Güneş İnverter Dizgesi Tasarım Hesaplamaları
Aşağıdaki makale, PV sisteminizi tasarlarken seri dizisi başına maksimum/minimum modül sayısını hesaplamanıza yardımcı olacaktır. Ve invertör boyutlandırması iki bölümden oluşur, voltaj ve akım boyutlandırması. İnvertör boyutlandırması sırasında, güneş enerjisi invertörünü boyutlandırırken dikkate alınması gereken farklı yapılandırma sınırlarını hesaba katmanız gerekir (İnvertör ve güneş paneli veri sayfalarından alınan veriler). Ve boyutlandırma sırasında, sıcaklık katsayısı önemli bir faktördür.
1. Güneş paneli sıcaklık katsayısı Voc / Isc:
Güneş panellerinin çalıştığı voltaj/akım hücre sıcaklığına bağlıdır, sıcaklık ne kadar yüksekse güneş paneli o kadar düşük voltaj/akım üretir ve bunun tersi de geçerlidir. Sistemin voltajı/akımı en soğuk koşullarda her zaman en yüksek seviyede olacaktır ve örneğin, bunu hesaplamak için güneş paneli sıcaklık katsayısı Voc gereklidir. Mono ve poli kristal güneş panellerinde her zaman negatif bir %/oC rakamı vardır, örneğin SUN 72P-35F'de -0,33%/oC. Bu bilgi güneş paneli üreticilerinin veri sayfasında bulunabilir. Lütfen şekil 2'ye bakın.
2. Seri bağlı güneş paneli sayısı:
Güneş panelleri seri diziler halinde bağlandığında (yani bir panelin pozitifi bir sonraki panelin negatifine bağlandığında), her panelin voltajı eklenerek toplam dizi voltajı elde edilir. Bu nedenle seri olarak kaç güneş paneli bağlamayı planladığınızı bilmemiz gerekir.
Tüm bilgilere sahip olduğunuzda, güneş paneli tasarımının ihtiyaçlarınıza uygun olup olmadığını görmek için bu bilgileri aşağıdaki güneş paneli voltaj boyutlandırma ve akım boyutlandırma hesaplamalarına girmeye hazırsınız.
Voltaj Boyutlandırma:
1. Maksimum panel voltajı =Voc*(1+(Min.temp-25)*sıcaklık katsayısı(Voc)
2. Maksimum Güneş paneli sayısı = Maksimum giriş voltajı / Maksimum panel voltajı
Mevcut Boyutlandırma:
1. Min panel akımı =Isc*(1+(Max.temp-25)*sıcaklık katsayısı(Isc)
2. Maksimum dize sayısı=Maksimum giriş akımı / Minimum panel akımı
3. Örnek:
Brezilya'nın Curitiba şehrinde, müşteri bir adet Renac Power 5KW üç fazlı invertör kurmaya hazır, kullanılan güneş paneli modeli 330W modül, şehrin minimum yüzey sıcaklığı -3℃ ve maksimum sıcaklık 35℃, açık devre voltajı 45,5V, Vmpp 37,8V, invertör MPPT voltaj aralığı 160V-950V ve maksimum voltaj 1000V'a dayanabilir.
İnverter ve veri sayfası:
Güneş paneli veri sayfası:
A) Voltaj Boyutlandırma
En düşük sıcaklıkta (konuma bağlı, burada -3℃), her dizideki modüllerin açık devre gerilimi Voc, invertörün maksimum giriş gerilimini (1000 V) aşmamalıdır:
1) -3℃'de Açık Devre Voltajının Hesaplanması:
VOC (-3°C)= 45,5*(1+(-3-25)*(-0,33%)) = 49,7 Volt
2) Her dizideki maksimum modül sayısı olan N'nin hesaplanması:
N = Maksimum giriş voltajı (1000 V)/49,7 Volt = 20,12 (her zaman aşağı yuvarlanır)
Her dizideki güneş PV paneli sayısı 20 modülü geçmemelidir. Ayrıca, en yüksek sıcaklıkta (konuma bağlı, burada 35℃), her dizinin MPP voltajı VMPP, güneş enerjisi invertörünün MPP aralığında (160V–950V) olmalıdır:
3) 35℃'de Maksimum Güç Voltajı VMPP'nin hesaplanması:
VMPP (35°C)=45,5*(1+(35-25)*(-0,33%))= 44 Volt
4) Her dizideki minimum modül sayısı M'nin hesaplanması:
M = Min MPP voltajı (160 V)/ 44 Volt = 3.64 (her zaman yukarı yuvarlanır)
Her dizideki güneş PV paneli sayısı en az 4 modül olmalıdır.
B) Mevcut Boyutlandırma
PV dizisinin kısa devre akımı I SC, güneş enerjisi invertörünün izin verilen maksimum giriş akımını aşmamalıdır:
1) 35℃'de maksimum Akımın hesaplanması:
ISC (35℃)= ((1+ (10 * (TCSC /100))) * ISC ) = 9,22*(1+(35-25)*(-0,06%))= 9,16 A
2) P'nin maksimum dize sayısının hesaplanması:
P = Maksimum giriş akımı (12,5A)/9,16 A = 1,36 tel (her zaman aşağı yuvarlanır)
PV dizisi bir diziyi geçmemelidir.
Açıklama:
Tek dizili inverter MPPT için bu adım gerekli değildir.
C) Sonuç:
1. PV jeneratörü (PV dizisi) şunlardan oluşur:bir dize, üç fazlı 5KW invertöre bağlanmaktadır.
2. Her dizide bağlı güneş panelleri olmalıdır4-20 modül içinde.
Açıklama:
Üç fazlı invertörün en iyi MPPT voltajı yaklaşık 630V olduğundan (tek fazlı invertörün en iyi MPPT voltajı yaklaşık 360V'dur), invertörün çalışma verimliliği bu zamanda en yüksektir. Bu nedenle güneş modüllerinin sayısının en iyi MPPT voltajına göre hesaplanması önerilir:
N = En İyi MPPT VOC / VOC (-3°C) = 756V/49,7V=15,21
Tek kristal panel En iyi MPPT VOC = En iyi MPPT voltajı x 1.2=630×1.2=756V
Polikristal panel En iyi MPPT VOC = En iyi MPPT voltajı x 1.2=630×1.3=819V
Yani Renac üç fazlı invertör R3-5K-DT için önerilen giriş güneş panelleri 16 modüldür ve sadece 16x330W=5280W'lık bir dizenin bağlanması gerekir.
4. Sonuç
İnverter girişi Güneş panellerinin sayısı hücre sıcaklığına ve sıcaklık katsayısına bağlıdır. En iyi performans invertörün en iyi MPPT voltajına dayanır.
