napelemek (PV) és feszültségek
a fotovoltaikus (PV) új emberek számára a zsargon és a rövidítések mögötti rejtélyek feloldása az egyik legnehezebb korai feladat. A feszültséget illetően a PV modulok sok különböző feszültségszámmal rendelkeznek. A könnyebbekkel kezdjük, és onnan folytatjuk. Ebben a cikkben megtudhatja:
- feszültség Nyitott áramkörön (VOC)
- feszültség maximális teljesítményen (VMP vagy VPM)
- Névleges feszültség
- hőmérséklet Korrigált VOC
- hőmérsékleti együttható feszültség
- mérési feszültség és napelemes vizsgálat
feszültség Nyitott áramkörön (VOC)
feszültség Nyitott áramkörön az a feszültség, amelyet voltmérővel vagy multiméterrel olvasnak, amikor a modul nincs csatlakoztatva semmilyen terheléshez. Azt várná, hogy ez a szám szerepel a PV modul specifikációs lapján és matricáján.
ezt a feszültséget akkor használják, amikor a modulokat frissen tesztelik a dobozból, majd később használják, amikor hőmérséklet-korrigált VOC-számításokat végeznek a rendszer tervezésében. Az alábbi táblázatra hivatkozhat, hogy megtalálja a különböző típusú kristályos PV modulok tipikus VOC értékeit.
| 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 a maximális teljesítmény az a feszültség, amely akkor következik be, amikor a modul egy terheléshez csatlakozik, és normál vizsgálati körülmények között (STC) a csúcsteljesítményen működik. Azt várnánk, hogy ez a szám szerepel a modulok specifikációs lap és matrica. A VMP a kanyar helyén van egy I-V görbén; ahol a modul legnagyobb teljesítménye van.
fontos megjegyezni, hogy ez a feszültség nem könnyen mérhető, és nem kapcsolódik a rendszer teljesítményéhez önmagában. Nem ritka, hogy egy terhelés vagy egy akkumulátor bank lehívja egy modul vagy tömb VMP-jét néhány V-nál alacsonyabb VMP-re, amíg a rendszer működik.
a PV modul névleges teljesítménye a számításokban megerősíthető úgy, hogy a modul VMP-jét megszorozzuk a maximális teljesítménynél (IMP) lévő árammal. Az eredménynek a maximális teljesítményponton kell megadnia vagy energiát, ugyanaz, mint a modul adattáblájának teljesítménye.
a modul VMP-je általában a modulon belül sorba kapcsolt cellánként 0,5 volt. Hivatkozhat a diagramra, hogy megtalálja a különböző típusú kristályos modulok tipikus VMP értékeit.
Névleges feszültség
A Névleges feszültség az a feszültség, amelyet osztályozási módszerként használnak, mint átvitelt azoktól a napoktól, amikor az akkumulátorrendszerek voltak az egyetlen dolgok. Nem számíthat arra, hogy ez a szám szerepel a PV modul specifikációs lapján és matricáján. Ez a nómenklatúra nagyon jól működött, mert a legtöbb rendszerben 12V vagy 24V akkumulátor volt. Ha volt egy 12V akkumulátor töltésére akkor használja a 12V modul, történet vége. Ugyanez igaz a 24V-os rendszerekre is.
mivel a töltés volt az egyetlen játék a városban, az akkumulátorok igényei diktálták, hogy a PV belsejében hány cellát kell sorba és vagy párhuzamosan bekötni, hogy a legtöbb időjárási körülmények között a napelem modulok működjenek az akkumulátor(ok) töltésére.
ha a diagramra hivatkozik, láthatja, hogy a 12 V-os modulok általában 36 cellát soroltak sorba, ami az évek során az optimális számnak bizonyult a 12 V-os akkumulátorok megbízható töltéséhez. Magától értetődik, hogy egy 24V-os rendszer a számokat kétszeresére látja, és ez igaz a diagramon. Minden nagyon jól működött ebben az off grid Naprendszerben, mivel az ugyanazon nómenklatúra mentén fejlődött ki, így amikor 12V-os akkumulátorod volt, és napenergiát akartál, tudtad, hogy “12V” modult és “12V” vezérlőt kell kapnod.
annak ellenére, hogy a napelemes modul feszültsége 17VDC lehet, és a töltésvezérlő 14V-on töltene, miközben az inverter boldogan működött 13VDC bemeneten, az egész rendszer 12V “névleges” alkatrészekből állt, így mind együtt fog működni. Ez jól működött egy jó ideig, amíg a Maximális teljesítménypont technológia (MPPT) elérhetővé vált, és elkezdett felbukkanni.
ez azt jelentette, hogy nem minden PV volt szükség az akkumulátorok töltésére, és hogy az MPPT technológia fejlődésével, még akkor is, ha a PV-t az akkumulátorok töltésére használták, már nem kellett ugyanazt a névleges feszültséget használni, mint az akkumulátor bankja.
húros inverterek és megváltoztatta a játékot a modulok számára, mivel már nem voltak kénytelenek a tervezésükben a mélyciklusú akkumulátorok feszültségigényének lekötelezésére. Ez a váltás lehetővé tette a gyártók számára, hogy fizikai méret, teljesítményjellemzők alapján készítsenek modulokat, és más olyan anyagokat használjanak, amelyek modulfeszültségeket eredményeztek, amelyek teljesen függetlenek az akkumulátoroktól.
az első és legnépszerűbb változás az úgynevezett 18V-os “névleges” modulokban történt. Nincsenek 18V akkumulátor bankok RE rendszerek. A modulok azért kapták ezt a nevet, mert cellaszámuk és funkcionális feszültségértékeik a két létező 12 V-os és 24 V-os “névleges” PV-modul közé helyezték őket. Sok modul követte 48 nak nek 60 cellák, amelyek olyan feszültségeket produkáltak, amelyek nem voltak közvetlenül egyeznek a 12 vagy 24 V névleges rendszerkomponensekkel.
a rossz rendszertervezés és a zűrzavar elkerülése érdekében a 18 V-os monikert sokan elfogadták az iparban, de végül több zavart okozhatott az újoncok között, akik nem értették a Soros cellák, a VOC, a VMP és a névleges feszültség közötti kapcsolatot. Ezzel a megértéssel a dolgok sokkal könnyebbé válnak, és a diagramnak segítenie kell a rejtély feloldásában.
hőmérséklet-Korrigált VOC
a hőmérséklet-korrigált VOC-érték szükséges annak biztosításához, hogy ha hideg hőmérséklet növeli a tömb VOC-ját, akkor más csatlakoztatott berendezések, például MPPT vezérlők vagy Rácskötő inverterek ne sérüljenek meg. Ez a számítás kétféle módon történik. Az első módszer a NEC 690.7 diagram használatát jelenti. A második módszer magában foglalja a számítások elvégzését a feszültség hőmérsékleti együtthatójával és a leghidegebb helyi hőmérséklettel.
a feszültség hőmérsékleti együtthatója
ez az érték a hőmérséklet alapján a feszültség változását jelenti. Általában a hideg hőmérséklet/magasabb feszültség helyzetek kiszámítására szolgál a tömb és az alkatrészek kiválasztásához hűvösebb éghajlaton. Ez az érték a fokonkénti STC feszültségek százalékos változásaként vagy a fokonkénti hőmérsékletváltozásonkénti feszültségérték-változásként jeleníthető meg. Ez az információ nem volt könnyű megtalálni a múltban, de most már gyakrabban látható spec oldalak és néha modul matricák.
mérési feszültség és napelem tesztelés
a feszültségek egy voltmérővel vagy multiméterrel leolvashatók egy PV modulon. Az alábbiakban látható egy példa egy voltmérőre, amely a VOC-t egy csatlakozódobozzal méri. Ez lenne a kilátás a PV modul hátuljáról.
