Розрахунки конструкції струни сонячного інвертора
Наступна стаття допоможе вам розрахувати максимальну / мінімальну кількість модулів на серію під час проектування фотоелектричної системи. Розміри інвертора складаються з двох частин: напруги та струму. Під час визначення розміру інвертора вам потрібно враховувати різні конфігураційні обмеження, які слід враховувати під час визначення розміру інвертора сонячної енергії (Дані з листів даних інвертора та сонячної панелі). І під час визначення розмірів важливим фактором є температурний коефіцієнт.
1. Коефіцієнт температури сонячної панелі Voc / Isc:
Напруга/струм, при якому працюють сонячні батареї, залежить від температури елемента, чим вища температура, тим меншу напругу/струм вироблятиме сонячна панель, і навпаки. Напруга/струм системи завжди буде найвищим у найхолодніших умовах, і, наприклад, для цього потрібен температурний коефіцієнт сонячної панелі Voc. Для моно- та полікристалічних сонячних панелей це завжди негативне значення %/oC, наприклад -0,33%/oC на SUN 72P-35F. Цю інформацію можна знайти в паспорті виробника сонячних панелей. Дивіться малюнок 2.
2. Кількість сонячних панелей у серії:
Коли сонячні панелі з’єднані в послідовні ланцюги (тобто позитивний полюс однієї панелі з’єднаний з негативним полюсом наступної панелі), напруга кожної панелі додається разом, щоб отримати загальну напругу ланцюга. Тому нам потрібно знати, скільки сонячних панелей ви збираєтеся з’єднати послідовно.
Коли ви отримаєте всю інформацію, ви готові ввести її в наступні розрахунки напруги та струму сонячної панелі, щоб побачити, чи відповідає конструкція сонячної панелі вашим вимогам.
Розмір напруги:
1. Максимальна напруга панелі =Voc*(1+(мін.temp-25)*температурний коефіцієнт (Voc)
2. Максимальна кількість сонячних панелей = Макс. вхідна напруга / максимальна напруга панелі
Поточний розмір:
1. Мінімальний струм панелі =Isc*(1+(Max.temp-25)*температурний коефіцієнт (Isc)
2. Максимальна кількість рядків=Макс. вхідний струм / мін. струм панелі
3. Приклад:
Куритиба, місто Бразилія, клієнт готовий встановити один трифазний інвертор Renac Power 5KW, модель сонячної панелі, що використовує модуль 330 Вт, мінімальна температура поверхні міста становить -3 ℃, а максимальна температура 35 ℃, відкритий напруга ланцюга становить 45,5 В, Vmpp — 37,8 В, діапазон напруги інвертора MPPT — 160-950 В, а максимальна напруга може витримує 1000В.
Інвертор і специфікація:
Технічний опис сонячної панелі:
A) Розмір напруги
За найнижчої температури (залежить від місця розташування, тут -3℃), напруга холостого ходу V oc модулів у кожній ланцюжку не повинна перевищувати максимальну вхідну напругу інвертора (1000 В):
1) Розрахунок напруги відкритого ланцюга при -3 ℃:
VOC (-3 ℃)= 45,5*(1+(-3-25)*(-0,33%)) = 49,7 Вольт
2) Розрахунок N максимальної кількості модулів у кожному рядку:
N = Максимальна вхідна напруга (1000 В)/49,7 В = 20,12 (завжди округлюйте в меншу сторону)
Кількість сонячних фотоелектричних панелей у кожній ланцюжку не повинна перевищувати 20 модулів. Крім того, за найвищої температури (залежно від місця розташування, тут 35 ℃), напруга MPP VMPP кожної ланцюга має бути в межах діапазону MPP інвертора сонячної енергії (160 В– 950 В):
3) Розрахунок максимальної напруги потужності VMPP при 35 ℃:
VMPP (35 ℃)=45,5*(1+(35-25)*(-0,33%))= 44 Вольт
4) Розрахунок мінімальної кількості модулів M в кожному рядку:
M = Мінімальна напруга MPP (160 В)/ 44 В = 3,64 (завжди округлюйте в більшу сторону)
Кількість сонячних фотоелектричних панелей у кожній нитці має бути не менше 4 модулів.
Б) Поточний розмір
Струм короткого замикання I SC фотоелектричної панелі не повинен перевищувати допустимий максимальний вхідний струм інвертора сонячної енергії:
1) Розрахунок максимального струму при 35 ℃:
ISC (35 ℃)= ((1+ (10 * (TCSC /100))) * ISC ) = 9,22*(1+(35-25)*(-0,06%))= 9,16 A
2) Розрахунок P максимальної кількості рядків:
P = Максимальний вхідний струм (12,5 A)/9,16 A = 1,36 струн (завжди округляйте вниз)
Масив PV не повинен перевищувати один рядок.
Примітка:
Цей крок не є обов’язковим для інвертора MPPT лише з одним рядком.
В) Висновок:
1. Фотоелектричний генератор (PV масив) складається зодин рядок, який підключається до трифазного інвертора 5KW.
2. У кожній струні повинні бути підключені сонячні панелів межах 4-20 модулів.
Примітка:
Оскільки найкраща напруга MPPT трифазного інвертора становить близько 630 В (найкраща напруга MPPT однофазного інвертора становить близько 360 В), ефективність роботи інвертора є найвищою в цей час. Тому рекомендується розраховувати кількість сонячних модулів відповідно до найкращої напруги MPPT:
N = найкращий MPPT VOC / VOC (-3°C) = 756 В/49,7 В=15,21
Монокристалічна панель Best MPPT VOC = Найкраща напруга MPPT x 1,2=630×1,2=756 В
Полікристалічна панель Best MPPT VOC =Найкраща напруга MPPT x 1,2=630×1,3=819 В
Таким чином, для трифазного інвертора Renac R3-5K-DT рекомендовані вхідні сонячні батареї становлять 16 модулів, і потрібно підключити лише одну ланцюг 16x330W=5280W.
4. Висновок
Вхід інвертора Кількість сонячних панелей залежить від температури комірки та температурного коефіцієнта. Найкраща продуктивність базується на найкращій напрузі MPPT інвертора.