Càlculs de disseny de cordes d'inversor solar
L'article següent us ajudarà a calcular el nombre màxim/mínim de mòduls per cadena de sèrie quan dissenyeu el vostre sistema fotovoltaic. I la mida de l'inversor consta de dues parts, la tensió i la mida de corrent. Durant el dimensionament de l'inversor cal tenir en compte els diferents límits de configuració, que s'han de tenir en compte a l'hora de dimensionar l'inversor d'energia solar (Dades de l'inversor i fitxes de plaques solars). I durant el dimensionament, el coeficient de temperatura és un factor important.
1. Coeficient de temperatura del panell solar de Voc / Isc:
La tensió/corrent amb què funcionen els panells solars depèn de la temperatura de la cèl·lula, com més alta sigui la temperatura, menor serà la tensió/intensitat que produirà el panell solar i viceversa. La tensió/corrent del sistema sempre estarà al màxim en les condicions més fredes i, per exemple, es requereix el coeficient de temperatura del panell solar de Voc per resoldre-ho. Amb plaques solars mono i policristal·lines, sempre és una xifra negativa de %/oC, com ara -0,33%/oC al SUN 72P-35F. Aquesta informació es pot trobar a la fitxa del fabricant de panells solars. Consulteu la figura 2.
2. Nombre de plaques solars en sèrie:
Quan els panells solars es connecten en cadenes en sèrie (és a dir, el positiu d'un panell està connectat al negatiu del següent panell), la tensió de cada panell s'afegeix per donar la tensió total de la cadena. Per tant, hem de saber quants panells solars pretén connectar en sèrie.
Quan tingueu tota la informació, esteu preparat per introduir-la en els següents càlculs de dimensionament de la tensió del panell solar i de la mida actual per veure si el disseny del panell solar s'adapta als vostres requisits.
Dimensió de voltatge:
1. Tensió màxima del panell =Voc*(1+(Min.temp-25)*coeficient de temperatura (Voc)
2. Nombre màxim de plaques solars=Màx. tensió d'entrada / voltatge màxim del panell
Mida actual:
1. Actualitat mínima del panell = Isc*(1+(Max.temp-25)*coeficient de temperatura (Isc)
2. Nombre màxim de cadenes=Màx. corrent d'entrada / intensitat mínima del panell
3. Exemple:
Curitiba, la ciutat del Brasil, el client està preparat per instal·lar un inversor trifàsic Renac Power 5KW, el model de panell solar que utilitza és un mòdul de 330 W, la temperatura mínima de la superfície de la ciutat és -3 ℃ i la temperatura màxima és de 35 ℃, l'obertura La tensió del circuit és de 45,5 V, Vmpp és de 37,8 V, el rang de tensió MPPT de l'inversor és de 160 V-950 V i la tensió màxima pot suportar 1000V.
Inversor i full de dades:
Full de dades del panell solar:
A) Dimensió de la tensió
A la temperatura més baixa (depenent de la ubicació, aquí -3 ℃), la tensió de circuit obert V oc dels mòduls de cada cadena no ha de superar la tensió d'entrada màxima de l'inversor (1000 V):
1) Càlcul de la tensió del circuit obert a -3 ℃:
VOC (-3℃) = 45,5*(1+(-3-25)*(-0,33%)) = 49,7 volts
2) Càlcul de N el nombre màxim de mòduls a cada cadena:
N = Tensió d'entrada màxima (1000 V)/49,7 Volt = 20,12 (sempre arrodonint cap avall)
El nombre de panells solars fotovoltaics de cada cadena no ha de superar els 20 mòduls. A més, a la temperatura més alta (depenent de la ubicació, aquí 35 ℃), la tensió MPP VMPP de cada cadena ha d'estar dins del rang MPP de l'inversor d'energia solar (160 V– 950 V):
3) Càlcul de la tensió de potència màxima VMPP a 35 ℃:
VMPP (35 ℃)=45,5*(1+(35-25)*(-0,33%))=44V
4) Càlcul del nombre mínim de mòduls M en cada cadena:
M = tensió MPP mínima (160 V)/ 44 volts = 3,64 (arrodonir sempre cap amunt)
El nombre de plaques solars fotovoltaiques a cada cadena ha de ser com a mínim de 4 mòduls.
B) Dimensió actual
El corrent de curtcircuit I SC de la matriu fotovoltaica no ha de superar el corrent d'entrada màxim permès de l'inversor d'energia solar:
1) Càlcul del corrent màxim a 35 ℃:
ISC (35℃)= ((1+ (10 * (TCSC /100))) * ISC ) = 9,22*(1+(35-25)*(-0,06%))= 9,16 A
2) Càlcul de P el nombre màxim de cadenes:
P = Corrent d'entrada màxima (12,5 A)/9,16 A = 1,36 cadenes (sempre arrodonint cap avall)
La matriu fotovoltaica no ha de superar una cadena.
Observació:
Aquest pas no és necessari per a l'inversor MPPT amb només una cadena.
C) Conclusió:
1. El generador fotovoltaic (matriu fotovoltaica) consta deuna corda, que està connectat a l'inversor trifàsic de 5KW.
2. A cada cadena haurien d'estar connectades les plaques solarsdins de 4-20 mòduls.
Observació:
Com que la millor tensió MPPT de l'inversor trifàsic és d'uns 630 V (la millor tensió MPPT de l'inversor monofàsic és d'uns 360 V), l'eficiència de treball de l'inversor és la més alta en aquest moment. Per tant, es recomana calcular el nombre de mòduls solars segons la millor tensió MPPT:
N = Millor MPPT VOC / VOC (-3 °C) = 756 V/49,7 V = 15,21
Panell d'un sol cristall Millor MPPT VOC = Millor voltatge MPPT x 1,2 = 630 × 1,2 = 756 V
Panell de policristal Millor MPPT VOC = Millor voltatge MPPT x 1,2 = 630 × 1,3 = 819 V
Així, per a l'inversor trifàsic Renac R3-5K-DT, els panells solars d'entrada recomanats són 16 mòduls i només cal connectar una cadena de 16x330W = 5280W.
4. Conclusió
Entrada de l'inversor Nombre de plaques solars depèn de la temperatura de la cèl·lula i del coeficient de temperatura. El millor rendiment es basa en la millor tensió MPPT de l'inversor.