Calculs de conception de chaîne d’onduleur solaire
L'article suivant vous aidera à calculer le nombre maximum/minimum de modules par chaîne en série lors de la conception de votre système photovoltaïque. Et le dimensionnement de l'onduleur comprend deux parties, le dimensionnement de la tension et du courant. Lors du dimensionnement de l'onduleur, vous devez prendre en compte les différentes limites de configuration, qui doivent être prises en compte lors du dimensionnement de l'onduleur solaire (données des fiches techniques de l'onduleur et du panneau solaire). Et lors du dimensionnement, le coefficient de température est un facteur important.
1. Coefficient de température du panneau solaire Voc/Isc :
La tension/courant auquel les panneaux solaires fonctionnent dépend de la température de la cellule, plus la température est élevée, plus la tension/courant que le panneau solaire produira est faible et vice versa. La tension/courant du système sera toujours à son maximum dans les conditions les plus froides et par exemple, le coefficient de température du panneau solaire Voc est nécessaire pour résoudre ce problème. Avec les panneaux solaires mono et polycristallins, c'est toujours un chiffre %/oC négatif, comme -0,33%/oC sur le SUN 72P-35F. Ces informations se trouvent sur la fiche technique du fabricant de panneaux solaires. Veuillez vous référer à la figure 2.
2. Nombre de panneaux solaires en série :
Lorsque les panneaux solaires sont câblés en chaînes en série (c'est-à-dire que le positif d'un panneau est connecté au négatif du panneau suivant), la tension de chaque panneau est additionnée pour donner la tension totale de la chaîne. Nous devons donc savoir combien de panneaux solaires vous comptez câbler en série.
Lorsque vous disposez de toutes les informations, vous êtes prêt à les saisir dans les calculs suivants de dimensionnement de tension et de courant des panneaux solaires pour voir si la conception du panneau solaire répondra à vos besoins.
Dimensionnement de la tension :
1. Tension maximale du panneau = Voc*(1+(Min.temp-25)*coefficient de température (Voc)
2. Nombre maximum de panneaux solaires = Max. tension d'entrée / tension maximale du panneau
Taille actuelle :
1. Courant minimum du panneau =Isc*(1+(Max.temp-25)*coefficient de température (Isc)
2. Nombre maximum de chaînes = Max. Courant d'entrée / Courant minimum du panneau
3. Exemple :
Curitiba, la ville du Brésil, le client est prêt à installer un onduleur triphasé Renac Power 5KW, le modèle de panneau solaire utilisant un module de 330 W, la température de surface minimale de la ville est de -3 ℃ et la température maximale est de 35 ℃, l'ouverture La tension du circuit est de 45,5 V, Vmpp est de 37,8 V, la plage de tension MPPT de l'onduleur est de 160 V-950 V et la tension maximale peut supporter 1 000 V.
Onduleur et fiche technique :
Fiche technique du panneau solaire :
A) Dimensionnement de la tension
A la température la plus basse (en fonction de l'emplacement, ici -3℃ ), la tension en circuit ouvert V oc des modules de chaque chaîne ne doit pas dépasser la tension d'entrée maximale de l'onduleur (1000 V) :
1) Calcul de la tension en circuit ouvert à -3℃ :
COV (-3℃)= 45,5*(1+(-3-25)*(-0,33%)) = 49,7 Volts
2) Calcul de N le nombre maximum de modules dans chaque chaîne :
N = Tension d'entrée maximale (1 000 V)/49,7 Volts = 20,12 (toujours arrondir à l'inférieur)
Le nombre de panneaux solaires photovoltaïques dans chaque chaîne ne doit pas dépasser 20 modules. De plus, à la température la plus élevée (en fonction de l'emplacement, ici 35 ℃), la tension MPP VMPP de chaque chaîne doit être dans la plage MPP de l'onduleur solaire (160 V– 950 V) :
3) Calcul de la tension de puissance maximale VMPP à 35℃ :
VMPP (35℃)=45,5*(1+(35-25)*(-0,33%))= 44 Volts
4) Calcul du nombre minimum de modules M dans chaque chaîne :
M = Tension MPP minimale (160 V)/ 44 Volts = 3,64 (toujours arrondir)
Le nombre de panneaux solaires photovoltaïques dans chaque chaîne doit être d'au moins 4 modules.
B) Dimensionnement actuel
Le courant de court-circuit I SC du générateur photovoltaïque ne doit pas dépasser le courant d'entrée maximum autorisé de l'onduleur solaire :
1) Calcul du courant maximum à 35℃ :
ISC (35℃)= ((1+ (10 * (TCSC /100))) * ISC ) = 9,22*(1+(35-25)*(-0,06%))= 9,16 A
2) Calcul de P le nombre maximum de chaînes :
P = Courant d'entrée maximum (12,5 A)/9,16 A = 1,36 chaînes (toujours arrondir à l'inférieur)
Le générateur photovoltaïque ne doit pas dépasser une chaîne.
Remarque:
Cette étape n'est pas requise pour l'onduleur MPPT avec une seule chaîne.
C) Conclusion :
1. Le générateur photovoltaïque (groupe photovoltaïque) se compose deune chaîne, qui est connecté à l'onduleur triphasé 5KW.
2. Dans chaque chaîne, les panneaux solaires connectés doivent êtredans 4 à 20 modules.
Remarque:
Étant donné que la meilleure tension MPPT d'un onduleur triphasé est d'environ 630 V (la meilleure tension MPPT d'un onduleur monophasé est d'environ 360 V), l'efficacité de fonctionnement de l'onduleur est actuellement la plus élevée. Il est donc recommandé de calculer le nombre de modules solaires en fonction de la meilleure tension MPPT :
N = Meilleur MPPT COV / COV (-3°C) = 756 V/49,7 V = 15,21
Panneau monocristallin Meilleur COV MPPT = Meilleure tension MPPT x 1,2 = 630 × 1,2 = 756 V
Panneau polycristallin Meilleur COV MPPT = Meilleure tension MPPT x 1,2 = 630 × 1,3 = 819 V
Ainsi, pour l'onduleur triphasé Renac R3-5K-DT, les panneaux solaires d'entrée recommandés sont de 16 modules, et il suffit de connecter une chaîne 16x330W=5280W.
4. Conclusion
Entrée de l'onduleur Nombre de panneaux solaires, cela dépend de la température des cellules et du coefficient de température. Les meilleures performances sont basées sur la meilleure tension MPPT de l'onduleur.