polikristalin, angka %/oC selalu negatif, misalnya -0,33%/oC pada SUN 72P-35F. Informasi ini dapat ditemukan pada lembar data produsen panel surya. Silakan lihat gambar 2.
2. Jumlah panel surya dalam rangkaian seri:
Ketika panel surya dirangkai secara seri (yaitu kutub positif satu panel terhubung ke kutub negatif panel berikutnya), tegangan masing-masing panel dijumlahkan untuk menghasilkan tegangan total. Oleh karena itu, kita perlu mengetahui berapa banyak panel surya yang ingin dirangkai secara seri.
Bila Anda memiliki semua informasi, Anda siap memasukkannya ke dalam perhitungan ukuran tegangan panel surya dan ukuran arus berikut untuk melihat apakah desain panel surya akan sesuai dengan kebutuhan Anda.
Ukuran Tegangan:
1. Tegangan panel maksimum = Voc * (1 + (Suhu minimum -25) * koefisien suhu (Voc)
2. Jumlah maksimum panel surya = Tegangan input maksimum / Tegangan panel maksimum
Ukuran Saat Ini:
1. Arus panel minimum = Isc * (1 + (Suhu maks.-25) * Koefisien suhu (Isc)
2. Jumlah maksimum string = Arus input maksimum / Arus panel minimum
3. Contoh:
Curitiba, kota Brazil, pelanggan siap memasang satu inverter tiga fase Renac Power 5KW, model panel surya yang digunakan adalah modul 330W, suhu permukaan minimum kota adalah -3℃ dan suhu maksimum 35℃, tegangan sirkuit terbuka adalah 45,5V, Vmpp adalah 37,8V, rentang tegangan MPPT inverter adalah 160V-950V, dan tegangan maksimum dapat menahan 1000V.
Inverter dan lembar data:
Lembar data panel surya:
A) Ukuran Tegangan
Pada suhu terendah (tergantung lokasi, di sini -3℃), tegangan rangkaian terbuka V oc dari modul di setiap rangkaian tidak boleh melebihi tegangan input maksimum inverter (1000 V):
1) Perhitungan Tegangan Rangkaian Terbuka pada -3℃:
VOC (-3℃)= 45,5*(1+(-3-25)*(-0,33%)) = 49,7 Volt
2) Perhitungan N jumlah maksimum modul dalam setiap string:
N = Tegangan input maksimum (1000 V)/49,7 Volt = 20,12 (selalu dibulatkan ke bawah)
Jumlah panel surya fotovoltaik dalam setiap rangkaian tidak boleh melebihi 20 modul. Selain itu, pada suhu tertinggi (tergantung lokasi, di sini 35℃), tegangan MPP VMPP setiap rangkaian harus berada dalam rentang MPP inverter tenaga surya (160V–950V):
3) Perhitungan Tegangan Daya maksimum VMPP pada 35℃:
VMPP (35℃)=45,5*(1+(35-25)*(-0,33%))= 44 Volt
4) Perhitungan jumlah minimum modul M di setiap string:
M = Tegangan Min MPP (160 V)/ 44 Volt = 3,64 (selalu dibulatkan ke atas)
Jumlah panel surya fotovoltaik pada setiap rangkaian harus minimal 4 modul.
B) Ukuran Saat Ini
Arus hubung singkat I SC dari susunan PV tidak boleh melebihi arus masukan maksimum yang diizinkan dari inverter tenaga surya:
1) Perhitungan Arus Maksimum pada 35℃:
ISC (35℃) = ((1+ (10 * (TCSC /100))) * ISC ) = 9,22 * (1+(35-25) * (-0,06%)) = 9,16 A
2) Perhitungan P jumlah maksimum string:
P = Arus input maksimum (12,5A)/9,16 A = 1,36 senar (selalu dibulatkan ke bawah)
Susunan PV tidak boleh melebihi satu string.
Komentar:
Langkah ini tidak diperlukan untuk inverter MPPT dengan hanya satu string.
C) Kesimpulan:
1. Generator PV (PV array) terdiri darisatu senar, yang terhubung ke inverter tiga fase 5KW.
2. Pada setiap rangkaian panel surya yang terhubung harusdalam 4-20 modul.
Komentar:
Karena tegangan MPPT terbaik untuk inverter tiga fase adalah sekitar 630V (tegangan MPPT terbaik untuk inverter satu fase adalah sekitar 360V), efisiensi kerja inverter berada pada titik tertinggi. Oleh karena itu, disarankan untuk menghitung jumlah modul surya berdasarkan tegangan MPPT terbaik:
N = MPPT VOC Terbaik / VOC (-3°C) = 756V/49,7V=15,21
Panel kristal tunggal VOC MPPT terbaik = Tegangan MPPT terbaik x 1,2 = 630 × 1,2 = 756V
Panel polikristalin VOC MPPT terbaik = Tegangan MPPT terbaik x 1,2 = 630 × 1,3 = 819V
Jadi untuk inverter tiga fase Renac R3-5K-DT, input panel surya yang direkomendasikan adalah 16 modul, dan hanya perlu dihubungkan satu rangkaian 16x330W=5280W.
4. Kesimpulan
Input inverter Jumlah panel surya bergantung pada suhu sel dan koefisien suhu. Performa terbaik didasarkan pada tegangan MPPT inverter yang terbaik.
