Napelem rendszer bővítés másfajta napelemmel

Mikor szükséges?

Akkor lehet rá szükség,ha

  • A napelem rendszer nem hozza a várt teljesítményt erős napsütésben sem
  • A meglévővel azonos típusú panel már nem szerezhető be

Szerencsés esetben az inverternek van egy szabad DC bemenete, ekkor az új paneleket erre is köthetjük. De ha csak egy-két panellel bővítünk, akkor ez nem jó megoldás, mert túl kicsi lesz az új string feszültsége, az inverter ezt a stringet csak ritkán fogja használni.

Problémák

A sorba kötés miatt azonos áram fog folyni a régi és új paneleken. Akkor van baj, ha a nagyobb panel miatt a kialakult áram nagyobb, mint a kisebb panel rövidzárlati árama. Emiatt a kisebb panellal párhuzamosan megkerülő diódára lehet szükség. A jelleggörbék vizsgálatával kideríthető, hogy ez reális veszély-e, vagy egyszerűen be kell építeni egyet biztos ami biztos. Egy napelemes kábel Y-osztó párral ez viszonylag egyszerűen megvalósítható

Eredő karaktarisztika

Ha két különböző napelemet sorba kötünk akkor az eredő karakterisztikát úgy kapjuk meg, hogy az egyes áram értékekhez hozzárendeljük a két panel feszültségének összegét.
A konkrét példa két nagyon eltérő napelem panelt hoz össze:

  • Típus: RSM40-8-400M
    Teljesítmény: 400W
    Üresjárati feszültség: 41.3V
    Rövidzárlati áram: 12.34A
    Névleges feszültség: 34.39V
    Névleges áram: 11.64A
  • Típus: LDK-230P-20
    Teljesítmény: 230W
    Üresjárati feszültség: 36.8V
    Rövidzárlati áram: 8.34A
    Névleges feszültség: 29.9V
    Névleges áram: 7.68A

Az egyszerűség kedvéért a jelleggörbéket a három ismert pontra illesztett törött vonallal közelítettem. A kisebb panel zárlati árama fölött az ő feszültségét nullának vettem a megkerülő dióda miatt.

  • Üresjárási pont
  • Névleges munkapont
  • Rövidzárlati pont

Egy egy panel soros eredő karakterisztika
Egy egy panel soros eredő karakterisztika
A teljes .xls tábla itt található:
A gyakorlatban inkább az a helyzet, hogy több panel mellé tennénk egy másik fajtát (vagy esetleg többet).
Tíz plusz egy panel soros eredő karakterisztika
Tíz plusz egy panel soros eredő karakterisztika
A teljesítmény görbe tíz plusz egy panel estén
A teljesítmény görbe tíz plusz egy panel estén

Mikor lehetséges?

A meglévő stringet akkor lehet bővíteni eltérő karakterisztikájú napelemmel, ha

  • A string nincs párhuzamosan kötve egy másikkal strangot képezve (vagy a strangon belüli összes stringet ugyanúgy kell bővíteni)
  • Az új napelemmel együtt sem lépjük túl az inverter megengedett maximális DC feszültségét. Ehhez tudnunk kell, mekkora a string jelenlegi maximális feszültsége. Ezt az inverterről tudjuk leolvasni verőfényes téli vagy nyári napon. Sajnos előre nem lehet tudni, melyik érték magasabb. Ha ezt összevetjük azzal, amit a régi panel névleges értékéből számolunk ki (Névleges feszültség szorozva darabszám), akkor megkapjuk, hogy a gyári adat kb hány százalékán megy a jelenleg rendszer. Ha ezt megszorozzuk a névleges értékekből számolt üresjárási feszültséggel (Üresjárási feszültség szorozva darabszám), akkor megkapjuk, mennyi jelenleg a string üresjárati feszültsége. Ehhez kell hozzáadni a bővítő panelek üresjárati feszültségét. Ennek az összegnek kell kisebbnek lennie mint az inverter maximális megengedett bemeneti DC feszültsége. Biztonsági tényezőt célszerű alkalmazni.
  • A kisebb napelem rövidzárlati árama nagyobb, mint a rendszer üzemi árama (vagy megkerülő diódát kell beépíteni)

Tovább az eszköztárra