solární panely (PV) a napětí
pro lidi, kteří jsou ve fotovoltaice (PV) noví, je odemknutí tajemství za žargonem a zkratkami jedním z nejobtížnějších raných úkolů. Pokud jde o napětí, FV moduly mají mnoho různých čísel napětí s nimi spojených. Začneme s těmi snadnými a pokračujeme odtud. V tomto článku se dozvíte o:
- napětí při otevřeném obvodu (VOC)
- napětí při maximálním výkonu (VMP nebo VPM)
- Jmenovité napětí
- teplotně korigované VOC
- teplotní koeficient napětí
- měření napětí a testování solárních panelů
napětí při otevřeném obvodu (VOC)
napětí při otevřeném obvodu je hodnota napětí v otevřeném obvodu napětí, které se čte voltmetrem nebo multimetrem, když modul není připojen k žádné zátěži. Očekávali byste, že toto číslo bude uvedeno na specifikačním listu a štítku FV modulu.
toto napětí se používá při testování modulů čerstvých po vybalení z krabice a používá se později při provádění výpočtů VOC korigovaných teplotou v návrhu systému. Můžete odkazovat na níže uvedenou tabulku a najít typické hodnoty VOC pro různé typy krystalických FV modulů.
| Nominal Voltage | VOC – typical | VMP – typical | # of cells in series |
|---|---|---|---|
| 12 | 21 | 17 | 36 |
| 18 | 30 | 24 | 48 |
| 18 | 33 | 26 | 54 |
| 20 | 36 | 29 | 60 |
| 24 | 42 | 35 | 72 |
Voltage at Maximum Power (VMP or VPM)
Voltage at maximální výkon je napětí, ke kterému dochází, když je modul připojen k zátěži a pracuje na svém špičkovém výkonu za standardních zkušebních podmínek (STC). Dalo by se očekávat, že toto číslo je uvedeno na specifikačním listu modulů a štítku. VMP je v místě ohybu na i-v křivce; kde je největší výkon modulu.
je důležité si uvědomit, že toto napětí není snadno měřitelné a také nesouvisí s výkonem systému jako takovým. To není neobvyklé, že zatížení nebo baterie banka čerpat VMP modulu nebo pole na několik voltů nižší než VMP, když je systém v provozu.
Jmenovitý příkon FV modulu lze ve výpočtech potvrdit vynásobením VMP modulu proudem při maximálním výkonu (IMP). Výsledek by vám měl poskytnout výkon při maximálním výkonu, stejný jako příkon typového štítku modulu.
VMP modulu obecně funguje jako 0,5 voltů na buňku zapojenou do série uvnitř modulu. Můžete odkazovat na graf najít typické hodnoty VMP pro různé typy krystalických modulů.
Jmenovité napětí
Jmenovité napětí je napětí, které se používá jako klasifikační metoda, jako přenos z dob, kdy byly bateriové systémy jedinými věcmi. Neočekávali byste, že toto číslo uvidíte na specifikačním listu a štítku FV modulu. Tato nomenklatura fungovala opravdu dobře, protože většina systémů měla bateriové banky 12V nebo 24V. Když jste měli k nabíjení 12V baterii, použili byste 12V modul, konec příběhu. Totéž platilo u systémů 24V.
protože nabíjení bylo jedinou hrou ve městě, potřeby baterií diktovaly, kolik článků uvnitř PV by mělo být zapojeno do série nebo paralelně, takže za většiny povětrnostních podmínek by solární moduly fungovaly pro nabíjení baterie(baterií).
pokud odkazujete na graf, můžete vidět, že 12V moduly měly obecně 36 článků zapojených do série, což bylo v průběhu let zjištěno jako optimální číslo pro spolehlivé nabíjení 12V baterií. Je logické, že systém 24V by viděl čísla dvojnásobná a platí to v grafu. Všechno fungovalo v této sluneční soustavě mimo síť opravdu dobře a vyvinulo se ve stejné nomenklatuře, takže když jste měli 12V baterii a chtěli jste solární energii, věděli jste, že musíte získat modul“ 12V „a řadič“ 12V“.
i když by napětí ze solárního modulu mohlo být na 17VDC a regulátor nabíjení by se nabíjel na 14V, zatímco střídač běžel šťastně na vstupu 13VDC, celý systém byl tvořen 12V „jmenovitými“ komponenty, takže by vše fungovalo společně. To fungovalo dobře po dobrou dobu, dokud nebyla k dispozici technologie maximálního power point (MPPT) a nezačala se objevovat.
to znamenalo, že ne všechny PV nutně nabíjely baterie a že jak se vyvinula technologie MPPT, i když se PV používala při nabíjení baterií, již nebylo nutné používat stejné jmenovité napětí jako vaše baterie.
String střídače a změnil hru pro moduly, protože již nebyly nuceny ve svém designu být zavázán k potřebám napětí hlubokých cyklů baterií. Tento posun umožnil výrobcům vyrábět moduly na základě fyzické velikosti, příkonové charakteristiky, a používat jiné materiály, které produkovaly napětí modulů zcela nesouvisející s bateriemi.
první a nejoblíbenější změna nastala v tom, co se dnes obecně nazývá 18V „nominální“ moduly. Neexistují žádné 18V baterie banky pro re systémy. Moduly získaly toto jméno, protože jejich počet článků a funkční Jmenovité napětí je umístily přímo mezi dvě existující kategorie“ nominálních “ FV modulů 12V A 24V. Mnoho modulů následovalo 48 na 60 buňky, které produkovaly napětí, která nebyla přímou shodou pro jmenovité systémové komponenty 12V nebo 24V.
aby se zabránilo špatnému návrhu systému a zmatku, byla přezdívka 18V přijata mnoha v průmyslu, ale nakonec mohla způsobit větší zmatek mezi nováčky, kteří nerozuměli vztahu mezi články v sérii, VOC, VMP a jmenovitém napětí. S tímto pochopením se věci mnohem jednodušší, a graf by měl pomoci odemknout některé z tajemství.
teplotně korigovaný VOC
hodnota VOC korigovaná teplotou je nutná, aby se zajistilo, že při nízkých teplotách zvýší VOC pole, že ostatní připojená zařízení, jako jsou regulátory MPPT nebo střídače mřížky, nebudou poškozena. Tento výpočet se provádí jedním ze dvou způsobů. První způsob zahrnuje použití grafu v NEC 690.7. Druhý způsob zahrnuje výpočty s teplotním koeficientem napětí a nejchladnější místní teplotou.
teplotní koeficient napětí
tato hodnota představuje změnu napětí na základě teploty. Obecně se používá k výpočtu studené teploty / situace s vyšším napětím pro výběr polí a komponent v chladnějším podnebí. Tato hodnota může být prezentována jako procentuální změna z napětí STC na stupeň nebo jako změna hodnoty napětí na změnu teploty stupně. Tato informace nebyla v minulosti snadno nalezena,ale nyní je častěji vidět na stránkách spec a někdy i na nálepkách modulů.
měření napětí a testování solárních panelů
napětí lze číst na FV modulu pomocí voltmetru nebo multimetru. Níže uvidíte příklad voltmetru měřícího VOC se spojovací skříní. To by byl pohled ze zadní části fotovoltaického modulu.
