Чому вирізати клітини навпіл
Більшість переваг напівзрізних панелей стільникового зв'язку пояснюється зменшенням наполовину внутрішнього струму панелі. Скорочення вдвічі струму знижує резистивні втрати, тому продуктивність збільшується. Це призводить до багатьох переваг, таких як вища продуктивність, краща продукція на м² і кращу продуктивність у тепловій енергії. Переваги затінення, краща довговічність і деякі інші показники продуктивності також реалізовані з необхідною переглянутою конфігурацією панелі.
Зменшення резистивних втрат
У сонячному модулі втрати потужності відбуваються, коли електрони проходять через межз'єднання клітин і шини. Оскільки втрати потужності дорівнюють опору, помноженому на поточний квадрат (втрата P = R x I²), зменшення струму зменшить втрати. Розщеплення комірки на дві половини струму (не напруги) комірки, тому при застосуванні цієї зміни до рівняння втрати зменшуються на 75%. Оскільки течія є найвищою в пікові періоди виробництва, це коли користь найбільша . Зменшення струму для зменшення втрат не є нічим новим, ми зробили це вже більше століття в передачі електроенергії. Проте наявність удвічі більшої кількості напівточних електролізерів подвоює нашу напругу, що матиме небажані наслідки для проектування системи. Це вирішується в оновленій конфігурації панелі.
Стандартна комірка 60 осередок проти 120 половинної панелі
Нова, краща конфігурація
Щоб зрозуміти, як це працює, потрібно знати наступне:
Додавання комірок в рядок (ряди) накопичує напругу, а не струм
Додавання другого рядка комірок (паралельно) накопичує струм, а не напругу
Таким чином, якщо 120 напіврозрізних комірок були з'єднані в один рядок, ми б удвічі перевищували напругу і половину струму нормальної панелі з 60 осередками. Щоб виправити це, виробники переробили макет комірки, щоб мати дві струни по 60 половинних панелей, з'єднаних паралельно. Загальний результат досить розумний, оскільки вихідна напруга та струм ідентичні стандартній панелі з 60 осередками, але внутрішній струм зменшується вдвічі. Це призводить до збільшення ефективності на 1,5-3%, що є більш глибоким, ніж здається. Вона також має деякі бажані побічні ефекти.
Покращення обробки затінення
Як уже згадувалося, зміна макета дозволяє панелі краще виконувати певні сценарії затінення. Перед тим як заглибитися в це, зверніть увагу на кілька речей:
Затінення все ще буде мати значний вплив на вашу систему, навіть якщо це сценарії, якими користуються ці панелі.
Панель може поводитися по-різному по-своєму, ніж у рядку або з пристроєм MLPE (модуль Power Power Electronics, наприклад, мікро-інвертори або оптимізатори).
Однією з речей, які виробники підштовхують, є можливість для верхньої половини панелі виконувати незмінні дії, якщо нижня половина знаходиться в тіні, або навпаки. Для того, щоб зрозуміти це, нам потрібно швидко оновлювати затінення.
Чому затінення можна краще керувати на напіврозрізній панелі
Якщо у вас паралельно з'єднані дві рядки (як верхня і нижня половина цих панелей), ви можете ізолювати нижню поточну клітинку від тієї самої сторони. Таким чином, одна половина може виробляти потужністю 10%, а іншу виробляти повністю. Це дуже зручно, але воно має недолік.
Запам'ятайте мій коментар: "Панель може по-різному поводитися по-своєму, ніж у рядку або з пристроєм MLPE"? Ось чому це важливо.
Припустимо, у вас є рядок з 10 панелей (досить поширених), на струнному інверторі, все в ідеальному сонячному світлі - за винятком однієї панелі, яка має повну тінь на нижній половині. У цьому випадку ця панель може вироблятися на рівні 50%, але потім і всі інші панелі. Це не ідеально. Проте MPPT інвертора не дозволить цього. Замість цього, струм залишатиметься високим, а байпасні діоди на цій панелі активуватимуться і обходять всю цю панель.
Якщо у вищеописаному сценарії був оптимізатор або мікроінвертор, це інша (краща) історія. Потім ця панель може вироблятись на рівні 50%, тоді як інші не змінюються.
Ось ілюстрована версія:
Два сценарію
Обидва мають 10 напіврозрізних клітинних панелей у рядку, використовуючи інвертор струни, що змінюється в тіні.
Scenario1 , припустимо, що 90% затінення нижньої половини однієї панелі (як показано)
Байпасні діоди на панелі 1 активуються
Незважаючи на напівзрізані осередки, система все ще краще відкидати одну панель повністю, ніж маючи нижчий струм. Див. Нижче приблизний і спрощений огляд причин. Примітка:
1 потужність (P) = струм (I) xVoltage (V)
1 Скажімо, панелі виробляють прибл. 30 В і 9 А
3 Напруга зростає, коли ви нечетні панелі в рядку, струм не виконує рядки на найнижчому струмі.
Варіант 1 - Діоди активні, повністю падіння панелі 1:
P = 9 ампер x 270 вольт (9 панелей @ 30 вольт), P = прибл. 2430 Вт
Варіант 2 - неактивні діоди, зменшення струму всіх панелей:
P = 4,95 ампер x 300 вольт (9 панелей @ 30 вольт), P = прибл. 1485 Вт
Сценарій 2 , припустимо, 90% затінення на нижній частині всіх панелей
Всі байпасні діоди залишаться неактивними
Саме тут розташовані половинчасті клітини. Байпасні діоди не будуть активні і виробництво буде варіант 2 вище. При стандартній панелі майже вся продукція була б втрачена.
У двох сценаріях, де, де напівзрізані клітини не допоможуть, а інше, де вони дуже допоможуть.
