Как лучше соединять солнечные панели последовательно или параллельно

Как соединить солнечные батареи: последовательно или параллельно?

Наши сотрудники регулярно предоставляют консультации на предмет установки солнечных электростанций различных типов, а также компания Best Energy предоставляет полный комплекс услуг для установки солнечной электростанции «под ключ». Реже бывает применение автономной системы электроснабжения на основе солнечных батарей для автомобильного транспорта и недавно к нашим специалистам поступил интересный вопрос о том, как правильно соединить две солнечные батареи разной мощности: последовательно или параллельно? Ответ на этот вопрос было принято решение опубликовать на сайте в разделе поддержки по продукции альтернативных источников энергии, доработав его в полноценный формат статьи.

Схемы соединения солнечных батарей

Всего существует три схемы соединения солнечных панелей, которые могут применяться: параллельное, последовательное и параллельно-последовательное. В зависимости от мощности солнечной электростанции и напряжения постоянного тока может применяться одна из выбранных схем. Остановимся подробнее на каждой и опишем принцип работы.

Параллельное соединение солнечных панелей

Данная схема подходит для тех случаев, когда необходимо оставить напряжение на одном уровне, но повысить мощность солнечного PV-массива. Приведем пример на двух солнечных панелях мощность 100В с напряжением 12В. Соединение происходит путем подключения положительных соединений в одну группу, а отрицательных выводов – во вторую группу. Такими образом, напряжение остается прежним 12В, а мощность возрастает до 200 Вт.

Рисунок 1. Параллельное соединение солнечных панелей (12В 200Вт).

Последовательное соединение солнечных панелей

Последовательное соединение применяется в тех ситуациях, когда необходимо поднять уровень напряжения, но зафиксировать мощность на одном уровне. На схеме отражено соединение двух солнечных панелей мощностью 100Вт с напряжением 12В, когда в итоге получаем солнечный PV-массив 24В 100Вт.

Рисунок 2. Последовательное соединение солнечных панелей (24В 100Вт).

Параллельно-последовательное соединение солнечных панелей

Более сложной схемой соединения солнечных батарей будет параллельно-последовательный тип. Зачастую подобная схема применяется для относительно мощных солнечных массивов. Применение этой схемы дает возможность как поднять номинальное напряжение соединенных панелей, так и увеличить мощность. На примере показано, как можно соединить четыре панели с напряжением 12В и мощностью 100Вт. После соединения получаем солнечный PV-массив с напряжением 24В и мощностью 200Вт.

Рисунок 3. Параллельно-последовательное соединение солнечных панелей (24В 200Вт).

Соединение солнечных батарей разной мощности

Когда требуется соединить вместе солнечные батареи разной мощности, то может применяться две вышеописанные схемы: параллельная и последовательная. Однако необходимо учитывать возможности применяемого MPPT-контроллера. Так, чтобы подключить батареи параллельно, максимальный выходной ток должен соответствовать току MPPT-контроллера и наоборот, для соединения разных по мощности солнечных модулей последовательно, MPPT-контроллер обязательно должен иметь более высокое рабочее напряжение, чем сумма напряжения холостого хода двух модулей.

Рисунок 4. Параллельное и последовательной соединение солнечных панелей разной мощности.

Как видно по приведенным расчетам, производительность выше на 5,5% при последовательном соединении. Рекомендуем использовать этот вариант.

Внимание! Соединение солнечных батарей разной мощности несколько снижает производительность MPPT-контроллера и делает болеет трудным поиск точки максимальной мощности, но такая система также будет нормально работать при необходимости.

Заключение

Сегодня было рассмотрено то, как правильно и эффективно соединять фотоэлектрические панели. Но если остались вопросы, наши специалисты по альтернативной энергетике проведут необходимые консультации.

Также ранее мы писали о том, как правильно соединять аккумуляторные батареи и какие это несет преимущества в зависимости от применяемой схемы соединения: параллельной, последовательной и параллельно-последовательной.

Источник

Солнечные панели – параллельное, последовательное или последовательно-параллельное соединение?

Приобретая солнечный инвертор нужно обратить внимание на его входные характеристики, а именно номинальное входное напряжение DC (вольт) и максимальный ток А (Ампер), которые и прописывают нам – как будут подключены солнечные батареи: параллельно, последовательно или последовательно-параллельно.

ЗНАЙТЕ – при параллельном или последовательном подключении солнечных батарей, на выходе вы получите одинаковую мощность! Т.е. при правильном расчете сечения кабеля, а он разный для этих подключений – результат будет равен.

Теперь по пунктам:

Параллельное подключение солнечных панелей – дает нам низкое напряжение (равное напряжению одной панели) и большой ток. Допустим одна солнечная панель 24 вольта и 8 ампер согласно ее паспортным характеристикам. Если мы соединим 2 панели параллельно, то получим, те же 24 вольта, но уже 16 ампер.

Низкое напряжение (вольт) и высокий ток (ампер) очень требовательны к сечению кабеля (толщина жилы кабеля), поэтому здесь нужно очень точно просчитать и приобрести нужную длину и сечение кабеля, для передачи энергии солнца в инвертор без потерь.

Пример:

Входное напряжение инвертора 48 вольт, а мощность подключаемых солнечных панелей которые инвертор потянет = 1 кВт. Мы также имеем солнечные панели у которых “напряжение холостого хода” равно 29 вольт и ток 8,5 Ампер.

29*8,5= 246 ватт, значит, мы можем подключить, только 4 солнечные панели к нашему инвертору – 246*4=984 ватта. Теперь вернемся к нашим “баранам” – входное напряжение инвертора 48 вольт, а с панели идет 29, т.е. последовательное соединение 29+29 = 58 вольт нам не подходит, это значит, что мы будем их подключать паралельно – 29 вольт и 8,5*4 панели =34 Ампера. В итоге, для идеальной передачи таких величин нам понадобиться кабель сечением не менее 16 кв мм.

Вот в этом и состоит недостаток параллельного подключения солнечных панелей, когда низкое напряжение и высокий ток, нужен кабель большого сечения, что бы не потерять полученную энергию и как следствие такой кабель стоит не “плохих” денег. Также большие токи требовательны к соединениям и всегда находят слабое место(((.

ЭВ-160П Солнечная батарея Поликристаллическая 5ВВ PERC

Солнечная батарея ЭВ-160П
Производитель Энерговольт
Поликристаллическая 5 ВВ, PERC
Срок службы не менее 25 лет.
Гарантия 10 лет

ЭВ-180М Солнечная батарея монокристаллическая 5ВВ PERC

Солнечная батарея ЭВ-180М
Производитель Энерговольт
Монокристаллическая 5 ВВ, PERC
Срок службы не менее 30 лет.
КПД 20,2%
Гарантия 10 лет

SilaSolar 250Вт Солнечная батарея 5BB

Солнечная батарея SilaSolar 250Вт
Производитель SilaSolar
Поликристаллическая 5 ВВ, PERC
Срок службы не менее 25 лет.
КПД 17,12%
Гарантия 5 лет

SilaSolar 280Вт Солнечная батарея 5BB PERC

Солнечная батарея SilaSolar 280Вт
Производитель SilaSolar
Поликристаллическая 5 ВВ, PERC
Срок службы не менее 25 лет.
КПД 19,01%
Гарантия 5 лет

SilaSolar 250Вт Солнечная батарея 5BB

Солнечная батарея SilaSolar 250Вт
Производитель SilaSolar
Монокристаллическая 5 ВВ
Срок службы не менее 30 лет.
КПД 17,12%
Гарантия 5 лет

SilaSolar 330Вт Солнечная батарея PERC 5BB

Солнечная батарея SilaSolar 330Вт
Производитель SilaSolar
Поликристаллическая 5 ВВ, PERC
Срок службы не менее 25 лет.
КПД 18,65%
Гарантия 5 лет

ЭВ-275П Солнечная батарея поликристаллическая 5ВВ PERC

Солнечная батарея ЭВ-275П
Производитель Энерговольт
Поликристаллическая 5 ВВ, PERC
Срок службы не менее 25 лет.
КПД 18,9%
Гарантия 10 лет

SilaSolar 340Вт Солнечная батарея PERC 5BB

Солнечная батарея SilaSolar 340Вт
Производитель SilaSolar
Поликристаллическая 5 ВВ, PERC
Срок службы не менее 25 лет.
КПД 19,01%
Гарантия 5 лет

ЭВ-330П Солнечная батарея поликристаллическая 5ВВ PERC

Солнечная батарея ЭВ-330П
Производитель Энерговольт
Поликристаллическая 5 ВВ, PERC
Срок службы не менее 25 лет.
КПД 18,8%
Гарантия 10 лет

SilaSolar 280Вт Солнечная батарея 5BB Моно

Солнечная батарея SilaSolar 280Вт
Производитель SilaSolar
Монокристаллическая 5 ВВ
Срок службы не менее 30 лет.
КПД 18,24%
Гарантия 5 лет

SilaSolar 300Вт Солнечная батарея PERC 5BB

Солнечная батарея SilaSolar 300Вт
Производитель SilaSolar
Монокристаллическая 5 ВВ, PERC
Срок службы не менее 30 лет.
КПД 21,19%
Гарантия 5 лет

ЭВ-305М Солнечная батарея монокристаллическая 6ВВ PERC

Солнечная батарея ЭВ-305М
Производитель Энерговольт
Монокристаллическая 6 ВВ, PERC
Срок службы не менее 30 лет.
КПД 21,07%
Гарантия 10 лет

SilaSolar 310Вт Солнечная батарея PERC 5BB

Солнечная батарея SilaSolar 310Вт
Производитель SilaSolar
Монокристаллическая 5 ВВ, PERC
Срок службы не менее 30 лет.
КПД 21,32%
Гарантия 5 лет

SilaSolar 350Вт Солнечная батарея PERC 5BB

Солнечная батарея SilaSolar 350Вт
Производитель SilaSolar
Монокристаллическая 5 ВВ, PERC
Срок службы не менее 30 лет.
КПД 20,60%
Гарантия 5 лет

SilaSolar 330Вт Солнечная батарея PERC 5BB Моно

Солнечная батарея SilaSolar 330Вт
Производитель SilaSolar
Монокристаллическая 5 ВВ, PERC
Срок службы не менее 30 лет.
КПД 21,92%
Гарантия 5 лет

ЭВ-370М Солнечная батарея монокристаллическая 6ВВ PERC

Солнечная батарея ЭВ-370М
Производитель Энерговольт
Монокристаллическая 6 ВВ, PERC
Срок службы не менее 30 лет.
КПД 21,08%
Гарантия 10 лет

SilaSolar 370Вт Солнечная батарея PERC 5BB Моно

Солнечная батарея SilaSolar 370Вт
Производитель SilaSolar
Монокристаллическая 5 ВВ, PERC
Срок службы не менее 30 лет.
КПД 21,80%
Гарантия 5 лет

SilaSolar 400Вт Солнечная батарея PERC 5ВВ Twin Power

Солнечная батарея SilaSolar 400Вт
Производитель SilaSolar
Монокристаллическая 5 ВВ, PERC,Twin Power
Срок службы не менее 30 лет.
КПД 22,05%
Гарантия 5 лет

SilaSolar 400Вт Солнечная батарея PERC 5BB Моно

Солнечная батарея SilaSolar 400Вт
Производитель SilaSolar
Монокристаллическая 5 ВВ, PERC
Срок службы не менее 30 лет.
КПД 21,30%
Гарантия 5 лет

SilaSolar 450Вт Монокристаллическая панель PERC 9BB Twin Power

Солнечная батарея SilaSolar 450Вт
Производитель SilaSolar
Монокристаллическая 9 ВВ, PERC, Twin Power
Срок службы не менее 30 лет.
КПД 22,5%
Гарантия 5 лет

Последовательное подключение солнечных панелей – дает нам высокое напряжение и низкий ток ( равен одной солнечной панели). Допустим одна солнечная панель 24 вольта и 8 Ампер согласно ее паспортным характеристикам. Если мы соединим 2 панели последовательно, то получим, 48 вольт, но те же 8 ампер.

Высокое напряжение (вольт) и низкий ток (Ампер) уже не так требовательны к сечению кабеля (толщина жилы кабеля), поэтому здесь намного легче просчитать и приобрести нужную длину и сечение кабеля, для передачи энергии солнца в инвертор без потерь.

Пример:

Входное напряжение инвертора 120 вольт, а мощность подключаемых солнечных панелей которые инвертор потянет = 1 кВт. Мы также имеем солнечные панели у которых “напряжение холостого хода” равно 29 вольт и ток 8,5 Ампер.

29*8,5= 246 ватт, значит, мы можем подключить, только 4 солнечные панели к нашему инвертору – 246*4=984 ватта. Но в этом случае мы можем подключить солнечные панели последовательно 29*4=116 вольт при том же токе в 8.5 Ампер. Теперь для передачи таких величин электроэнергии нам хватит кабеля сечением в 6 кв мм.

В этом все плюсы последовательно подключения и как следствие передача энергии без потерь в кабеле меньшим сечением и меньшей стоимостью! Также последовательное подключение позволяет солнечным панелям лучше работать даже в пасмурную погоду, да и контроллер инвертора лучше работает с “высоким ” напряжением.

Последовательно-параллельное подключение солнечных панелей – сочетает все недостатки параллельного и преимущества последовательного, но только на половину. Другими словами такое подключение лучше параллельного, но хуже последовательного!

При таком подключении мы имеем и повышенное напряжение и средний ток. Допустим одна солнечная панель 24 вольта и 8,5 Ампер согласно ее паспортным характеристикам. Если мы соединим по 2 панели последовательно, и получим, 48 вольт, но те же 8, 5 ампер в каждой последовательности, а теперь эти 2 линии панелей, соединим параллельно, в итоге получим на выходе 48 вольт, но уже 17 ампер.

Пример:

Входное напряжение инвертора 60 вольт, а мощность подключаемых солнечных панелей которые инвертор потянет = 1 кВт. Мы также имеем солнечные панели у которых “напряжение холостого хода” равно 29 вольт и ток 8,5 Ампер.

29*8,5= 246 ватт, значит, мы можем подключить, только 4 солнечные панели к нашему инвертору – 246*4=984 ватта. Но в этом случае мы можем подключить солнечные панели последовательно 29*2=58 вольт и токе в 8,5 Ампер * 2 линии параллельно, в итоге получаем = 58 вольт и 17 ампер . Ну и для передачи таких величин электроэнергии нам хватит кабеля сечением в 10 кв мм.

В этом все минусы и плюсы последовательно – параллельного подключения и как следствие передача энергии без потерь в кабеле среднем сечением и средней стоимостью!

Итог: Любое соединение имеет место быть, к каждого есть недостатки и преимущества, очень часто у нас нет выбора как соединять панели т.к. инвертор диктует свои условия.

Совет : для улучшения генерации можно, а иногда даже и нужно увеличить до 25 %, мощность солнечных панелей подключаемых к инвертору если они развернуты немного от юга.

Внимание! увеличение мощности это значит, что если к инвертору подключается масив С/П в 1 кВт, то можно увеличить до 1.25 кВт, но увеличение мощности не значит, что можно увеличить входные напряжения и токи, там должно быть все четко.

Это даст, увеличение выработки в пасмурную погоду, запас мощности в солнечную, а также мы знаем, что солнечные панели уменьшают выработку в процессе использования, это будет так сказать компенсацией на года.

Источник