zonnepanelen (PV) en spanningen
voor mensen die nieuw zijn in fotovoltaïek (PV), is het ontsluiten van de mysteries achter het jargon en acroniemen een van de moeilijkste vroege taken. Wat spanning betreft, hebben PV-modules veel verschillende spanningsgetallen die ermee samenhangen. We beginnen met de makkelijke en dan gaan we verder. In dit artikel, je leert over:
- spanning bij Open Circuit (VOC)
- spanning bij maximumvermogen (VMP of VPM)
- nominale spanning
- TEMPERATUURGECORRIGEERDE VOC
- Temperatuurcoëfficiënt spanning
- meetspanning en testen op zonnepanelen
spanning bij Open Circuit (VOC)
spanning bij open circuit is de spanning die wordt afgelezen met een voltmeter of multimeter wanneer de module niet is aangesloten op een belasting. U zou verwachten dat dit nummer op het specificatieblad en sticker van een PV-module wordt vermeld.
deze spanning wordt gebruikt bij het testen van modules vers uit de doos, en later gebruikt bij het uitvoeren van temperatuur gecorrigeerde VOC-berekeningen in systeemontwerp. U kunt de onderstaande grafiek raadplegen om typische VOC-waarden voor verschillende soorten kristallijne PV-modules te vinden.
| 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 het maximumvermogen is de spanning die optreedt wanneer de module is aangesloten op een belasting en werkt bij zijn piekprestaties onder standaardtestomstandigheden (STC). U zou verwachten dat dit nummer wordt vermeld op een module specificatieblad en sticker. VMP is op de plaats van de bocht op een I-V-curve; waar het grootste vermogen van de module is.
het is belangrijk op te merken dat deze spanning niet gemakkelijk kan worden gemeten en ook niet gerelateerd is aan de prestaties van het systeem op zich. Het is niet ongewoon voor een belasting of een batterijbank om de VMP van een module of array te trekken tot een paar volt lager dan VMP terwijl het systeem in werking is.
het nominale vermogen van een PV-module kan in berekeningen worden bevestigd door de VMP van de module te vermenigvuldigen met de stroom bij max power (IMP). Het resultaat zou u of macht op het maximummachtspunt moeten geven, hetzelfde als het naamplaatje van de module wattage.
de VMP van een module is in het algemeen 0,5 volt per cel die in serie is aangesloten binnen de module. U kunt verwijzen naar de grafiek om typische VMP-waarden voor verschillende soorten kristallijne modules te vinden.
nominale spanning
nominale spanning is de spanning die wordt gebruikt als classificatiemethode, als een overdracht uit de dagen dat batterijsystemen het enige draaiende waren. U zou niet verwachten dat dit nummer op het specificatieblad en sticker van een PV-module wordt vermeld. Deze nomenclatuur werkte echt goed omdat de meeste systemen hadden 12V of 24V batterij banken. Als je een 12V batterij had om op te laden zou je een 12V module gebruiken, einde verhaal. Hetzelfde geldt voor 24V systemen.
omdat het opladen het enige spel in de stad was, bepaalden de behoeften van de batterijen hoeveel cellen in de PV in serie en of parallel moesten worden aangesloten, zodat onder de meeste weersomstandigheden de zonnemodules zouden werken om de batterij(s) op te laden.
als u naar de grafiek verwijst, kunt u zien dat 12V-modules over het algemeen 36 cellen in serie bedraad hadden, wat in de loop der jaren het optimale aantal bleek te zijn voor het betrouwbaar opladen van 12V-batterijen. Het is logisch dat een 24V-systeem de getallen dubbel ziet, en dat geldt in de grafiek. Alles werkte echt goed in dit off grid zonnestelsel als de en evolueerde volgens dezelfde nomenclatuur, zodat wanneer je een 12V batterij en je wilde zonne-energie, je wist dat je moest een “12V” module en een “12V” controller.
hoewel de spanning van de zonnemodule op 17VDC kon liggen en de laadregelaar op 14V zou laden, terwijl de omvormer gelukkig op 13VDC-ingang werkte, bestond het hele systeem uit 12V “Nominale” componenten, zodat het allemaal samen zou werken. Dit werkte goed voor een goede tijd totdat maximum power point technology (MPPT) beschikbaar kwam en begon op te duiken.
dit betekende dat niet alle PV noodzakelijkerwijs batterijen oplaadden, en dat naarmate de MPPT-technologie evolueerde, zelfs toen PV werd gebruikt voor het opladen van batterijen, u niet langer dezelfde nominale spanning hoefde te gebruiken als uw batterijbank.
String-omvormers en veranderde het spel voor modules, omdat ze niet langer gedwongen werden in hun ontwerp te worden verplicht om de spanning behoeften van deep cycle batterijen. Door deze verschuiving konden fabrikanten modules maken op basis van fysieke grootte, wattage-eigenschappen en andere materialen gebruiken die modulespanningen produceerden die niets met batterijen te maken hadden.
de eerste en meest populaire verandering deed zich voor in wat nu algemeen 18V “nominale” modules worden genoemd. Er zijn geen 18V batterijbanken voor RE-systemen. De modules verwierven deze naam omdat hun celtelling en functionele spanningsclassificaties hen recht zetten tussen de twee bestaande categorieën van 12V en 24V “nominale” PV-modules. Vele modules volgden met 48 tot 60 cellen, die spanningen produceerden die geen directe Overeenkomst voor 12v of 24V nominale systeemcomponenten waren.
om een slecht systeemontwerp en verwarring te voorkomen, werd de 18V-naam door velen in de industrie gebruikt, maar kan uiteindelijk meer verwarring hebben veroorzaakt bij beginners die de relatie tussen cellen in Serie, VOC, VMP en nominale spanning niet begrepen. Met dit begrip dingen worden een stuk makkelijker, en de grafiek moet helpen om een aantal van het mysterie te ontgrendelen.
TEMPERATUURGECORRIGEERDE vos
de TEMPERATUURGECORRIGEERDE vos-waarde is vereist om ervoor te zorgen dat wanneer koude temperaturen de Vos van een array doen stijgen, andere aangesloten apparatuur zoals MPPT-regelaars of Rasterbinders niet beschadigd raken. Deze berekening gebeurt op twee manieren. De eerste manier is het gebruik van de grafiek in NEC 690.7. De tweede manier is het doen van berekeningen met de temperatuurcoëfficiënt van de spanning en de koudste lokale temperatuur.
Spanningscoëfficiënt temperatuur
deze waarde vertegenwoordigt de verandering in de spanning op basis van de temperatuur. Over het algemeen wordt het gebruikt om koude temperaturen/hogere Spanningssituaties te berekenen voor array-en Componentselectie in koelere klimaten. Deze waarde kan worden gepresenteerd als een procentuele verandering van STC spanningen per graad of als een verandering van de spanningswaarde per graad temp change. Deze informatie was niet gemakkelijk te vinden in het verleden, maar is nu vaker te zien op spec pagina ‘ s en soms module stickers.
het meten van spanning en het testen van zonnepanelen
spanningen kunnen worden afgelezen op een PV-module met behulp van een voltmeter of multimeter. Wat u hieronder ziet is een voorbeeld van een voltmeter die VOC meet met een aansluitdoos. Dit zou het zicht zijn vanaf de achterkant van de PV module.
