Pannelli solari (PV) e tensioni
Per le persone che sono nuovi al fotovoltaico (PV), sbloccare i misteri dietro il gergo e acronimi è uno dei compiti più difficili primi. Per quanto riguarda la tensione, i moduli fotovoltaici hanno molte figure di tensione diverse associate a loro. Inizieremo con quelli facili e proseguiremo da lì. In questo articolo, imparerai a conoscere:
- Tensione a Circuito Aperto (VOC)
- Tensione alla Massima Potenza (VMP o VPM)
- Tensione Nominale
- Correzione di Temperatura di VOC
- Coefficiente di Temperatura della Tensione
- la Misura della Tensione e Pannello Solare Test
Tensione a Circuito Aperto (VOC)
Tensione a circuito aperto è la tensione che viene letto con un voltmetro o multimetro quando il modulo non è collegato a qualsiasi carico. Ci si aspetterebbe di vedere questo numero elencato sulla scheda tecnica e sull’adesivo di un modulo fotovoltaico.
Questa tensione viene utilizzata quando si testano i moduli appena pronti e successivamente quando si eseguono calcoli COV corretti dalla temperatura nella progettazione del sistema. È possibile fare riferimento alla tabella sottostante per trovare valori VOC tipici per diversi tipi di moduli fotovoltaici cristallini.
| 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 la potenza massima è la tensione che si verifica quando il modulo è collegato a un carico e funziona al massimo delle prestazioni in condizioni di prova standard (STC). Ci si aspetterebbe di vedere questo numero elencato su un foglio delle specifiche dei moduli e un adesivo. VMP è al posto della curva su una curva I-V; dove si trova la massima potenza del modulo.
È importante notare che questa tensione non è facilmente misurata e non è correlata alle prestazioni del sistema di per sé. Non è raro per un carico o un banco di batteria per disegnare verso il basso il VMP di un modulo o array a pochi volt inferiore a VMP mentre il sistema è in funzione.
La potenza nominale di un modulo fotovoltaico può essere confermata nei calcoli moltiplicando il VMP del modulo per la corrente alla potenza massima (IMP). Il risultato dovrebbe dare voi o potenza al punto di massima potenza, lo stesso come il modulo targhetta potenza.
Il VMP di un modulo generalmente funziona per essere 0,5 volt per cella collegata in serie all’interno del modulo. È possibile fare riferimento al grafico per trovare valori VMP tipici per diversi tipi di moduli cristallini.
Tensione nominale
La tensione nominale è la tensione che viene utilizzata come metodo di classificazione, come riporto dai giorni in cui i sistemi di batterie erano le uniche cose in corso. Non ti aspetteresti di vedere questo numero elencato sulla scheda tecnica e sull’adesivo di un modulo fotovoltaico. Questa nomenclatura ha funzionato molto bene perché la maggior parte dei sistemi aveva banchi batteria 12V o 24V. Quando si aveva una batteria 12V per caricare si dovrebbe usare un modulo 12V, fine della storia. Lo stesso vale per i sistemi a 24V.
Poiché la ricarica era l’unico gioco in città, le esigenze delle batterie dettavano quante celle all’interno del fotovoltaico dovevano essere cablate in serie e o in parallelo, in modo che nella maggior parte delle condizioni meteorologiche i moduli solari funzionassero per caricare la batteria.
Se si fa riferimento al grafico, si può vedere che i moduli 12V generalmente avevano 36 celle cablate in serie, che nel corso degli anni è risultato essere il numero ottimale per una ricarica affidabile delle batterie 12V. È ovvio che un sistema 24V vedrebbe i numeri raddoppiare, e vale nel grafico. Tutto ha funzionato molto bene in questo sistema solare off grid e si è evoluto lungo la stessa nomenclatura in modo che quando avevi una batteria 12V e volevi l’energia solare, sapevi che dovevi ottenere un modulo “12V” e un controller “12V”.
Anche se la tensione dal modulo solare potrebbe essere a 17VDC, e il regolatore di carica sarebbe in carica a 14V, mentre l’inverter era in esecuzione felicemente a 13VDC di ingresso, l’intero sistema è stato costituito da 12 V “nominale” componenti in modo che sarebbe tutto lavorare insieme. Questo ha funzionato bene per un bel po ‘ fino a quando la tecnologia Maximum Power point (MPPT) è diventata disponibile e ha iniziato a spuntare.
Ciò significava che non tutti i PV erano necessariamente batterie di ricarica, e che con l’evoluzione della tecnologia MPPT, anche quando PV è stato utilizzato in carica le batterie, non erano più necessari per utilizzare la stessa tensione nominale come il vostro banco batteria.
Inverter di stringa e cambiato il gioco per i moduli, in quanto non erano più costretti nel loro design per essere tenuto conto delle esigenze di tensione delle batterie a ciclo profondo. Questo cambiamento ha permesso ai produttori di realizzare moduli in base alle dimensioni fisiche, alle caratteristiche di potenza e all’uso di altri materiali che producevano tensioni del modulo completamente estranee alle batterie.
Il primo e più popolare cambiamento si è verificato in quelli che ora sono generalmente chiamati moduli “nominali” 18V. Non ci sono banchi batteria 18V per sistemi RE. I moduli hanno acquisito questo nome perché il loro numero di celle e le valutazioni di tensione funzionale li collocano tra le due categorie esistenti di moduli fotovoltaici “nominali” da 12V e 24V. Molti moduli hanno seguito con 48 a 60 celle, che ha prodotto tensioni che non erano una corrispondenza diretta per 12V o 24V componenti del sistema nominali.
Per evitare una cattiva progettazione del sistema e confusione, il moniker 18V è stato adottato da molti nel settore, ma alla fine potrebbe aver creato più confusione tra i novizi che non capivano la relazione tra celle in serie, VOC, VMP e tensione nominale. Con questa comprensione le cose diventano molto più facili e il grafico dovrebbe aiutare a sbloccare parte del mistero.
Temperatura-corretto VOC
La temperatura-corretto VOC valore è necessario per garantire che quando le temperature fredde aumentare il VOC di un array, che altre apparecchiature collegate come MPPT controller o legame di griglia inverter non sono danneggiati. Questo calcolo viene eseguito in due modi. Il primo modo consiste nell’utilizzare il grafico in NEC 690.7. Il secondo modo consiste nel fare calcoli con il Coefficiente di temperatura della tensione e la temperatura locale più fredda.
Coefficiente di temperatura di tensione
Questo valore rappresenta la variazione di tensione in base alla temperatura. Generalmente viene utilizzato per calcolare situazioni di temperatura fredda / tensione più elevata per la selezione di array e componenti in climi più freddi. Questo valore può essere presentato come variazione percentuale da tensioni STC per grado o come variazione del valore di tensione per variazione di temperatura di grado. Questa informazione non è stata trovata facilmente in passato, ma ora è più comunemente vista sulle pagine specifiche e talvolta sugli adesivi dei moduli.
Tensione di misura e pannello solare Test
Tensioni possono essere letti su un modulo fotovoltaico con l’uso di un voltmetro o multimetro. Quello che vedrai di seguito è un esempio di un voltmetro che misura VOC con una scatola di giunzione. Questa sarebbe la vista dal retro del modulo fotovoltaico.
