Päikeseenergia inverteri stringi disaini arvutused
Järgmine artikkel aitab teil PV-süsteemi kavandamisel arvutada maksimaalse / minimaalse moodulite arvu seeria stringi kohta. Ja inverteri suuruse määramine koosneb kahest osast, pingest ja voolu suurusest. Inverteri suuruse määramisel tuleb arvestada erinevate konfiguratsioonipiirangutega, mida tuleks päikeseenergia inverteri suuruse määramisel arvestada (Andmed inverteri ja päikesepaneeli andmelehtedelt). Ja suuruse määramisel on temperatuuri koefitsient oluline tegur.
1. Päikesepaneeli temperatuuritegur Voc / Isc:
Pinge/vool, millega päikesepaneelid töötavad, sõltub elemendi temperatuurist, mida kõrgem on temperatuur, seda madalamat pinget/voolu päikesepaneel toodab ja vastupidi. Süsteemi pinge/vool on kõige külmemates tingimustes alati kõrgeim ja selle väljatöötamiseks on vaja näiteks päikesepaneeli temperatuurikoefitsienti Voc. Mono- ja polükristalliliste päikesepaneelide puhul on see alati negatiivne %/oC, näiteks -0,33%/oC mudelil SUN 72P-35F. Selle teabe leiate päikesepaneelide tootjate andmelehelt. Palun vaadake joonist 2.
2. Päikesepaneelide arv seerias:
Kui päikesepaneelid on ühendatud järjestikku (st ühe paneeli pluss on ühendatud järgmise paneeli negatiivsega), liidetakse iga paneeli pinge, et saada stringi kogupinge. Seetõttu peame teadma, mitu päikesepaneeli kavatsete järjestikku ühendada.
Kui teil on kogu teave, olete valmis sisestama selle järgmistesse päikesepaneelide pinge suuruse ja voolu suuruse arvutustesse, et näha, kas päikesepaneeli konstruktsioon vastab teie vajadustele.
Pinge suurus:
1. Maksimaalne paneeli pinge = Voc*(1+(Min.temp-25)*temperatuuri koefitsient(Voc)
2. Päikesepaneelide maksimaalne arv = Max. sisendpinge / Max paneeli pinge
Praegune suurus:
1. Minimaalne paneeli vool = Isc*(1+(Max.temp-25)*temperatuuri koefitsient(Isc)
2. Maksimaalne stringide arv=Max. sisendvool / Minimaalne paneeli vool
3. Näide:
Curitiba, Brasiilia linn, klient on valmis paigaldama ühe Renac Power 5KW kolmefaasilise inverteri, kasutatav päikesepaneeli mudel on 330W moodul, linna minimaalne pinnatemperatuur on -3 ℃ ja maksimaalne temperatuur 35 ℃, avatud vooluahela pinge on 45,5 V, Vmpp on 37,8 V, inverteri MPPT pingevahemik on 160 V–950 V ja maksimaalne pinge talub 1000V.
Inverter ja andmeleht:
Päikesepaneeli andmeleht:
A) Pinge suuruse määramine
Madalaimal temperatuuril (sõltub asukohast, siin -3 ℃) ei tohi igas stringis olevate moodulite avatud vooluahela pinge V oc ületada inverteri maksimaalset sisendpinget (1000 V):
1) Lahtise vooluahela pinge arvutamine temperatuuril -3 ℃:
VOC (-3 ℃) = 45,5*(1+(-3-25)*(-0,33%)) = 49,7 volti
2) N maksimaalse moodulite arvu arvutamine igas stringis:
N = maksimaalne sisendpinge (1000 V) / 49,7 volti = 20,12 (alati ümardada allapoole)
Päikese PV paneelide arv ühes jadas ei tohi ületada 20 moodulit Pealegi peab kõrgeimal temperatuuril (sõltub asukohast, siin 35℃) iga stringi MPP pinge VMPP olema päikeseenergia inverteri MPP vahemikus (160 V– 950 V):
3) Maksimaalse võimsuspinge VMPP arvutamine temperatuuril 35 ℃:
VMPP (35℃)=45,5*(1+(35-25)*(-0,33%))= 44 volti
4) Igas stringis olevate moodulite minimaalse arvu M arvutamine:
M = minimaalne MPP pinge (160 V) / 44 V = 3,64 (alati ümardada ülespoole)
Päikesepaneelide arv igas stringis peab olema vähemalt 4 moodulit.
B) Praegune suurus
PV-massiivi lühisvool I SC ei tohi ületada päikeseenergia inverteri lubatud maksimaalset sisendvoolu:
1) Maksimaalse voolu arvutamine temperatuuril 35 ℃:
ISC (35℃)= ((1+ (10 * (TCSC /100))) * ISC ) = 9,22*(1+(35-25)*(-0,06%)) = 9,16 A
2) stringide maksimaalse arvu P arvutamine:
P = maksimaalne sisendvool (12,5 A) / 9,16 A = 1,36 stringi (alati ümardada allapoole)
PV massiiv ei tohi ületada ühte stringi.
Märkus:
Seda sammu pole vaja ainult ühe stringiga muunduri MPPT puhul.
C) Järeldus:
1. PV generaator (PV massiiv) koosnebüks string, mis on ühendatud kolmefaasilise 5KW inverteriga.
2. Igas stringis peaksid olema ühendatud päikesepaneelid4-20 mooduli sees.
Märkus:
Kuna kolmefaasilise inverteri parim MPPT pinge on umbes 630 V (parim ühefaasilise inverteri MPPT pinge on umbes 360 V), on inverteri tööefektiivsus sel hetkel kõrgeim. Seega on soovitatav arvutada päikesemoodulite arv parima MPPT pinge järgi:
N = parim MPPT VOC / VOC (-3 °C) = 756 V/49,7 V = 15,21
Ükskristallpaneel Parim MPPT VOC = parim MPPT pinge x 1,2 = 630 × 1,2 = 756 V
Polükristallpaneel Parim MPPT VOC = parim MPPT pinge x 1,2 = 630 × 1,3 = 819 V
Seega on Renaci kolmefaasilise inverteri R3-5K-DT jaoks soovitatavad sisendpäikesepaneelid 16 moodulist ja need tuleb lihtsalt ühendada ühe stringiga 16x330W=5280W.
4. Järeldus
Inverteri sisend Päikesepaneelide arv sõltub elemendi temperatuurist ja temperatuurikoefitsiendist. Parim jõudlus põhineb inverteri parimal MPPT pingel.