Solcelle Output og Parametre

Når man undersøger output af en solcelle, er det vigtigt at forstå de komponenter og specifikationer, der påvirker dens ydeevne og effektivitet. Denne guide giver en dybdegående indsigt i forbindelsesboksen, de vigtigste elektriske karakteristika, driftsparametre og mekaniske egenskaber af solceller.

Forbindelsesboks og Bypass-dioder

Nærbillede af en solcelles forbindelsesboks, der viser dens komponenter, herunder terminaler til elektriske forbindelser, dioder og beskyttelseshus, som bruges til at forbinde solcellen til det elektriske system og beskytte mod elektriske fejl

På bagsiden af en solcelle finder man typisk en forbindelsesboks, som kan indeholde en eller flere bypass-dioder. Disse dioder beskytter grupper af solceller mod skygger og reducerer strømtab. Ideelt set ville hver celle have sin egen bypass-diode, men på grund af omkostningshensyn installeres dioder kun på grupper af celler.

Vigtig Bemærkning:
Bypass-dioder forhindrer ikke energi i at flyde fra batteriet tilbage til solcellen, når der ikke er sollys. For at blokere denne omvendte strøm bruges en blokeringsdiode, ofte integreret i solcelleladeregulatoren.

To kabler med MC4-stik, der kommer ud fra solcellens forbindelsesboks, brugt til at forbinde solcellen til resten af solcelleanlægget

Fra forbindelsesboksen kommer to kabler med MC4-stik (eller nogle gange andre typer). Højeffekt solceller (200W og derover) inkluderer altid bypass-dioder og kabler, mens lavereffektceller (under 200W) kun kan have en forbindelsesboks uden kabler og kan nogle gange mangle bypass-dioder.

Vigtige Solcelleparametre

De vigtigste parametre for en solcelle kan findes på dens bagetiket og i databladet fra producenten. Disse specifikationer måles typisk under Standard Test Betingelser (STC), som antager en lysstyrke på 1000W/m² ved en celletemperatur på 25°C.

Nærbillede af bagsiden af en solcelle, der viser parametre, herunder producentens etiket med specifikationer, modelnummer, spændings- og strømvurderinger samt yderligere information om panelets ydeevne og certificering

Elektriske Egenskaber:

  • Maksimal Effekt (Pmax): Dette angiver det højeste effektoutput, som panelet kan opnå under STC, typisk 435W.
  • Åben Kredsløb Spænding (Voc): Den maksimale spænding fra en solcelle, når der ikke er belastning tilsluttet, normalt 48,7V.
  • Kortslutningsstrøm (Isc): Strømmen gennem solcellen, når outputtet er kortsluttet, typisk 11,39A.
  • Spænding ved Maksimal Effekt (Vmp): Spændingen, når panelet leverer sin maksimale effekt, typisk 40,9V.
  • Strøm ved Maksimal Effekt (Imp): Strømmen, når panelet leverer sin maksimale effekt, normalt 10,64A.
  • Modul Effektivitet: Panelets effektivitet til at omdanne sollys til elektricitet, ofte omkring 20%.

Driftsparametre:

  • Driftstemperaturområde: Temperaturområdet, hvori panelet kan fungere effektivt, typisk -40°C til +85°C.
  • Effektudgangstolerance: Området, hvori den faktiske effekt kan variere fra den specificerede Pmax, ofte 0 til +5%.
  • Maksimal Systemspænding: Den højeste spænding, der sikkert kan påføres panelet, normalt 1500V.
  • Maksimal Serie Sikringsværdig: Den maksimale strømværdi for sikringen, der skal bruges i serie med panelet, ofte 20A.

Temperaturkoefficienter (STC):

  • Temperaturkoefficient af Isc: Viser, hvordan kortslutningsstrømmen ændrer sig med temperaturen.
  • Temperaturkoefficient af Voc: Typisk -0,27%/°C, viser hvordan åben kredsløb spænding ændrer sig med temperaturen.
  • Temperaturkoefficient af Pmax: Typisk -0,35%/°C, viser hvordan den maksimale effektoutput ændres med temperaturændringer.

Mekanisk Belastning og Holdbarhed

Når du vælger solceller, er det vigtigt at forstå deres mekaniske egenskaber og belastningsklassificeringer for at sikre optimal ydeevne og holdbarhed.

Mekaniske Egenskaber:

  • Celleorientering: 144 celler arrangeret i et 6x24 gitter.
  • Forbindelsesboks: IP68-klassificeret, giver robust beskyttelse med tre bypass-dioder for at sikre pålidelig ydeevne.
  • Udgångskabel: 4mm² kabler med længder på 400mm (+) og 200mm (-) for nem tilslutning.
  • Glas: 3,2mm tykt hærdet glas med en særlig coating for at øge holdbarhed og lystransmission.
  • Ramme: Fremstillet af anodiseret aluminiumlegering, giver styrke og korrosionsbestandighed.
  • Vægt: Panelet vejer cirka 23,3 kg.
  • Dimensioner: Panelet måler 2094 x 1038 x 35 mm.

Mekanisk Belastningsklassificering:

  • Forside Maksimal Statisk Belastning: Panelet kan modstå et statisk tryk op til 5400 Pa på forsiden.
  • Bagside Maksimal Statisk Belastning: Det kan modstå op til 2400 Pa på bagsiden.
  • Hagltest: Panelet er testet til at modstå påvirkningen af 25mm hagl, der bevæger sig med 23m/s, hvilket sikrer modstandsdygtighed over for hårdt vejr.

Henvis altid til producentens datablad for præcise og detaljerede oplysninger.

Tilslutning af Solceller: Parallel og Serie

Forståelse af, hvordan solceller tilsluttes, er afgørende for at optimere dit solcelleanlægs ydeevne. Denne guide dækker parallelle og serielle forbindelser, nødvendige stik, og virkningerne på spænding, strøm og samlet effektoutput.

Parallel Forbindelse af Solceller

Diagram, der viser solpaneler forbundet parallelt, og hvordan de positive terminaler på hvert panel er forbundet sammen, og de negative terminaler også er forbundet sammen, hvilket muliggør øget strøm, mens spændingen forbliver den samme som et enkelt panel

I en parallel forbindelse forbindes de positive terminaler på alle solpaneler, og de negative terminaler forbindes på samme måde. Denne opsætning opretholder spændingen på samme niveau som et enkelt panel, mens strømmen er summen af strømmen fra alle de tilsluttede paneler. Den samlede effekt er summen af de individuelle panelers effekt.

For eksempel, overvej et 435W solpanel med følgende parametre:

  • Maksimal Effekt: 435W
  • Spænding ved Maksimal Effekt: 40,9V
  • Strøm ved Maksimal Effekt: 10,64A

Ved at forbinde tre af disse paneler parallelt:

  • Samlet Effekt: 435W + 435W + 435W = 1305W
  • Spænding ved Maksimal Effekt: 40,9V
  • Strøm ved Maksimal Effekt: 10,64A + 10,64A + 10,64A = 31,92A

Vigtig Bemærkning:
Når du forbinder solpaneler parallelt, anbefales det at bruge identiske modeller eller sikre, at spændings- og strømparametre ikke adskiller sig med mere end 5%.

Nødvendige Konektorer:

  • For to paneler: To MC4 T-Branch-konnektorer og et par MC4-konnektorer.
  • For tre eller flere paneler: Tre eller flere par MC4 T-Branch-konnektorer og et par MC4-konnektorer.

Hvis du forbinder mere end to paneler parallelt, kan du have brug for forlængerkabler for at nå det fælles tilslutningspunkt. Den samlede strøm kan blive betydelig, så sikringer er nødvendige for tilslutninger af tre eller flere paneler. De fleste konnektorer er vurderet til 30A. Hvis den samlede strøm overstiger 30A, skal du skifte til elektriske busbars lavet af rustfrit stål eller messing i stedet for konnektorer.

Serielforbindelse af Solpaneler

Diagram, der illustrerer serielforbindelsen af solpaneler, hvor den positive terminal på et panel er forbundet med den negative terminal på det næste panel, hvilket øger den samlede spænding, mens strømmen forbliver den samme som et enkelt panel

I en serielforbindelse er den positive terminal på et panel forbundet med den negative terminal på det næste panel. Denne opsætning øger spændingen, mens strømmen forbliver konstant. Hvis du har brug for at øge spændingen i dit solsystem, er en serielforbindelse ideel.

For eksempel, ved at bruge det samme 435W solpanel:

  • Maksimal Effekt: 435W
  • Spænding ved Maksimal Effekt: 40,9V
  • Strøm ved Maksimal Effekt: 10,64A

Ved at forbinde tre af disse paneler i serie:

  • Samlet Effekt: 435W + 435W + 435W = 1305W
  • Spænding ved Maksimal Effekt: 40,9V + 40,9V + 40,9V = 122,7V
  • Strøm ved Maksimal Effekt: 10,64A

Vigtig Bemærkning:
Ligesom ved parallelforbindelser bør serieforbindelser bruge identiske modeller eller sikre, at spændings- og strømparametre ikke adskiller sig med mere end 5%.

Serielforbindelser er generelt at foretrække, når det er muligt, da øget spænding frem for strøm reducerer tab i kablerne.

Konklusion

Uanset om du vælger parallel- eller serielforbindelser, er det essentielt at forstå de vigtigste parametre for dine solpaneler for optimal ydeevne og sikkerhed. Ved at følge disse retningslinjer og bruge de rette konnektorer og sikringer kan du designe et effektivt og funktionelt solenergisystem, der er skræddersyet til dine behov.