painéis solares (PV) e tensões
para pessoas que são novas na energia fotovoltaica (PV), desvendar os mistérios por trás do jargão e siglas é uma das tarefas iniciais mais difíceis. Em relação à tensão, os módulos fotovoltaicos têm muitos valores de tensão diferentes associados a eles. Vamos começar com os fáceis e continuar a partir daí. Neste artigo, você aprenderá sobre:
- Tensão em Circuito Aberto (VOC)
- Tensão de Potência Máxima (VMP ou VPM)
- Tensão Nominal
- Temperatura Corrigida VOC
- Coeficiente de Temperatura da Tensão
- Tensão de Medição e Painel Solar de Teste
Tensão em Circuito Aberto (VOC)
Tensão de circuito aberto é a tensão que é lido com um voltímetro ou multímetro quando o módulo não está ligado a qualquer tipo de carga. Você esperaria ver este número listado na folha de especificação e no adesivo de um módulo PV.
esta tensão é usada ao testar módulos frescos fora da caixa, e usada mais tarde ao fazer cálculos de COV corrigidos de temperatura no projeto do sistema. Você pode fazer referência ao gráfico abaixo para encontrar valores VOC típicos para diferentes tipos de módulos fotovoltaicos cristalinos.
| 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 potência máxima é a tensão que ocorre quando o módulo está conectado a uma carga e está operando em sua saída de desempenho máximo sob condições de teste padrão (STC). Você esperaria ver este número listado em uma folha de especificação de módulos e adesivo. VMP está no lugar da curva em uma curva I-V; onde está a maior potência do módulo.
é importante observar que essa tensão não é facilmente medida e também não está relacionada ao desempenho do sistema em si. Não é incomum que uma carga ou um banco de baterias extraia o VMP de um módulo ou matriz para alguns volts inferiores ao VMP enquanto o sistema está em operação.
a potência nominal de um módulo PV pode ser confirmada nos cálculos multiplicando o VMP do módulo pela corrente na potência máxima (IMP). O resultado deve dar-lhe ou potência no ponto de potência máxima, o mesmo que a potência da placa de identificação do módulo.
o VMP de um módulo geralmente funciona para ser de 0,5 volts por célula conectada em série dentro do módulo. Você pode fazer referência ao gráfico para encontrar valores VMP típicos para diferentes tipos de módulos cristalinos.
Tensão Nominal
tensão Nominal é a tensão que é usada como método de classificação, como um transporte desde os dias em que os sistemas de bateria eram as únicas coisas acontecendo. Você não esperaria ver esse número listado na folha de especificações e no adesivo de um módulo FOTOVOLTAICO. Essa nomenclatura funcionou muito bem porque a maioria dos sistemas tinha bancos de baterias de 12V ou 24V. Quando você tinha uma bateria de 12V para carregar, você usaria um módulo de 12V, fim da história. O mesmo aconteceu com os sistemas 24V.
como o carregamento era o único jogo na cidade, as necessidades das baterias ditavam quantas células dentro do PV deveriam ser conectadas em série e / ou paralelas, de modo que, na maioria das condições climáticas, os módulos solares funcionariam para carregar a(S) Bateria (s).
se você fizer referência ao gráfico, poderá ver que os módulos de 12V geralmente tinham 36 células conectadas em série, o que ao longo dos anos foi considerado o número ideal para carregamento confiável de baterias de 12V. É lógico que um sistema de 24V veria os números duplos e isso é verdade no gráfico. Tudo funcionou muito bem neste sistema solar fora da rede como o e evoluiu ao longo da mesma nomenclatura de modo que quando você tinha uma bateria de 12V e você queria energia solar, você sabia que tinha que obter um módulo “12V” e um controlador “12V”.
Mesmo que a tensão do módulo solar poderia ser em 17VDC, e o controlador de carga seria de carregamento em 14V, enquanto o inversor estava correndo feliz no 13VDC de entrada, todo o sistema foi composto de 12V “nominal” de componentes, para que ele possa trabalhar todos juntos. Isso funcionou bem por um bom tempo até que a tecnologia maximum power point (MPPT) se tornou disponível e começou a aparecer.
isso significava que nem todos os PV estavam necessariamente Carregando baterias, e que, à medida que a tecnologia MPPT evoluía, mesmo quando o PV era usado no carregamento de baterias, você não era mais obrigado a usar a mesma tensão nominal do seu banco de baterias.
inversores de cordas e mudou o jogo para módulos, como eles não foram mais forçados em seu projeto para ser em dívida com as necessidades de tensão de baterias de ciclo profundo. Essa mudança permitiu que os fabricantes fabricassem módulos com base no tamanho físico, nas características de potência e usassem outros materiais que produziam tensões de módulo completamente não relacionadas às baterias.
a primeira e mais popular mudança ocorreu no que agora são geralmente chamados de módulos “nominais” de 18V. Não há bancos de bateria 18V para sistemas RE. Os módulos adquiriram esse nome porque sua contagem de células e classificações de tensão funcional os colocam entre as duas categorias existentes de módulos fotovoltaicos “nominais” de 12V e 24V. Muitos módulos seguiram com 48 a 60 células, que produziram tensões que não eram uma correspondência direta para componentes de Sistema nominais de 12V ou 24V.
para evitar o mau design e confusão do sistema, o apelido de 18V foi adotado por muitos na indústria, mas, em última análise, pode ter criado mais confusão entre os novatos que não entendiam a relação entre as células em série, VOC, VMP e tensão nominal. Com essa compreensão, as coisas ficam muito mais fáceis, e o gráfico deve ajudar a desvendar um pouco do mistério.
Temperatura Corrigida VOC
A temperatura corrigida VOC valor é necessário para garantir que, ao frio, as temperaturas sobem a VOC de uma matriz, que outros equipamentos conectados como controladores MPPT Grade ou inversores de Gravata não estão danificados. Este cálculo é feito de uma das duas maneiras. A primeira maneira envolve o uso do gráfico no NEC 690.7. A segunda maneira envolve fazer cálculos com o coeficiente de temperatura da tensão e a temperatura local mais fria.
coeficiente de temperatura da tensão
este valor representa a mudança na tensão com base na temperatura. Geralmente é usado para calcular situações de temperatura fria / tensão mais alta para seleção de matriz e componentes em climas mais frios. Este valor pode ser apresentado como uma mudança percentual de tensões STC por grau ou como uma mudança de valor de tensão por mudança de temperatura de grau. Essas informações não foram facilmente encontradas no passado, mas agora são mais comumente vistas em páginas de especificações e, às vezes, em adesivos de Módulo.
medição de tensão e teste de Painel Solar
as tensões podem ser lidas em um módulo fotovoltaico com o uso de um voltímetro ou multímetro. O que você verá abaixo é um exemplo de um voltímetro medindo VOC com uma caixa de junção. Esta seria a visão da parte de trás do módulo PV.
