Calcule de proiectare a șirurilor de invertoare solare
Următorul articol vă va ajuta să calculați numărul maxim/minim de module per șir de module în serie atunci când proiectați sistemul fotovoltaic. Dimensionarea invertorului cuprinde două părți: dimensionarea tensiunii și a curentului. În timpul dimensionării invertorului, trebuie să țineți cont de diferitele limite de configurare, care ar trebui luate în considerare la dimensionarea invertorului de energie solară (date din fișele tehnice ale invertorului și panourilor solare). Iar în timpul dimensionării, coeficientul de temperatură este un factor important.
1. Coeficientul de temperatură al panoului solar Voc / Isc:
Tensiunea/curentul la care funcționează panourile solare depinde de temperatura celulei; cu cât temperatura este mai mare, cu atât tensiunea/curentul pe care îl va produce panoul solar este mai mic și invers. Tensiunea/curentul sistemului va fi întotdeauna la cel mai înalt nivel în cele mai scăzute condiții și, de exemplu, coeficientul de temperatură al panoului solar Voc este necesar pentru a calcula acest lucru. În cazul panourilor solare mono și policristaline, valoarea este întotdeauna negativă %/oC, cum ar fi -0,33%/oC la SUN 72P-35F. Aceste informații pot fi găsite în fișa tehnică a producătorului panoului solar. Vă rugăm să consultați figura 2.
2. Numărul de panouri solare în șirul de serie:
Când panourile solare sunt conectate în serie (adică pozitivul unui panou este conectat la negativul următorului panou), tensiunea fiecărui panou este adunată pentru a obține tensiunea totală a șirului. Prin urmare, trebuie să știm câte panouri solare intenționați să conectați în serie.
Când aveți toate informațiile, sunteți gata să le introduceți în următoarele calcule de dimensionare a tensiunii și curentului panourilor solare pentru a vedea dacă designul panoului solar se va potrivi cerințelor dumneavoastră.
Dimensionarea tensiunii:
1. Tensiunea maximă a panoului = Voc*(1+(Min.temp -25)*coeficientul de temperatură (Voc)
2. Numărul maxim de panouri solare = Tensiunea maximă de intrare / Tensiunea maximă a panoului
Dimensionare curentă:
1. Curentul minim al panoului =Isc*(1+(Max.temp -25)*coeficientul de temperatură (Isc)
2. Numărul maxim de șiruri = Curentul maxim de intrare / Curentul minim al panoului
3. Exemplu:
În orașul Curitiba din Brazilia, un client este pregătit să instaleze un invertor trifazat Renac Power de 5KW. Modelul de panou solar utilizat este un modul de 330W, temperatura minimă a suprafeței orașului este de -3℃, iar temperatura maximă este de 35℃, tensiunea în circuit deschis este de 45,5V, Vmpp este de 37,8V, intervalul de tensiune MPPT al invertorului este de 160V-950V, iar tensiunea maximă poate suporta 1000V.
Invertor și fișă tehnică:
Fișă tehnică panouri solare:
A) Dimensionarea tensiunii
La cea mai scăzută temperatură (în funcție de locație, aici -3℃), tensiunea în circuit deschis Voc a modulelor din fiecare șir nu trebuie să depășească tensiunea maximă de intrare a invertorului (1000 V):
1) Calculul tensiunii în circuit deschis la -3℃:
VOC (-3℃)= 45,5*(1+(-3-25)*(-0,33%)) = 49,7 Volți
2) Calculul lui N, numărul maxim de module din fiecare șir:
N = Tensiune maximă de intrare (1000 V)/49,7 Volți = 20,12 (rotunjire întotdeauna în jos)
Numărul de panouri solare fotovoltaice din fiecare șir nu trebuie să depășească 20 de module. În plus, la cea mai ridicată temperatură (în funcție de locație, aici 35℃), tensiunea MPP VMPP a fiecărui șir trebuie să se încadreze în intervalul MPP al invertorului solar (160V–950V):
3) Calculul tensiunii maxime de putere VMPP la 35℃:
VMPP (35℃)=45,5*(1+(35-25)*(-0,33%))= 44 volți
4) Calculul numărului minim de module M din fiecare șir:
M = Tensiune minimă MPP (160 V)/ 44 Volți = 3,64 (rotunjire întotdeauna în sus)
Numărul de panouri solare fotovoltaice din fiecare șir trebuie să fie de cel puțin 4 module.
B) Dimensionarea curentă
Curentul de scurtcircuit ISC al panoului fotovoltaic nu trebuie să depășească curentul de intrare maxim admis al invertorului solar:
1) Calculul curentului maxim la 35℃:
ISC (35℃) = ((1 + (10 * (TCSC /100))) * ISC ) = 9,22 * (1 + (35-25) * (-0,06%)) = 9,16 A
2) Calculul lui P, numărul maxim de șiruri:
P = Curent maxim de intrare (12,5 A)/9,16 A = 1,36 șiruri (rotunjiți întotdeauna în jos)
Panoul fotovoltaic nu trebuie să depășească un șir.
Remarcă:
Acest pas nu este necesar pentru invertorul MPPT cu un singur șir.
C) Concluzie:
1. Generatorul fotovoltaic (panoul fotovoltaic) este alcătuit dinun șir, care este conectat la invertorul trifazat de 5KW.
2. În fiecare șir, panourile solare conectate ar trebui să fieîn 4-20 de module.
Remarcă:
Întrucât tensiunea MPPT optimă pentru un invertor trifazat este de aproximativ 630V (cea mai bună tensiune MPPT pentru un invertor monofazat este de aproximativ 360V), eficiența de funcționare a invertorului este cea mai mare în acest moment. Prin urmare, se recomandă calcularea numărului de module solare în funcție de tensiunea MPPT optimă:
N = Cel mai bun MPPT COV / COV (-3°C) = 756V/49.7V=15.21
Panou monocristal Cel mai bun MPPT VOC = Cea mai bună tensiune MPPT x 1,2 = 630 × 1,2 = 756 V
Panou policristalin Cel mai bun MPPT VOC = Cea mai bună tensiune MPPT x 1,2 = 630 × 1,3 = 819 V
Deci, pentru invertorul trifazat Renac R3-5K-DT, panourile solare de intrare recomandate sunt de 16 module și trebuie conectat doar un șir de 16x330W = 5280W.
4. Concluzie
Intrarea invertorului Numărul de panouri solare depinde de temperatura celulei și de coeficientul de temperatură. Cea mai bună performanță se bazează pe cea mai bună tensiune MPPT a invertorului.
