Calcoli di progettazione delle stringhe degli inverter solari
Il seguente articolo vi aiuterà a calcolare il numero massimo/minimo di moduli per stringa in serie durante la progettazione del vostro impianto fotovoltaico. Il dimensionamento dell'inverter si compone di due parti: tensione e corrente. Durante il dimensionamento dell'inverter, è necessario tenere conto dei diversi limiti di configurazione, che devono essere considerati durante il dimensionamento dell'inverter solare (dati tratti dalle schede tecniche dell'inverter e del pannello solare). Durante il dimensionamento, il coefficiente di temperatura è un fattore importante.
1. Coefficiente di temperatura del pannello solare di Voc / Isc:
La tensione/corrente a cui lavorano i pannelli solari dipende dalla temperatura della cella: maggiore è la temperatura, minore sarà la tensione/corrente prodotta dal pannello solare e viceversa. La tensione/corrente del sistema sarà sempre al massimo nelle condizioni più fredde e, ad esempio, per calcolarla è necessario il coefficiente di temperatura del pannello solare Voc. Con i pannelli solari mono e policristallini, il valore %/oC è sempre negativo, ad esempio -0,33%/oC sul SUN 72P-35F. Queste informazioni sono reperibili nella scheda tecnica del produttore del pannello solare. Fare riferimento alla figura 2.
2. Numero di pannelli solari nella stringa in serie:
Quando i pannelli solari sono collegati in serie (ovvero il polo positivo di un pannello è collegato al polo negativo del pannello successivo), la tensione di ciascun pannello viene sommata per ottenere la tensione totale della stringa. Pertanto, è necessario sapere quanti pannelli solari si intende collegare in serie.
Una volta ottenute tutte le informazioni, sei pronto a inserirle nei seguenti calcoli di dimensionamento della tensione e della corrente del pannello solare per verificare se il progetto del pannello solare soddisfa le tue esigenze.
Dimensionamento della tensione:
1. Tensione massima del pannello =Voc*(1+(Temp. min-25)*coefficiente di temperatura(Voc)
2. Numero massimo di pannelli solari = Tensione di ingresso massima / Tensione massima del pannello
Dimensioni attuali:
1. Corrente minima del pannello =Isc*(1+(Temp.max-25)*coefficiente di temperatura(Isc)
2. Numero massimo di stringhe = Corrente di ingresso massima / Corrente minima del pannello
3. Esempio:
Curitiba, città del Brasile, il cliente è pronto a installare un inverter trifase Renac Power da 5KW, il modello di pannello solare utilizzato è un modulo da 330W, la temperatura superficiale minima della città è di -3℃ e la temperatura massima è di 35℃, la tensione a circuito aperto è di 45,5V, Vmpp è di 37,8V, l'intervallo di tensione MPPT dell'inverter è di 160V-950V e la tensione massima può sopportare 1000V.
Inverter e scheda tecnica:
Scheda tecnica del pannello solare:
A) Dimensionamento della tensione
Alla temperatura più bassa (dipendente dalla posizione, in questo caso -3℃), la tensione a circuito aperto V oc dei moduli in ogni stringa non deve superare la tensione di ingresso massima dell'inverter (1000 V):
1) Calcolo della tensione a circuito aperto a -3℃:
COV (-3℃)= 45,5*(1+(-3-25)*(-0,33%)) = 49,7 Volt
2) Calcolo del numero massimo di moduli N in ogni stringa:
N = Tensione di ingresso massima (1000 V)/49,7 Volt = 20,12 (arrotondare sempre per difetto)
Il numero di pannelli solari fotovoltaici in ogni stringa non deve superare i 20 moduli. Inoltre, alla temperatura più elevata (dipendente dalla posizione, qui 35℃), la tensione MPP VMPP di ogni stringa deve essere compresa nell'intervallo MPP dell'inverter solare (160 V–950 V):
3) Calcolo della tensione di potenza massima VMPP a 35℃:
VMPP (35℃)=45,5*(1+(35-25)*(-0,33%))= 44 Volt
4) Calcolo del numero minimo di moduli M in ogni stringa:
M = Tensione MPP minima (160 V)/ 44 Volt = 3,64 (arrotondare sempre per eccesso)
Il numero di pannelli solari fotovoltaici in ogni stringa deve essere di almeno 4 moduli.
B) Dimensionamento attuale
La corrente di cortocircuito I SC del campo fotovoltaico non deve superare la corrente di ingresso massima consentita dell'inverter solare:
1) Calcolo della corrente massima a 35℃:
ISC (35℃)= ((1+ (10 * (TCSC /100))) * ISC ) = 9,22*(1+(35-25)*(-0,06%))= 9,16 A
2) Calcolo del numero massimo di stringhe P:
P = Corrente di ingresso massima (12,5 A)/9,16 A = 1,36 stringhe (arrotondare sempre per difetto)
Il campo fotovoltaico non deve superare una stringa.
Nota:
Questo passaggio non è necessario per l'inverter MPPT con una sola stringa.
C) Conclusione:
1. Il generatore fotovoltaico (matrice fotovoltaica) è costituito dauna corda, che è collegato all'inverter trifase da 5KW.
2. In ogni stringa i pannelli solari collegati devono essereentro 4-20 moduli.
Nota:
Poiché la tensione MPPT ottimale per un inverter trifase è di circa 630 V (la tensione MPPT ottimale per un inverter monofase è di circa 360 V), l'efficienza operativa dell'inverter è attualmente la più elevata. Si consiglia quindi di calcolare il numero di moduli solari in base alla tensione MPPT ottimale:
N = Miglior MPPT VOC / VOC (-3°C) = 756V/49,7V=15,21
Pannello monocristallino Miglior MPPT VOC = Miglior tensione MPPT x 1,2 = 630 × 1,2 = 756 V
Pannello policristallino Miglior MPPT VOC = Miglior tensione MPPT x 1,2 = 630 × 1,3 = 819 V
Pertanto, per l'inverter trifase Renac R3-5K-DT, i pannelli solari di ingresso consigliati sono 16 moduli e devono essere collegati a una sola stringa da 16x330W=5280W.
4. Conclusion
Ingresso inverter Numero di pannelli solari dipende dalla temperatura delle celle e dal coefficiente di temperatura. Le prestazioni migliori si basano sulla migliore tensione MPPT dell'inverter.
