Как серии подключенных солнечных панелей увеличивают напряжение
Понимание того, как последовательно подключенные солнечные панели могут производить большее выходное напряжение, является важной частью любого дизайна солнечной системы, и понимание нескольких основных принципов при подключении различных солнечных панелей вместе поможет спроектировать и установить фотоэлектрическую систему для питания вашего дома намного проще.
Фотоэлектрические солнечные панели - это полупроводниковые устройства, которые покрывают солнечный свет (излучение) в электрическую энергию постоянного тока, но именно отдельные солнечные элементы фотоэлектрических панелей отвечают за преобразование солнечного света в электричество. Тем не менее, выходная мощность от любого типа фотоэлектрической панели очень сильно зависит от интенсивности солнечного света, падающего на ее поверхность, а также от ее ориентации, рабочей температуры и подключенной нагрузки.
Солнечные элементы изготовлены из специально обработанного кремниевого материала и предназначены для поглощения как можно большего количества солнечного света. Солнечные фотоэлектрические элементы электрически соединены между собой последовательными и параллельными соединениями внутри панели (модуля) для получения желаемых значений выходного напряжения и/или тока для этой панели. Как правило, солнечные фотоэлектрические панели состоят из 36, или 60, или 72 взаимосвязанных солнечных элементов.
Большинство кремниевых солнечных элементов производят от 0,5 до 0,6 вольт постоянного тока, что является основной характеристикой pn-перехода, когда нет подключенной внешней нагрузки. Если подключено отсутствие нагрузки или очень низкое требование тока, фотоэлектрическая ячейка генерирует свое максимальное выходное напряжение, обычно называемое напряжением разомкнутой цепи, ЛОС.
По мере увеличения спроса на ток нагрузки от ячейки для производства полного выходного напряжения требуется более яркий солнечный свет (ваттах на квадратный метр, Вт / м2). Тем не менее, существует максимальный предел количества тока, который может генерировать солнечный элемент, независимо от того, насколько ярким и интенсивным является излучение света.
В то время как отдельные солнечные элементы могут быть соединены вместе в рамках одной фотоэлектрической панели, солнечные фотоэлектрические панели сами могут быть соединены вместе последовательно и / или параллельными комбинациями, чтобы сформировать массив, увеличивающий общую доступную выходную мощность для конкретного солнечного приложения по сравнению с одной панелью.
Серия подключенных солнечных панелей
Фотоэлектрические панели оцениваются по их общей выходной мощности или пиковым ваттам, WP. Например, 50 Вт, 100 Вт, 245 Вт и т. Д., Поэтому некоторые из этих панелей, соединенных вместе, могут производить значительное количество солнечной энергии, способной питать дом. Тогда соединение солнечных панелей вместе является простым и эффективным способом увеличения ваших возможностей солнечной энергии, но важно понимать, как ведут себя последовательно подключенные солнечные панели.
Как соединить солнечные панели последовательно
Все фотоэлектрические солнечные панели производят выходное напряжение при воздействии солнечного света, и мы можем увеличить выходное напряжение панелей, подключая их последовательно. То есть подключение солнечных панелей последовательно увеличивает напряжение системы, поэтому две панели, соединенные последовательно, будут производить двойное напряжение по сравнению с одной панелью, но пока напряжения складываются, сила тока каждой панели остается неизменной, то есть токи последовательно не складываются.
Когда солнечные фотоэлектрические панели подключены электрически последовательно, отрицательная (-) клемма первой панели подключается к положительной (+) клемме следующей (второй) панели, а негативная (-) второй панели подключается к положительной (+) третьей панели, и так далее, пока все панели не соединены вместе.
Последовательно соединенные солнечные панели называются строкой, поэтому используется слово "струна" означает, что панели соединены последовательно. Обратите внимание, что последовательные строки фотоэлектрических панелей могут быть подключены параллельно для увеличения общего тока и, следовательно, большей выходной мощности.
Серия подключенных солнечных панелей одного типа
Здесь ВСЕ солнечные фотоэлектрические панели имеют одинаковый тип и номинальную мощность. Выходное общее напряжение становится суммой выходного напряжения каждой панели, но последовательный ток струны равен токам панели, как показано на рисунке.
Используя те же три 12-вольтовые, 5,0-амперные фотоэлектрические панели, как показано выше, мы можем видеть, что, когда они четко соединены вместе в последовательной струне, объединенная струна производит в общей сложности 36 вольт (12 + 12 + 12) при 5,0 ампер, давая общую мощность струны 180 Вт (вольт х ампер), по сравнению с 60 Вт одной панели.
Таким образом, если бы последовательная струна состояла из «n» числа солнечных фотоэлектрических панелей с точно такими же характеристиками, то последовательное напряжение струны было бы V1 умножено на «n» (V*n) вольт с выходным током, равным I1. Таким образом, суммарная выходная мощность струны будет равна В*I*н Вт.
Теперь давайте рассмотрим подключение солнечных панелей последовательно с разными номинальными напряжениями, но с одинаковыми номинальными значениями тока.
Серия подключенных солнечных панелей различного напряжения
В этом методе все солнечные панели имеют различные типы и, следовательно, номинальную мощность, но имеют общий рейтинг тока. Когда панели соединены вместе последовательно, напряжения по-прежнему добавляются такими же, как и раньше, поэтому струна производит 36 вольт постоянного тока при 5,0 амперах, производя 180 Вт. Опять же, выходное напряжение будет зависеть от количества подключенных панелей, но сила тока струны остается неизменной при 5,0 амперах.
Обратите внимание, что в то время как производители будут указывать стандартное напряжение панели (6, 12, 24, 48 В и т. Д.), Которое очень мало изменяется при излучении, напряжение разомкнутой цепи, ЛОС (то есть напряжение, измеренное при I = 0) панели, однако, может быть на 25% выше номинального напряжения панелей, что приводит к чрезмерному перенапряжению для больших струн.
Затем, хотя наш простой пример имеет номинальное напряжение 36 вольт, оно потенциально может быть выше при 45 вольтах (36 * 1,25). Тогда именно этот уровень напряжения необходимо учитывать при подключении последовательных струн к контроллерам заряда аккумуляторов, инверторам, преобразователям напряжения или нагрузкам постоянного тока и т. Д.
Давайте посмотрим на подключение солнечных панелей последовательно с одинаковыми напряжениями, но разными номинальными значениями тока.
Серия подключенных солнечных панелей различных токов
В этом методе все солнечные панели имеют разную номинальную мощность тока, но имеют одинаковое номинальное напряжение. Отдельные напряжения панели по-прежнему будут складываться вместе, как и раньше, но на этот раз сила тока будет ограничена значением самой низкой панели в последовательной строке, в данном случае 1 амперой. Тогда последовательная струна будет производить 36 вольт только при 1,0 ампер.
Тогда независимо от фактической максимальной мощности подключенных панелей, именно фотоэлектрическая панель с самым низким номинальным током определяет общую выходную мощность последовательной строки. Например, наши три панели выше имеют индивидуальные рейтинги мощности:
Таким образом, общая ожидаемая мощность от трех фотоэлектрических панелей составляет 108 Вт, но мощность, доступная подключенной нагрузке, составляет всего 36 (36 вольт на 1 амперу) ватт, что явно снижает фактическую мощность струн примерно до 33% от максимальной, тем самым тратя деньги на покупку солнечных панелей с более высокой мощностью. Подключение солнечных панелей последовательно с различными номинальными значениями тока должно использоваться только временно, потому что, как мы видели, солнечная фотоэлектрическая панель с самым низким номинальным током - это та, которая определяет текущую мощность всего массива.
Теперь давайте посмотрим на подключение солнечных панелей последовательно с различными номинальной мощностью, так как это наиболее распространенный сценарий.
Солнечные панели серий различной мощности
Здесь предположим, что у нас есть три солнечные фотоэлектрические панели мощностью 40 Вт, 100 Вт и 180 Вт каждая, соединенные вместе в последовательной строке. Вы можете предположить, что общая мощность PT составит 320 Вт (40 + 100 + 180), но это будет не так. Поскольку мы знаем номинальное напряжение каждой панели, мы можем использовать закон Ома для определения силы тока каждой панели и определения истинной номинальной выходной мощности последовательной струны.
Текущие рейтинги солнечных панелей
Таким образом, для Группы 1.
P1 = 40 Вт, V1 = 6 вольт, I1 = 6,67 Ампера
и для Группы 2.
P2 = 100 Вт, V2 = 12 В, I2 = 8,33 Ампера
и Группа 3.
P3 = 180 Вт, V3 = 24 В, I3 = 7,50 Ампер
Как мы видели ранее, напряжения складываются вместе, так что общее выходное напряжение VT составит 42 вольта (6 + 12 + 24). Однако выходной ток ограничен панелью с наименьшим током выхода, которой является панель No1 на 6,67 ампера. Тогда последовательная струна будет производить максимальную выходную мощность всего 280 Вт (42 x 6,67), что на 12,5% ниже ожидаемых 320 Вт, таким образом, фотоэлектрический массив работает только с эффективностью 87,5% при полном солнце.
Соединение строк заключительной серии
Серия Подключенные солнечные панели Резюме
Мы видели, как здесь серия подключенных солнечных панелей увеличивает напряжение струны. Таким образом, «последовательно подключенные солнечные панели имеют напряжение», поскольку VT = V1 + V2 + V3 + V4 и т. Д., Поэтому последовательная проводка = большее напряжение. Сколько фотоэлектрических панелей вы подключаете на последовательную строку, зависит от того, к какому напряжению вы стремитесь или количеству солнечных панелей, которые у вас есть, но вы ДОЛЖНЫ учитывать возможное напряжение разомкнутой цепи, значение ЛОС в любое время при подключении к регуляторам батарей и контроллерам.
Хотя напряжение может увеличиваться, ток струны будет равен наименьшей силе тока панели. Если все солнечные панели имеют одинаковые электрические характеристики, то струна будет производить 100% доступной мощности при полном солнце (1000 Вт / м2). Если последовательно подключенные фотоэлектрические панели имеют разную мощность и номинал, то ток струны ограничен наименьшим током панели, снижающим эффективность струны даже при максимальном излучении.
Панели разных типов, монокристаллических или поликристаллических или с разными значениями мощности WP, например 40 Вт вместе с 50 Вт, не должны подключаться последовательно, поскольку они не будут производить ожидаемую выходную мощность 90 Вт (40 + 50), поскольку нижняя панель будет управлять струной, тем самым тратя ваши деньги на большую панель мощностью 50 Вт.
Солнечные фотоэлектрические панели являются отличным способом производства электроэнергии бесплатно и доступны в диапазоне значений мощности от менее 10 Вт до более чем 200 Вт для многих солнечных применений. Но для того, чтобы достичь наивысшей эффективности от вашей серии струн, позиционирование, угол солнца и количество иррадинаце так же важны, как и использование той же модели солнечной панели. То есть, соединены ли они вместе последовательно или являются параллельно соединенными солнечными панелями. Небольшая мысль сэкономит вам деньги.
Для получения дополнительной информации о последовательно подключенных солнечных панелях или для получения дополнительной информации о различных типах доступных солнечных панелей, или для изучения преимуществ и недостатков использования последовательно подключенных солнечных панелей для питания вашего дома, нажмите здесь, чтобы заказать свою копию у Amazon сегодня и узнать больше о проектировании, проводке и установке автономных серий подключенных солнечных панелей для создания фотоэлектрических солнечных электрических систем для вашего дома.
Некоторые высококачественные солнечные панели, которые могут вас заинтересовать, которые могут быть соединены вместе и использоваться в солнечных батареях.
Понимание того, как последовательно подключенные солнечные панели могут производить большее выходное напряжение, является важной частью любого дизайна солнечной системы, и понимание нескольких основных принципов при подключении различных солнечных панелей вместе поможет спроектировать и установить фотоэлектрическую систему для питания вашего дома намного проще.
Фотоэлектрические солнечные панели - это полупроводниковые устройства, которые покрывают солнечный свет (излучение) в электрическую энергию постоянного тока, но именно отдельные солнечные элементы фотоэлектрических панелей отвечают за преобразование солнечного света в электричество. Тем не менее, выходная мощность от любого типа фотоэлектрической панели очень сильно зависит от интенсивности солнечного света, падающего на ее поверхность, а также от ее ориентации, рабочей температуры и подключенной нагрузки.
Солнечные элементы изготовлены из специально обработанного кремниевого материала и предназначены для поглощения как можно большего количества солнечного света. Солнечные фотоэлектрические элементы электрически соединены между собой последовательными и параллельными соединениями внутри панели (модуля) для получения желаемых значений выходного напряжения и/или тока для этой панели. Как правило, солнечные фотоэлектрические панели состоят из 36, или 60, или 72 взаимосвязанных солнечных элементов.
Большинство кремниевых солнечных элементов производят от 0,5 до 0,6 вольт постоянного тока, что является основной характеристикой pn-перехода, когда нет подключенной внешней нагрузки. Если подключено отсутствие нагрузки или очень низкое требование тока, фотоэлектрическая ячейка генерирует свое максимальное выходное напряжение, обычно называемое напряжением разомкнутой цепи, ЛОС.
По мере увеличения спроса на ток нагрузки от ячейки для производства полного выходного напряжения требуется более яркий солнечный свет (ваттах на квадратный метр, Вт / м2). Тем не менее, существует максимальный предел количества тока, который может генерировать солнечный элемент, независимо от того, насколько ярким и интенсивным является излучение света.
В то время как отдельные солнечные элементы могут быть соединены вместе в рамках одной фотоэлектрической панели, солнечные фотоэлектрические панели сами могут быть соединены вместе последовательно и / или параллельными комбинациями, чтобы сформировать массив, увеличивающий общую доступную выходную мощность для конкретного солнечного приложения по сравнению с одной панелью.
Серия подключенных солнечных панелей
Фотоэлектрические панели оцениваются по их общей выходной мощности или пиковым ваттам, WP. Например, 50 Вт, 100 Вт, 245 Вт и т. Д., Поэтому некоторые из этих панелей, соединенных вместе, могут производить значительное количество солнечной энергии, способной питать дом. Тогда соединение солнечных панелей вместе является простым и эффективным способом увеличения ваших возможностей солнечной энергии, но важно понимать, как ведут себя последовательно подключенные солнечные панели.
Как соединить солнечные панели последовательно
Все фотоэлектрические солнечные панели производят выходное напряжение при воздействии солнечного света, и мы можем увеличить выходное напряжение панелей, подключая их последовательно. То есть подключение солнечных панелей последовательно увеличивает напряжение системы, поэтому две панели, соединенные последовательно, будут производить двойное напряжение по сравнению с одной панелью, но пока напряжения складываются, сила тока каждой панели остается неизменной, то есть токи последовательно не складываются.
Когда солнечные фотоэлектрические панели подключены электрически последовательно, отрицательная (-) клемма первой панели подключается к положительной (+) клемме следующей (второй) панели, а негативная (-) второй панели подключается к положительной (+) третьей панели, и так далее, пока все панели не соединены вместе.
Последовательно соединенные солнечные панели называются строкой, поэтому используется слово "струна" означает, что панели соединены последовательно. Обратите внимание, что последовательные строки фотоэлектрических панелей могут быть подключены параллельно для увеличения общего тока и, следовательно, большей выходной мощности.
Серия подключенных солнечных панелей одного типа
Здесь ВСЕ солнечные фотоэлектрические панели имеют одинаковый тип и номинальную мощность. Выходное общее напряжение становится суммой выходного напряжения каждой панели, но последовательный ток струны равен токам панели, как показано на рисунке.
Используя те же три 12-вольтовые, 5,0-амперные фотоэлектрические панели, как показано выше, мы можем видеть, что, когда они четко соединены вместе в последовательной струне, объединенная струна производит в общей сложности 36 вольт (12 + 12 + 12) при 5,0 ампер, давая общую мощность струны 180 Вт (вольт х ампер), по сравнению с 60 Вт одной панели.
Таким образом, если бы последовательная струна состояла из «n» числа солнечных фотоэлектрических панелей с точно такими же характеристиками, то последовательное напряжение струны было бы V1 умножено на «n» (V*n) вольт с выходным током, равным I1. Таким образом, суммарная выходная мощность струны будет равна В*I*н Вт.
Теперь давайте рассмотрим подключение солнечных панелей последовательно с разными номинальными напряжениями, но с одинаковыми номинальными значениями тока.
Серия подключенных солнечных панелей различного напряжения
В этом методе все солнечные панели имеют различные типы и, следовательно, номинальную мощность, но имеют общий рейтинг тока. Когда панели соединены вместе последовательно, напряжения по-прежнему добавляются такими же, как и раньше, поэтому струна производит 36 вольт постоянного тока при 5,0 амперах, производя 180 Вт. Опять же, выходное напряжение будет зависеть от количества подключенных панелей, но сила тока струны остается неизменной при 5,0 амперах.
Обратите внимание, что в то время как производители будут указывать стандартное напряжение панели (6, 12, 24, 48 В и т. Д.), Которое очень мало изменяется при излучении, напряжение разомкнутой цепи, ЛОС (то есть напряжение, измеренное при I = 0) панели, однако, может быть на 25% выше номинального напряжения панелей, что приводит к чрезмерному перенапряжению для больших струн.
Затем, хотя наш простой пример имеет номинальное напряжение 36 вольт, оно потенциально может быть выше при 45 вольтах (36 * 1,25). Тогда именно этот уровень напряжения необходимо учитывать при подключении последовательных струн к контроллерам заряда аккумуляторов, инверторам, преобразователям напряжения или нагрузкам постоянного тока и т. Д.
Давайте посмотрим на подключение солнечных панелей последовательно с одинаковыми напряжениями, но разными номинальными значениями тока.
Серия подключенных солнечных панелей различных токов
В этом методе все солнечные панели имеют разную номинальную мощность тока, но имеют одинаковое номинальное напряжение. Отдельные напряжения панели по-прежнему будут складываться вместе, как и раньше, но на этот раз сила тока будет ограничена значением самой низкой панели в последовательной строке, в данном случае 1 амперой. Тогда последовательная струна будет производить 36 вольт только при 1,0 ампер.
Тогда независимо от фактической максимальной мощности подключенных панелей, именно фотоэлектрическая панель с самым низким номинальным током определяет общую выходную мощность последовательной строки. Например, наши три панели выше имеют индивидуальные рейтинги мощности:
Таким образом, общая ожидаемая мощность от трех фотоэлектрических панелей составляет 108 Вт, но мощность, доступная подключенной нагрузке, составляет всего 36 (36 вольт на 1 амперу) ватт, что явно снижает фактическую мощность струн примерно до 33% от максимальной, тем самым тратя деньги на покупку солнечных панелей с более высокой мощностью. Подключение солнечных панелей последовательно с различными номинальными значениями тока должно использоваться только временно, потому что, как мы видели, солнечная фотоэлектрическая панель с самым низким номинальным током - это та, которая определяет текущую мощность всего массива.
Теперь давайте посмотрим на подключение солнечных панелей последовательно с различными номинальной мощностью, так как это наиболее распространенный сценарий.
Солнечные панели серий различной мощности
Здесь предположим, что у нас есть три солнечные фотоэлектрические панели мощностью 40 Вт, 100 Вт и 180 Вт каждая, соединенные вместе в последовательной строке. Вы можете предположить, что общая мощность PT составит 320 Вт (40 + 100 + 180), но это будет не так. Поскольку мы знаем номинальное напряжение каждой панели, мы можем использовать закон Ома для определения силы тока каждой панели и определения истинной номинальной выходной мощности последовательной струны.
Текущие рейтинги солнечных панелей
Таким образом, для Группы 1.
P1 = 40 Вт, V1 = 6 вольт, I1 = 6,67 Ампера
и для Группы 2.
P2 = 100 Вт, V2 = 12 В, I2 = 8,33 Ампера
и Группа 3.
P3 = 180 Вт, V3 = 24 В, I3 = 7,50 Ампер
Как мы видели ранее, напряжения складываются вместе, так что общее выходное напряжение VT составит 42 вольта (6 + 12 + 24). Однако выходной ток ограничен панелью с наименьшим током выхода, которой является панель No1 на 6,67 ампера. Тогда последовательная струна будет производить максимальную выходную мощность всего 280 Вт (42 x 6,67), что на 12,5% ниже ожидаемых 320 Вт, таким образом, фотоэлектрический массив работает только с эффективностью 87,5% при полном солнце.
Соединение строк заключительной серии
Серия Подключенные солнечные панели Резюме
Мы видели, как здесь серия подключенных солнечных панелей увеличивает напряжение струны. Таким образом, «последовательно подключенные солнечные панели имеют напряжение», поскольку VT = V1 + V2 + V3 + V4 и т. Д., Поэтому последовательная проводка = большее напряжение. Сколько фотоэлектрических панелей вы подключаете на последовательную строку, зависит от того, к какому напряжению вы стремитесь или количеству солнечных панелей, которые у вас есть, но вы ДОЛЖНЫ учитывать возможное напряжение разомкнутой цепи, значение ЛОС в любое время при подключении к регуляторам батарей и контроллерам.
Хотя напряжение может увеличиваться, ток струны будет равен наименьшей силе тока панели. Если все солнечные панели имеют одинаковые электрические характеристики, то струна будет производить 100% доступной мощности при полном солнце (1000 Вт / м2). Если последовательно подключенные фотоэлектрические панели имеют разную мощность и номинал, то ток струны ограничен наименьшим током панели, снижающим эффективность струны даже при максимальном излучении.
Панели разных типов, монокристаллических или поликристаллических или с разными значениями мощности WP, например 40 Вт вместе с 50 Вт, не должны подключаться последовательно, поскольку они не будут производить ожидаемую выходную мощность 90 Вт (40 + 50), поскольку нижняя панель будет управлять струной, тем самым тратя ваши деньги на большую панель мощностью 50 Вт.
Солнечные фотоэлектрические панели являются отличным способом производства электроэнергии бесплатно и доступны в диапазоне значений мощности от менее 10 Вт до более чем 200 Вт для многих солнечных применений. Но для того, чтобы достичь наивысшей эффективности от вашей серии струн, позиционирование, угол солнца и количество иррадинаце так же важны, как и использование той же модели солнечной панели. То есть, соединены ли они вместе последовательно или являются параллельно соединенными солнечными панелями. Небольшая мысль сэкономит вам деньги.
Для получения дополнительной информации о последовательно подключенных солнечных панелях или для получения дополнительной информации о различных типах доступных солнечных панелей, или для изучения преимуществ и недостатков использования последовательно подключенных солнечных панелей для питания вашего дома, нажмите здесь, чтобы заказать свою копию у Amazon сегодня и узнать больше о проектировании, проводке и установке автономных серий подключенных солнечных панелей для создания фотоэлектрических солнечных электрических систем для вашего дома.
Некоторые высококачественные солнечные панели, которые могут вас заинтересовать, которые могут быть соединены вместе и использоваться в солнечных батареях.