Solar Inverter String tervezési számítások
A következő cikk segít kiszámítani a modulok maximális / minimális számát sorozatonként a PV rendszer tervezésekor. Az inverter méretezése pedig két részből áll, a feszültség és az áram méretezéséből. Az inverter méretezése során figyelembe kell venni a különböző konfigurációs korlátokat, amelyeket a szoláris inverter méretezésénél figyelembe kell venni (Adatok az inverter és a napelem adatlapokról). A méretezés során pedig fontos tényező a hőmérsékleti együttható.
1. Napelem Voc / Isc hőmérsékleti együtthatója:
Az a feszültség/áram, amelyen a napelemek működnek, a cella hőmérsékletétől függ, minél magasabb a hőmérséklet, annál kisebb a feszültség/áram, amelyet a napelem fog termelni, és fordítva. A rendszer feszültsége/árama mindig a legmagasabb a leghidegebb körülmények között, és például a Voc napelem hőmérsékleti együtthatója szükséges ennek kidolgozásához. A mono- és polikristályos napelemeknél ez mindig negatív %/oC érték, például -0,33%/oC a SUN 72P-35F-en. Ez az információ a napelemek gyártóinak adatlapján található. Lásd a 2. ábrát.
2. Napelemek száma sorozatban:
Ha a napelemeket sorba kötik (vagyis az egyik panel pozitívját a következő panel negatívjához kötik), az egyes panelek feszültségét összeadják, így a teljes szálfeszültséget kapják. Ezért tudnunk kell, hány napelem panelt kíván sorba kötni.
Ha minden információ birtokában van, készen áll arra, hogy beírja azokat a következő napelem feszültség- és áramméretezési számításokba, hogy megbizonyosodjon arról, hogy a napelem kialakítás megfelel-e az Ön igényeinek.
Feszültség méretezése:
1. A panel maximális feszültsége =Voc*(1+(Min.hőm.-25)*hőmérséklet-együttható(Voc)
2. Napelemek max. száma=Max. bemeneti feszültség / Max panel feszültség
Jelenlegi méret:
1. A panel minimális áramerőssége =Isc*(1+(Max.hőm.-25)*hőmérséklet-együttható(Isc)
2. Maximális karakterláncok száma=Max. bemeneti áram / Minimális panel áram
3. Példa:
Curitiba, Brazília városa, az ügyfél készen áll egy Renac Power 5KW-os háromfázisú inverter telepítésére, a napelemes modell 330 W-os modul, a város minimális felületi hőmérséklete -3 ℃, a maximális hőmérséklet 35 ℃, a nyitott az áramköri feszültség 45,5 V, a Vmpp 37,8 V, az inverter MPPT feszültségtartománya 160 V-950 V, és a maximális a feszültség 1000V-ot is kibír.
Inverter és adatlap:
Napelem adatlap:
A) Feszültségméretezés
A legalacsonyabb hőmérsékleten (helyfüggő, itt -3 ℃) az egyes láncokban lévő modulok V oc szakadási feszültsége nem haladhatja meg az inverter maximális bemeneti feszültségét (1000 V):
1) A nyitott áramköri feszültség kiszámítása -3 ℃-on:
VOC (-3℃)= 45,5*(1+(-3-25)*(-0,33%)) = 49,7 Volt
2) Az egyes karakterláncokban található modulok maximális számának N kiszámítása:
N = Max bemeneti feszültség (1000 V)/49,7 V = 20,12 (mindig lefelé kerekítve)
A napelem PV panelek száma az egyes láncokban nem haladhatja meg a 20 modult. Emellett a legmagasabb hőmérsékleten (helytől függően, itt 35℃) az egyes szálak VMPP MPP feszültségének a szoláris inverter MPP tartományán belül kell lennie (160 V- 950V):
3) A VMPP maximális teljesítményfeszültség kiszámítása 35 ℃-on:
VMPP (35℃)=45,5*(1+(35-25)*(-0,33%))= 44 Volt
4) Az egyes karakterláncokban lévő M modulok minimális számának kiszámítása:
M = Minimális MPP feszültség (160 V) / 44 V = 3,64 (mindig felfelé kerekítve)
Az egyes láncokban lévő napelemek számának legalább 4 modulnak kell lennie.
B) Jelenlegi méretezés
A PV tömb I SC rövidzárlati árama nem haladhatja meg a szoláris inverter megengedett maximális bemeneti áramát:
1) A maximális áram kiszámítása 35 ℃-on:
ISC (35℃)= ((1+ (10 * (TCSC /100))) * ISC ) = 9,22*(1+(35-25)*(-0,06%))= 9,16 A
2) A karakterláncok maximális számának P kiszámítása:
P = Maximális bemeneti áram (12,5 A)/9,16 A = 1,36 húr (mindig lefelé kerekítve)
A PV tömb nem haladhatja meg az egy karakterláncot.
Megjegyzés:
Ez a lépés nem szükséges a csak egy karakterlánccal rendelkező inverter MPPT esetén.
C) Következtetés:
1. A PV generátor (PV tömb) abból állegy húr, amely a háromfázisú 5 kW-os inverterhez csatlakozik.
2. Minden sorban legyen a csatlakoztatott napelem4-20 modulon belül.
Megjegyzés:
Mivel a háromfázisú inverter legjobb MPPT feszültsége 630 V körül van (az egyfázisú inverter legjobb MPPT feszültsége 360 V körül van), az inverter működési hatásfoka ekkor a legmagasabb. Ezért ajánlatos a napelem modulok számát a legjobb MPPT feszültség alapján kiszámítani:
N = legjobb MPPT VOC / VOC (-3°C) = 756V/49.7V=15.21
Egykristály panel Legjobb MPPT VOC = Legjobb MPPT feszültség x 1,2 = 630 × 1,2 = 756 V
Polikristály panel Legjobb MPPT VOC = Legjobb MPPT feszültség x 1,2 = 630 × 1,3 = 819 V
Tehát a Renac háromfázisú R3-5K-DT inverterhez az ajánlott bemeneti napelem panelek 16 modulból állnak, és csak egy szálat kell csatlakoztatni 16x330W=5280W.
4. Következtetés
Inverter bemenet A napelemek száma a cella hőmérsékletétől és hőmérsékleti együtthatójától függ. A legjobb teljesítmény az inverter legjobb MPPT feszültségén alapul.