Výstupy a parametry solárních panelů

Při zkoumání výstupů solárního panelu je nezbytné pochopit komponenty a specifikace, které ovlivňují jeho výkon a účinnost. Tento průvodce poskytuje podrobný pohled na spojovací skříňku, klíčové elektrické charakteristiky, provozní parametry a mechanické vlastnosti solárních panelů.

Spojovací skříňka a obcházející diody

Detailní záběr na spojovací skříňku solárního panelu, která zobrazuje její komponenty včetně svorek pro elektrická připojení, diod a ochranného pouzdra, používanou k připojení solárního panelu k elektrickému systému a ochraně proti elektrickým poruchám

Na zadní straně solárního panelu obvykle najdete spojovací skříňku, která může obsahovat jednu nebo více obcházejících diod. Tyto diody chrání skupiny solárních článků před zastíněním a snižují ztráty energie. Ideálně by měl mít každý článek svou vlastní obcházející diodu, ale z důvodu nákladů jsou diody instalovány pouze na skupiny článků.

Důležitá poznámka:
Obcházející diody nebrání toku energie zpět z baterie do solárního panelu, když není sluneční světlo. K blokování tohoto zpětného proudu se používá blokovací dioda, která je často integrována do solárního nabíjecího regulátoru.

Dvě kabely s konektory MC4 vycházející ze spojovací skříňky solárního panelu, používané k připojení solárního panelu k zbytku systému solární energie

Z spojovací skříňky vycházejí dva kabely s konektory MC4 (nebo někdy jinými typy). Vysoce výkonné solární panely (200W a více) vždy obsahují obcházející diody a kabely, zatímco nízkovýkonné panely (pod 200W) mohou mít pouze spojovací skříňku bez kabelů a občas postrádají obcházející diody.

Klíčové parametry solárních panelů

Hlavní parametry solárního panelu lze najít na jeho zadním štítku a v technickém listu poskytovaném výrobcem. Tyto specifikace jsou obvykle měřeny za standardních testovacích podmínek (STC), které předpokládají osvit 1000W/m² při teplotě článku 25°C.

Detailní záběr na zadní stranu solárního panelu, který zobrazuje parametry včetně výrobního štítku se specifikacemi, číslem modelu, napětím, proudovými hodnotami a jakýmikoli dalšími informacemi souvisejícími s výkonem a certifikací panelu

Elektrické charakteristiky:

  • Maximální výkon (Pmax): Toto označuje nejvyšší výkon, který panel může dosáhnout za STC, obvykle 435W.
  • Napětí na prázdno (Voc): Maximální napětí dostupné z solárního panelu, když není připojena zátěž, obvykle 48.7V.
  • Krátkodobý proud (Isc): Proud procházející solárním panelem, když je výstup zkrácen, obvykle 11.39A.
  • Napětí při maximálním výkonu (Vmp): Napětí, když panel dodává svůj maximální výkon, obvykle 40.9V.
  • Proud při maximálním výkonu (Imp): Proud, když panel dodává svůj maximální výkon, obvykle 10.64A.
  • Účinnost modulu: Účinnost panelu při přeměně slunečního světla na elektřinu, často kolem 20%.

Provozní parametry:

  • Provozní teplotní rozsah: Rozsah teplot, ve kterém může panel účinně fungovat, obvykle -40°C až +85°C.
  • Tolerance výkonu: Rozsah, v němž se skutečný výkon může lišit od specifikovaného Pmax, často 0 až +5%.
  • Maximální systémové napětí: Nejvyšší napětí, které lze panelu bezpečně aplikovat, obvykle 1500V.
  • Maximální hodnota pojistky v sérii: Maximální proudová hodnota pojistky, která by měla být použita v sérii s panelem, obvykle 20A.

Teplotní koeficienty (STC):

  • Teplotní koeficient Isc: Odráží, jak se mění krátkodobý proud s teplotou.
  • Teplotní koeficient Voc: Obvykle -0.27%/°C, což ukazuje, jak se mění napětí na prázdno s teplotou.
  • Teplotní koeficient Pmax: Obvykle -0.35%/°C, což ukazuje, jak výkon maximálního výstupu závisí na změnách teploty.

Mechanické zatížení a odolnost

Při výběru solárních panelů je důležité pochopit jejich mechanické vlastnosti a zatěžovací hodnoty, aby byla zajištěna optimální výkonnost a odolnost.

Mechanické vlastnosti:

  • Orientace článků: 144 článků uspořádaných do mřížky 6x24.
  • Spojovací skříňka: Ochrana IP68, zajišťující robustní ochranu se třemi obcházejícími diodami pro zajištění spolehlivého výkonu.
  • Výstupní kabel: Kabely 4mm² s délkou 400mm (+) a 200mm (-) pro snadné připojení.
  • Sklo: 3.2mm silné tvrzené sklo se speciálním povlakem pro zvýšení odolnosti a přenosu světla.
  • Rám: Vyrobeno z eloxovaného hliníkového slitiny, nabízejícího pevnost a odolnost vůči korozi.
  • Hmotnost: Panel váží přibližně 23.3 kg.
  • Rozměry: Panel měří 2094 x 1038 x 35 mm.

Zatěžovací hodnocení:

  • Maximální statické zatížení z přední strany: Panel odolá statickému tlaku až do 5400 Pa na své přední straně.
  • Maximální statické zatížení ze zadní strany: Může vydržet až 2400 Pa na zadní straně.
  • Test odolnosti proti krupobití: Panel byl testován na odolnost proti nárazu 25mm krupobití letícího rychlostí 23m/s, což zajišťuje odolnost vůči extrémním povětrnostním podmínkám.

Vždy se odkazujte na technický list výrobce pro přesné a podrobné informace.

Připojení solárních panelů: Paralelní a sériové

Pochopení způsobu připojení solárních panelů je zásadní pro optimalizaci výkonu vašeho systému solární energie. Tento průvodce pokrývá paralelní a sériová připojení, potřebné konektory a jejich vliv na napětí, proud a celkový výkon.

Paralelní připojení solárních panelů

Diagram ukazující solární panely připojené paralelně, ilustrující, jak jsou pozitivní terminály každého panelu propojeny a negativní terminály také propojeny, což umožňuje zvýšení proudu při zachování stejného napětí jako u jednoho panelu

Při paralelním připojení jsou pozitivní terminály všech solárních panelů propojeny a negativní terminály jsou propojeny obdobně. Toto uspořádání udržuje napětí na úrovni jednoho panelu, zatímco proud je součtem proudů všech připojených panelů. Celkový výkon je součtem výkonů jednotlivých panelů.

Například vezměme solární panel o výkonu 435 W s následujícími parametry:

  • Maximální výkon: 435 W
  • Napětí při maximálním výkonu: 40,9 V
  • Proud při maximálním výkonu: 10,64 A

Připojení tří těchto panelů paralelně:

  • Celkový výkon: 435 W + 435 W + 435 W = 1305 W
  • Napětí při maximálním výkonu: 40,9 V
  • Proud při maximálním výkonu: 10,64 A + 10,64 A + 10,64 A = 31,92 A

Důležitá poznámka:
Při připojování solárních panelů paralelně se doporučuje používat identické modely nebo zajistit, aby se parametry napětí a proudu lišily maximálně o 5 %.

Požadované konektory:

  • Pro dva panely: Dva MC4 T-Branch konektory a jeden pár MC4 konektorů.
  • Pro tři nebo více panelů: Tři nebo více párů MC4 T-Branch konektorů a jeden pár MC4 konektorů.

Pokud připojujete více než dva panely paralelně, možná budete potřebovat prodlužovací kabely, abyste dosáhli na společný bod připojení. Kombinovaný proud může být značný, takže pro připojení tří nebo více panelů jsou nezbytné pojistky. Většina konektorů je dimenzována na 30 A. Pokud celkový proud přesáhne 30 A, přepněte na elektrické sběrnice vyrobené z nerezové oceli nebo mosazi místo konektorů.

Sériové připojení solárních panelů

Diagram ilustrující sériové připojení solárních panelů, ukazující, jak je pozitivní terminál jednoho panelu připojen k negativnímu terminálu dalšího panelu, čímž se zvyšuje celkové napětí při zachování stejného proudu jako u jednoho panelu

Při sériovém připojení je pozitivní terminál jednoho panelu připojen k negativnímu terminálu dalšího panelu. Toto uspořádání zvyšuje napětí při zachování konstantního proudu. Pokud potřebujete zvýšit napětí vašeho solárního systému, sériové připojení je ideální.

Například při použití stejného solárního panelu o výkonu 435 W:

  • Maximální výkon: 435 W
  • Napětí při maximálním výkonu: 40,9 V
  • Proud při maximálním výkonu: 10,64 A

Připojení tří těchto panelů sériově:

  • Celkový výkon: 435 W + 435 W + 435 W = 1305 W
  • Napětí při maximálním výkonu: 40,9 V + 40,9 V + 40,9 V = 122,7 V
  • Proud při maximálním výkonu: 10,64 A

Důležitá poznámka:
Stejně jako u paralelního připojení by měly být pro sériové připojení použity identické modely nebo by měly být parametry napětí a proudu od sebe vzdáleny maximálně o 5 %.

Sériové připojení je obecně preferováno, kdykoli je to možné, protože zvýšení napětí místo proudu snižuje ztráty v kabelech.

Závěr

Ať už si vyberete paralelní nebo sériové připojení, pochopení klíčových parametrů vašich solárních panelů je nezbytné pro optimální výkon a bezpečnost. Dodržováním těchto pokynů a použitím vhodných konektorů a pojistek můžete navrhnout efektivní a účinný solární energetický systém přizpůsobený vašim potřebám.