Saules invertora virkņu projektēšanas aprēķini
Šis raksts palīdzēs jums aprēķināt maksimālo/minimālo moduļu skaitu virknes līnijā, projektējot savu PV sistēmu. Invertora izmēru noteikšana sastāv no divām daļām: sprieguma un strāvas izmēru noteikšanas. Nosakot invertora izmērus, jāņem vērā dažādie konfigurācijas ierobežojumi, kas jāņem vērā, nosakot saules enerģijas invertora izmērus (dati no invertora un saules paneļu datu lapām). Izmēru noteikšanas laikā svarīgs faktors ir temperatūras koeficients.
1. Saules paneļa temperatūras koeficients Voc / Isc:
Saules paneļu spriegums/strāva ir atkarīga no elementa temperatūras – jo augstāka temperatūra, jo zemāku spriegumu/strāvu saules panelis radīs, un otrādi. Sistēmas spriegums/strāva vienmēr būs visaugstākā aukstākajos apstākļos, un, piemēram, lai to aprēķinātu, ir nepieciešams saules paneļa temperatūras koeficients Voc. Monokristāliskajiem un polikristāliskajiem saules paneļiem tas vienmēr ir negatīvs %/°C skaitlis, piemēram, -0,33%/°C SUN 72P-35F modelim. Šo informāciju var atrast saules paneļu ražotāja datu lapā. Lūdzu, skatiet 2. attēlu.
2. Saules paneļu skaits virknē:
Kad saules paneļi ir savienoti virknē (tas ir, viena paneļa pozitīvais pols ir savienots ar nākamā paneļa negatīvo polu), katra paneļa spriegums tiek summēts, lai iegūtu kopējo virknes spriegumu. Tāpēc mums jāzina, cik saules paneļus plānojat savienot virknē.
Kad jums ir visa informācija, varat to ievadīt turpmākajos saules paneļu sprieguma izmēru un strāvas izmēru aprēķinos, lai redzētu, vai saules paneļa dizains atbilst jūsu prasībām.
Sprieguma izmēri:
1. Maksimālais paneļa spriegums =Voc*(1+(Min.temp.-25)*temperatūras koeficients (Voc)
2. Maksimālais saules paneļu skaits = maksimālais ieejas spriegums / maksimālā paneļa spriegums
Pašreizējais izmērs:
1. Min paneļa strāva =Isc*(1+(maks.temp.-25)*temperatūras koeficients (Isc)
2. Maksimālais virkņu skaits = maksimālā ieejas strāva / minimālā paneļa strāva
3. Piemērs:
Kuritibas pilsēta Brazīlijā, klients ir gatavs uzstādīt vienu Renac Power 5KW trīsfāžu invertoru, izmantotais saules paneļa modelis ir 330W modulis, minimālā virsmas temperatūra pilsētā ir -3 ℃ un maksimālā temperatūra ir 35 ℃, tukšgaitas spriegums ir 45,5 V, Vmpp ir 37,8 V, invertora MPPT sprieguma diapazons ir 160 V-950 V, un maksimālais spriegums var izturēt 1000 V.
Invertors un datu lapa:
Saules paneļu datu lapa:
A) Sprieguma noteikšana
Zemākajā temperatūrā (atkarībā no atrašanās vietas, šeit -3 ℃) katras virknes moduļu tukšgaitas spriegums V oc nedrīkst pārsniegt invertora maksimālo ieejas spriegumu (1000 V):
1) Tukšgaitas sprieguma aprēķins pie -3 ℃:
GOS (-3℃) = 45,5*(1+(-3-25)*(-0,33%)) = 49,7 volti
2) N aprēķināšana, kas ir maksimālais moduļu skaits katrā virknē:
N = maksimālais ieejas spriegums (1000 V)/49,7 volti = 20,12 (vienmēr noapaļot uz leju)
Saules PV paneļu skaits katrā virknē nedrīkst pārsniegt 20 moduļus. Turklāt visaugstākajā temperatūrā (atkarībā no atrašanās vietas, šeit 35 ℃) katras virknes MPP spriegumam VMPP jābūt saules enerģijas invertora MPP diapazonā (160 V–950 V):
3) Maksimālā jaudas sprieguma VMPP aprēķins pie 35 ℃:
VMPP (35℃) = 45,5*(1+(35-25)*(-0,33%)) = 44 volti
4) Minimālā moduļu skaita M aprēķins katrā virknē:
M = Min MPP spriegums (160 V) / 44 volti = 3,64 (vienmēr noapaļot uz augšu)
Saules PV paneļu skaitam katrā virknē jābūt vismaz 4 moduļiem.
B) Strāvas lielums
Fotoelektrisko paneļu bloka īsslēguma strāva I SC nedrīkst pārsniegt saules enerģijas invertora atļauto maksimālo ieejas strāvu:
1) Maksimālās strāvas aprēķins pie 35 ℃:
ISC (35 ℃) = ((1 + (10 * (TCSC /100))) * ISC) = 9,22 * (1 + (35-25) * (-0,06 %)) = 9,16 A
2) P aprēķins, kas ir maksimālais virkņu skaits:
P = Maksimālā ieejas strāva (12,5 A)/9,16 A = 1,36 virknes (vienmēr noapaļot uz leju)
PV masīvs nedrīkst pārsniegt vienu virkni.
Piezīme:
Šis solis nav nepieciešams invertora MPPT ar tikai vienu virkni.
C) Secinājums:
1. Fotoelektriskais ģenerators (fotoelektrisko elementu bloks) sastāv noviena aukla, kas ir savienots ar trīsfāžu 5 kW invertoru.
2. Katrā virknē pievienotajiem saules paneļiem jābūt4–20 moduļu robežās.
Piezīme:
Tā kā trīsfāžu invertora labākais MPPT spriegums ir aptuveni 630 V (vienfāzes invertora labākais MPPT spriegums ir aptuveni 360 V), invertora darba efektivitāte šajā laikā ir visaugstākā. Tāpēc ieteicams aprēķināt saules moduļu skaitu atbilstoši labākajam MPPT spriegumam:
N = Labākais MPPT GOS / GOS (-3°C) = 756V/49,7V=15,21
Monokristāla panelis Labākais MPPT GOS = Labākais MPPT spriegums x 1,2 = 630 × 1,2 = 756 V
Polikristāla panelis Labākais MPPT GOS = Labākais MPPT spriegums x 1,2 = 630 × 1,3 = 819 V
Tātad Renac trīsfāžu invertora R3-5K-DT ieteicamie ieejas saules paneļi ir 16 moduļi, un tie jāpievieno tikai vienai virknei 16x330W=5280W.
4. Secinājums
Invertora ieeja Saules paneļu skaits ir atkarīgs no elementu temperatūras un temperatūras koeficienta. Vislabākā veiktspēja ir balstīta uz labāko invertora MPPT spriegumu.
