Виходи та параметри сонячних панелей

При вивченні виходів сонячної панелі важливо зрозуміти компоненти та специфікації, які впливають на їхню продуктивність та ефективність. Цей посібник пропонує поглиблений огляд коробки з’єднань, основних електричних характеристик, робочих параметрів та механічних властивостей сонячних панелей.

Коробка з’єднань та обхідні діоди

Крупний план коробки з’єднань сонячної панелі, що показує її компоненти, включаючи клеми для електричних підключень, діоди та захисний корпус, які використовуються для підключення сонячної панелі до електричної системи та захисту від електричних збоїв

На задній стороні сонячної панелі ви зазвичай знайдете коробку з’єднань, яка може містити один або кілька обхідних діодів. Ці діоди захищають групи сонячних елементів від затінення і зменшують втрати енергії. Ідеально, щоб кожний елемент мав свій власний обхідний діод, але з причин вартості, діоди встановлюються лише на групи елементів.

Важлива примітка:
Обхідні діоди не запобігають витоку енергії з батареї назад до сонячної панелі, коли немає сонячного світла. Для блокування цього зворотного струму використовують блокувальний діод, який часто інтегрований у сонячний зарядний контролер.

Два кабелі з з’єднувачами MC4, що виходять з коробки з’єднань сонячної панелі, які використовуються для підключення сонячної панелі до решти системи сонячної енергії

З коробки з’єднань виходять два кабелі з з’єднувачами MC4 (або іноді інших типів). Сонячні панелі великої потужності (200 Вт і вище) завжди включають обхідні діоди і кабелі, тоді як панелі малої потужності (менше 200 Вт) можуть мати лише коробку з’єднань без кабелів і іноді не мати обхідних діодів.

Основні параметри сонячних панелей

Основні параметри сонячної панелі можна знайти на її задній етикетці та в технічному паспорті, наданому виробником. Ці специфікації зазвичай вимірюються за стандартних випробувальних умов (STC), які передбачають опромінення 1000 Вт/м² при температурі елемента 25°C.

Крупний план задньої частини сонячної панелі, що показує параметри, включаючи етикетку виробника зі специфікаціями, номерами моделей, напругою, силами струму та будь-якою додатковою інформацією, пов’язаною з продуктивністю та сертифікацією панелі

Електричні характеристики:

  • Максимальна потужність (Pmax): Це вказує на найвищу вихідну потужність, яку панель може досягти за STC, зазвичай 435 Вт.
  • Напруга відкритого контуру (Voc): Максимальна напруга, доступна від сонячної панелі, коли до неї не підключене навантаження, зазвичай 48.7 В.
  • Сила струму короткого замикання (Isc): Струм через сонячну панель, коли вихід закорочено, зазвичай 11.39 А.
  • Напруга при максимальній потужності (Vmp): Напруга, коли панель видає свою максимальну потужність, зазвичай 40.9 В.
  • Сила струму при максимальній потужності (Imp): Струм, коли панель видає свою максимальну потужність, зазвичай 10.64 А.
  • Ефективність модуля: Ефективність панелі у перетворенні сонячного світла в електрику, зазвичай близько 20%.

Робочі параметри:

  • Робочий температурний діапазон: Діапазон температур, в якому панель може ефективно працювати, зазвичай -40°C до +85°C.
  • Допустиме відхилення потужності: Діапазон, в якому фактична вихідна потужність може коливатись від вказаного Pmax, часто 0 до +5%.
  • Максимальна система напруги: Найвища напруга, яка може бути безпечно застосована до панелі, зазвичай 1500 В.
  • Максимальний рейтинг запобіжника в серії: Максимальний струмовий рейтинг запобіжника, який повинен використовуватись у серії з панеллю, зазвичай 20 А.

Температурні коефіцієнти (STC):

  • Температурний коефіцієнт Isc: Відображає, як короткочасний струм змінюється з температурою.
  • Температурний коефіцієнт Voc: Зазвичай -0.27%/°C, вказуючи, як напруга відкритого контуру змінюється з температурою.
  • Температурний коефіцієнт Pmax: Зазвичай -0.35%/°C, показуючи, як максимальна вихідна потужність залежить від змін температури.

Механічне навантаження та надійність

При виборі сонячних панелей важливо розуміти їхні механічні властивості та рейтинги навантаження для забезпечення оптимальної продуктивності та довговічності.

Механічні властивості:

  • Орієнтація елементів: 144 елементів, розташованих у 6x24 сітці.
  • Коробка з’єднань: З рейтингом IP68, забезпечуючи надійний захист з трьома обхідними діодами для гарантування надійної роботи.
  • Вихідний кабель: Кабелі 4 мм² з довжинами 400 мм (+) і 200 мм (-) для легкого з’єднання.
  • Скло: Загартоване скло товщиною 3.2 мм зі спеціальним покриттям для покращення надійності та прозорості світла.
  • Рама: Зроблена з анодованого алюмінієвого сплаву, що забезпечує міцність і стійкість до корозії.
  • Вага: Панель важить приблизно 23.3 кг.
  • Розміри: Панель має розміри 2094 x 1038 x 35 мм.

Рейтинги механічного навантаження:

  • Максимальне статичне навантаження з передньої сторони: Панель може витримувати статичний тиск до 5400 Па на передній стороні.
  • Максимальне статичне навантаження з задньої сторони: Вона може витримувати до 2400 Па на задній стороні.
  • Тест на градину: Панель проходить тест на витривалість до удару граду 25 мм, що летить зі швидкістю 23 м/с, забезпечуючи стійкість до суворих погодних умов.

Завжди звертайтеся до технічного паспорта виробника для отримання точної та детальної інформації.

Підключення сонячних панелей: паралельно та послідовно

Розуміння того, як підключати сонячні панелі, є вирішальним для оптимізації роботи вашої системи сонячної енергії. Цей посібник охоплює паралельні та послідовні з’єднання, необхідні з’єднувачі та вплив на напругу, струм та загальну вихідну потужність.

Паралельне з’єднання сонячних панелей

Діаграма, що показує сонячні панелі, підключені паралельно, в ілюстрації, як позитивні клеми кожної панелі з’єднуються, а негативні клеми також з’єднуються, що дозволяє збільшити струм, зберігаючи ту ж напругу, що й у одній панелі

У паралельному з’єднанні позитивні клеми всіх сонячних панелей з’єднані, а негативні клеми з’єднані аналогічно. Ця конфігурація зберігає напругу на рівні однієї панелі, у той же час струм є сумою струмів всіх підключених панелей. Загальна потужність є сумою індивідуальних потужностей панелей.

Наприклад, розглянемо сонячну панель потужністю 435 Вт з такими параметрами:

  • Максимальна потужність: 435 Вт
  • Напруга при максимальній потужності: 40.9 В
  • Сила струму при максимальній потужності: 10.64 А

Підключаючи три з цих панелей паралельно:

  • Загальна потужність: 435 Вт + 435 Вт + 435 Вт = 1305 Вт
  • Напруга при максимальній потужності: 40.9 В
  • Сила струму при максимальній потужності: 10.64 А + 10.64 А + 10.64 А = 31.92 А

Важлива примітка:
При підключенні сонячних панелей паралельно рекомендується використовувати однакові моделі або забезпечити, щоб параметри напруги та струму відрізнялися не більше ніж на 5%.

Необхідні з’єднувачі:

  • Для двох панелей: Два з’єднувачі T-Branch MC4 і одна пара з’єднувачів MC4.
  • Для трьох або більше панелей: Три або більше пар з’єднувачів T-Branch MC4 і одна пара з’єднувачів MC4.

Якщо ви підключаєте більше двох панелей паралельно, вам можуть знадобитися подовжувальні кабелі для досягнення загальної точки з’єднання. Сумарний струм може стати значним, тому запобіжники необхідні для підключень трьох або більше панелей. Більшість з’єднувачів розраховані на 30 А. Якщо загальний струм перевищує 30 А, переходьте до електричних шини, виготовлених з нержавіючої сталі або латуні замість з’єднувачів.

Послідовне з’єднання сонячних панелей

Діаграма, що ілюструє послідовне з’єднання сонячних панелей, показуючи, як позитивна клема однієї панелі з’єднана з негативною клемою наступної панелі, підвищуючи загальну напругу, зберігаючи той же струм, що й у одній панелі

У послідовному з’єднанні позитивна клема однієї панелі з’єднана з негативною клемою наступної панелі. Ця конфігурація підвищує напругу, зберігаючи струм постійним. Якщо вам потрібно підвищити напругу вашої сонячної системи, послідовне з’єднання є ідеальним.

Наприклад, використовуючи ту ж сонячну панель потужністю 435 Вт:

  • Максимальна потужність: 435 Вт
  • Напруга при максимальній потужності: 40.9 В
  • Сила струму при максимальній потужності: 10.64 А

Підключаючи три з цих панелей послідовно:

  • Загальна потужність: 435 Вт + 435 Вт + 435 Вт = 1305 Вт
  • Напруга при максимальній потужності: 40.9 В + 40.9 В + 40.9 В = 122.7 В
  • Сила струму при максимальній потужності: 10.64 А

Важлива примітка:
Як і в паралельних з’єднаннях, послідовні з’єднання повинні використовувати однакові моделі або забезпечити, щоб параметри напруги та струму відрізнялися не більше ніж на 5%.

Послідовні з’єднання з загостренням є зазвичай переважними, оскільки підвищення напруги замість струму зменшує втрати в кабелях.

Висновок

Незалежно від того, чи вибираєте ви паралельні чи послідовні з’єднання, розуміння ключових параметрів ваших сонячних панелей є суттєвим для оптимальної роботи та безпеки. Дотримуючись цих рекомендацій і використовуючи відповідні з’єднувачі та запобіжники, ви можете спроектувати ефективну та дієву систему сонячної енергії, призначену для ваших потреб.