Neden hücreleri ikiye böldüm?
Yarı kesilmiş hücre panellerinin avantajlarının çoğu, panelin iç akımının yarısına kadar düşmesine bağlanmaktadır. Akımın yarıya indirilmesi direnç kayıplarını azaltır, bu yüzden performans artar. Bu, daha yüksek verim, m² başına daha iyi üretim ve sıcakta daha iyi performans gibi birçok fayda sağlar. Gölgelendirme faydaları, daha iyi dayanıklılık ve diğer bazı performans kazanımları da gerekli revize edilmiş panel konfigürasyonu ile gerçekleştirilir.
Dirençli kayıplarda azalma
Bir güneş modülünde, elektronlar hücre ara bağlantılarından ve baralardan geçerken güç kayıpları meydana gelir. Güç kaybı, akımın karesiyle çarpılan dirence eşit olduğundan (P kaybı = R x I²), akımdaki bir azalma kaybı azaltır. Hücrenin ikiye bölünmesi, hücrenin akımını (voltajı değil) yarıya indirir, bu nedenle bu değişikliği denklemde uyguladığınızda kayıplar% 75 oranında azalır. En yüksek üretim sürelerinde akıntı en yüksek olduğu için, fayda en fazla olduğu zamandır . Kayıpları azaltmak için akımı azaltmak yeni bir şey değil, güç aktarımında bir asırdan fazla bir süredir yaptık. Ancak iki kez yarım akım hücresi miktarına sahip olmak voltajımızı iki katına çıkarır ve bu da sistem tasarımı üzerinde istenmeyen sonuçları doğurur. Bu, revize edilmiş panel konfigürasyonunda çözülmüştür.
Standart 60 hücre vs 120 yarım kesim hücre paneli
Yeni, daha iyi yapılandırma
Bunun nasıl çalıştığını anlamak için aşağıdakileri bilmeniz gerekir:
Bir diziye hücre dizileri (seri) eklemek, akım değil voltaj biriktirir
İkinci bir hücre dizisi (paralel olarak) eklemek, gerilimi değil akımı biriktirir
Böylece, 120 yarı kesilmiş hücre bir dizgede kablolanmış olsaydı, normal bir 60 hücreli panelin akımının iki katı voltaj ve yarısı olurdu. Bunu düzeltmek için üreticiler, hücre düzenini paralel olarak birleştirilen iki adet 60 yarı kesilmiş hücre panelinin dizeleri olacak şekilde yeniden tasarladılar. Genel sonuç oldukça zekicedir, çünkü ortaya çıkan voltaj ve akım standart 60 hücreli bir panel ile aynıdır, fakat iç akım yarıya iner. Bu, veriminden% 1.5-3 artışla sonuçlanır; bu ses, sesinden daha derindir. Aynı zamanda bazı istenen yan etkileri vardır.
Gölgelendirme işleme iyileştirmeleri
Belirtildiği gibi, düzendeki değişiklik panelin belirli gölgelendirme senaryoları altında daha iyi performans göstermesini sağlar. Bu işe girmeden önce, lütfen birkaç şeye dikkat edin:
Bu panellerin tercih ettiği senaryolar olsa bile, gölgelendirme sisteminizde hala önemli bir etkiye sahip olacak.
Panel, bir dizgede veya bir MLPE cihazında (Mikro invertörler veya optimizerler gibi Modül Seviyesi Güç Elektroniği) olduğundan farklı olarak davranabilir.
Üreticilerin zorladığı şeylerden biri, panelin üst yarısının, alt yarısı gölgeliyse ya da tam tersi durumda etkilenmeden çalışabilmesidir. Bunu anlamak için, gölgelemede hızlı bir şekilde yenilenmeye ihtiyacımız var.
Gölgelemenin yarım kesitli bir hücre panelinde neden daha iyi yönetilebileceği
Paralel olarak bağlanmış iki teliniz olduğunda (bu panellerin üst ve alt yarısı gibi), alt akım hücresini sadece o tarafa izole edebilirsiniz. Bu yüzden bir yarısı% 10 kapasitede üretiliyor, diğeri tam üretiliyor olabilir. Bu oldukça kullanışlı, ancak bir dezavantajı var.
"Panel, bir dizgide veya bir MLPE cihazında olduğundan farklı olabilir" yorumumu hatırla. Bu yüzden önemli.
Diyelim ki bir dize invertöründe, hepsi mükemmel güneş ışığına sahip 10 panelden oluşan bir diziniz (oldukça yaygın), dibinde yarı gölgede bir panel hariç. Bu durumda, bu panel% 50'de üretebilir, ancak diğer paneller de öyle olur. Bu ideal değil. Eviricinin MPPT'si bunun olmasına izin vermiyor. Bunun yerine, akım yüksek kalacaktır ve bu paneldeki bypass diyotları bu panelin tamamını etkinleştirecek ve atlayacaktır.
Yukarıdaki senaryoda bir optimize edici veya mikro invertör varsa, bu farklı (daha iyi) bir hikaye. Diğerleri etkilenmeden devam ederken bu panel% 50'de üretebilir.
İşte resimli bir versiyon:
İki Senaryo
Her ikisinde de, farklı renk koşullarında bir dizili inverter kullanan bir dizgede 10 adet yarı kesilmiş hücre paneli bulunur.
Senaryo1 , bir panelin% 90 gölgelemesinin alt yarısını (resimde gösterildiği gibi) varsayalım
Panel 1'deki diyotları atla etkinleştirmek
Yarı kesilmiş hücrelere rağmen, sistem hala bir paneli düşürmeden daha düşük bir akıma sahip olmaktan daha iyidir. Nedenine ilişkin kaba ve basitleştirilmiş bir genel bakışa bakınız. Not:
1 güç (P) = Akım (I) xVoltaj (V)
1 Diyelim ki paneller yaklaşık üretiyor. 30 V ve 9 Amper
3 Bir dizede panelleri tutabildiğinizde gerilim artar, akım dizede en düşük akımda çalışmaz.
Seçenek 1 - Diyotlar aktif, panel 1'i tamamen bırakın:
P = 9 amps x 270 Volt (9 panel @ 30 Volt), P = Yaklaşık. 2430 Watt
Seçenek 2 - Etkin değil, tüm panellerin akımını azaltır
P = 4.95 amps x 300 Volt (9 panel @ 30 Volt), P = Yaklaşık. 1485 Watt
Senaryo 2 , tüm panellerin altında% 90 gölgeleme olduğunu varsayalım
Tüm bypass diyotları aktif olmayacak
Burası yarım kesilmiş hücrelerin mükemmel olduğu yer. Baypas diyotları aktif olmaz ve üretim yukarıdaki seçenek 2 olur. Standart bir panel ile neredeyse tüm üretim kaybedilecek.
İki senaryoda, biri yarım kesilmiş hücrelerin yardım edemeyeceği, diğeri ise son derece yardım edeceği yer.