solpaneler (PV) og spændinger
for folk, der er nye til solceller (PV), frigøre mysterierne bag jargon og akronymer er en af de sværeste tidlige opgaver. Med hensyn til spænding har PV-moduler mange forskellige spændingstal forbundet med dem. Vi starter med de lette og fortsætter derfra. I denne artikel lærer du om:
- spænding ved åbent kredsløb (VOC)
- spænding ved maksimal effekt (VMP eller VPM)
- Nominel spænding
- TEMPERATURKORRIGERET VOC
- temperaturkoefficient for spænding
- måling af spænding og Solpanelprøvning
spænding ved åbent kredsløb (VOC)
spænding ved åbent kredsløb er den spænding, der læses med et voltmeter eller multimeter, når modulet ikke er tilsluttet nogen belastning. Du ville forvente at se dette nummer opført på et PV-moduls specifikationsark og klistermærke.
denne spænding bruges ved test af moduler, der er friske ud af kassen, og bruges senere, når der udføres TEMPERATURKORRIGEREDE VOC-beregninger i systemdesign. Du kan henvise til nedenstående diagram for at finde typiske VOC-værdier for forskellige typer krystallinske PV-moduler.
| 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 maksimal effekt er den spænding, der opstår, når modulet er tilsluttet en belastning og fungerer ved sin maksimale ydelsesudgang under standard testbetingelser (STC). Du ville forvente at se dette nummer opført på et modulspecifikationsark og klistermærke. VMP er på bøjningsstedet på en i-V-kurve; hvor modulets største effekt er.
det er vigtigt at bemærke, at denne spænding ikke let måles og heller ikke er relateret til systemets ydeevne i sig selv. Det er ikke ualmindeligt, at en belastning eller en batteribank trækker VMP af et modul eller array til et par volt lavere end VMP, mens systemet er i drift.
den nominelle effekt af et PV-modul kan bekræftes i beregninger ved at multiplicere modulets VMP med strømmen ved maksimal effekt (IMP). Resultatet skal give dig eller strøm ved det maksimale effektpunkt, det samme som modulets typeskilt effekt.
VMP for et modul fungerer generelt til at være 0,5 volt pr. Du kan henvise til diagrammet for at finde typiske VMP-værdier for forskellige typer krystallinske moduler.
Nominel spænding
Nominel spænding er den spænding, der bruges som klassificeringsmetode, som overførsel fra de dage, hvor batterisystemer var de eneste ting, der gik. Du ville ikke forvente at se dette nummer angivet på et PV-moduls specifikationsark og klistermærke. Denne nomenklatur fungerede rigtig godt, fordi de fleste systemer havde 12V eller 24V batteribanker. Når du havde et 12V batteri til opladning, ville du bruge et 12V modul, end of story. Det samme var tilfældet med 24V-systemer.
da opladning var det eneste spil i byen, dikterede batteriernes behov, hvor mange celler inde i PV ‘ en der skulle tilsluttes i serie og eller parallelt, så solmodulerne under de fleste vejrforhold ville arbejde for at oplade batteriet(e).
hvis du henviser til diagrammet, kan du se, at 12V-moduler generelt havde 36 celler kablet i serie, hvilket i årenes løb viste sig at være det optimale antal til pålidelig opladning af 12v-batterier. Det står til grund, at et 24V-system ville se tallene dobbelt, og det gælder i diagrammet. Alt fungerede rigtig godt i dette off grid solsystem som og udviklede sig langs den samme nomenklatur, så når du havde et 12V batteri, og du ville have solenergi, du vidste, at du var nødt til at få et “12V” modul og en “12V” controller.
selvom spændingen fra solmodulet kunne være ved 17vdc, og ladestyringen ville oplade ved 14V, mens omformeren kørte lykkeligt ved 13vdc-indgang, bestod hele systemet af 12v “nominelle” komponenter, så det hele ville arbejde sammen. Dette fungerede godt i et godt stykke tid, indtil maksimal effektpunktteknologi (MPPT) blev tilgængelig og begyndte at dukke op.
dette betød, at ikke alle PV nødvendigvis opladede batterier, og at efterhånden som MPPT-teknologien udviklede sig, selv når PV blev brugt til opladning af batterier, var du ikke længere forpligtet til at bruge den samme nominelle spænding som din batteribank.
Strengomformere og ændrede spillet til moduler, da de ikke længere blev tvunget i deres design til at blive set til spændingsbehovet for dybcyklusbatterier. Dette skift gjorde det muligt for producenterne at fremstille moduler baseret på fysisk størrelse, effektegenskaber og bruge andre materialer, der producerede modulspændinger, der ikke var relateret til batterier.
den første og mest populære ændring fandt sted i det, der nu generelt kaldes 18V “nominelle” moduler. Der er ingen 18V batteri banker til RE systemer. Modulerne erhvervede dette navn, fordi deres celletal og funktionelle spændingsvurderinger placerede dem lige mellem de to eksisterende kategorier af 12V og 24V “nominelle” PV-moduler. Mange moduler fulgte med 48 Til 60 celler, der producerede spændinger, der ikke var et direkte match for 12V eller 24V nominelle systemkomponenter.
for at undgå dårlig systemdesign og forvirring blev 18V moniker vedtaget af mange i branchen, men i sidste ende kan have skabt mere forvirring blandt nybegyndere, der ikke forstod forholdet mellem celler i serie, VOC, VMP og nominel spænding. Med denne forståelse bliver tingene meget lettere, og diagrammet skal hjælpe med at låse op for noget af mysteriet.
TEMPERATURKORRIGERET VOC
den TEMPERATURKORRIGEREDE VOC-værdi er påkrævet for at sikre, at når kolde temperaturer hæver VOC for et array, at andet tilsluttet udstyr som MPPT-controllere eller Gitterbindere ikke beskadiges. Denne beregning udføres på en af to måder. Den første måde indebærer at bruge diagrammet i NEC 690.7. Den anden måde indebærer at lave beregninger med temperaturkoefficienten for spænding og den koldeste lokale temperatur.
temperaturkoefficient for spænding
denne værdi repræsenterer ændringen i spænding baseret på temperatur. Generelt bruges det til at beregne kold Temp/højere Spændingssituationer til array og komponentvalg i køligere klimaer. Denne værdi kan præsenteres som en procentvis ændring fra STC-spændinger pr. Disse oplysninger blev ikke let fundet tidligere, men ses nu mere almindeligt på spec-sider og undertiden modulklistermærker.
måling af spænding og Solpaneltest
spændinger kan læses på et PV-modul ved hjælp af et voltmeter eller multimeter. Hvad du vil se nedenfor er et eksempel på et voltmeter, der måler VOC med en samledåse. Dette ville være udsigten fra bagsiden af PV-modulet.
