Jak zapojit solární panely? Sériově vs. paralelně



Způsob, jakým jsou solární panely zapojeny, určuje, jak systém funguje a s jakým solárním invertorem (měničem) lze systém spárovat.
Když jsou solární panely zapojeny do série, kladná svorka jednoho solárního modulu je připojena k záporné svorce druhého, což zvyšuje napětí solárního systému.
Solární panely jsou zapojeny do série pro zvýšení napětí, aby byly splněny minimální provozní požadavky střídače.
Pokud jsou solární panely zapojeny paralelně, kladná svorka jednoho modulu je spojena s kladnou svorkou jiného modulu, což zvyšuje proud systému.
Paralelní zapojení solárních panelů vám umožní mít více solárních panelů bez překročení limitu napětí solárního invertoru (střídače).

Jako majitel domu, který se teprve učí o možnostech solární energie, je snadné ztratit se ve všech těch technických termínech, o kterých jste mohli číst nebo jste o nich někde slyšeli. Možná jste se setkali s různými způsoby zapojení solárních panelů. A vaše první myšlenka by mohla být: opravdu na tom záleží? Vy přece jen chcete, aby solární panely vyráběly elektřinu!

Na tom, jak jsou vaše solární panely zapojeny, skutečně záleží. Ovlivňuje to výkon vašeho solárního systému a také měnič (tj. invertor), který budete moci používat. Chcete, aby byly vaše panely zapojené tak, aby vám poskytovaly nejlepší možné úspory a lepší návratnost investic.

Zde jsou odpovědi na několik běžných otázek, na které se majitelé domů ptají – a to z oblasti zapojení solárních panelů. Odpovědi ve článku vám mohou pomoci lépe porozumět tomu, zda by vaše solární panely měly být zapojeny sériově nebo paralelně.

To, jak jsou vaše solární panely zapojeny, ovlivňuje výkon vašeho systému a také měnič, který můžete použít.

Solární panely zapojené do série zvyšují napětí, ale proud zůstává stejný. Solární invertory mohou mít minimální provozní napětí, takže zapojení v sérii umožňuje systému dosáhnout této prahové hodnoty. Při paralelním zapojení solárních panelů se proud zvyšuje, zatímco napětí zůstává stejné, což vám umožňuje vyrábět energii, kterou potřebujete, aniž byste překročili limity napětí měniče.

Většina systémů solárních panelů je navržena se sériovým i paralelním zapojením.

Co to znamená zapojit solární panely do série?

Stejně jako baterie mají solární panely dva póly: jeden kladný a jeden záporný.

Když připojíte kladný pól jednoho panelu k zápornému pólu druhého panelu, vytvoříte sériové spojení. Když takto propojíte dva nebo více solárních panelů, stane se z toho okruh zdroje FV.

Solární panely zapojené v sérii

Solární panely jsou zapojeny do série, když připojíte kladný pól jednoho panelu k zápornému pólu druhého.

Když jsou solární panely zapojeny do série, napětí jednotlivých panelů se sčítá, ale proud zůstává stejný. Pokud tedy zapojíte dva solární panely se jmenovitým napětím 40 voltů a jmenovitým proudem 5 ampérů do série, výstupní napětí série by bylo 80 voltů, zatímco proud by zůstal na 5 ampérech.

Díky zapojení panelů do série se zvyšuje napětí pole. To je důležité, protože solární systém musí pracovat při určitém napětí, aby střídač správně fungoval.

Takže zapojíte své solární panely do série, abyste splnili požadavky na okno provozního napětí vašeho střídače.

Co znamená paralelní zapojení solárních panelů?

Když jsou solární panely zapojeny paralelně, kladná svorka z jednoho panelu je spojena s kladnou svorkou jiného panelu a záporné svorky dvou panelů jsou spojeny dohromady.

Kladné vodiče jsou připojeny ke kladnému konektoru ve slučovacím boxu a záporné vodiče jsou připojeny k zápornému konektoru. Pokud je paralelně zapojeno více panelů, nazývá se to výstupní obvod FV.

Paralelní připojení solárních panelů

U paralelně spojených solárních panelů je kladná svorka jednoho panelu připojena ke kladné svorce dalšího panelu a záporné svorky dvou panelů jsou spojeny dohromady.

Paralelní zapojení solárních panelů způsobí zvýšení proudu, ale napětí zůstane stejné. Pokud byste tedy paralelně zapojili stejné panely z příkladu výše, napětí systému by zůstalo na 40 voltech, ale proud by se zvýšil na 10 ampérů.

Paralelní zapojení vám umožní mít více solárních panelů, které produkují energii bez překročení limitů provozního napětí vašeho střídače. Střídače mají také omezení proudu, které můžete splnit paralelním zapojením solárních panelů.

Solární panely zapojené v sérii ve srovnání se solárními panely zapojenými paralelně

Regulátor nabíjení je určujícím faktorem, pokud jde o zapojení solárních panelů. Regulátory nabíjení Maximum Power Point Tracking (MPPT) jsou pro zapojení solárních panelů v sérii, regulátory nabíjení Pulse Width Modulation (PWM) používají k paralelnímu zapojení solárních panelů.

Abychom porozuměli tomu, jak funguje zapojení v sérii v porovnání s tím, jak funguje paralelní zapojení, zamysleme se na chvíli o tom, jak dříve fungovalo vánoční osvětlení.

Pokud by jedna žárovka vyhořela, uvolnila se z objímky nebo praskla, celý řetězec by se nerozsvítil. Bylo to právě proto, že světla byla zapojena do série. V tomto zapojení budete muset najít problémovou žárovku a vyměnit ji, aby řetěz světel znovu fungoval.

Dnes má však většina vánočních světel formu paralelního zapojení, které umožňuje, aby řetězy světel zůstaly rozsvícené, i když je v řetězci jeden „výtržník“.

Obvody zapojené do série fungují stejně jako u solárních panelů. Pokud je problém se zapojením jednoho panelu v sérii, selže celý obvod. Ale jeden vadný panel nebo uvolněný drát v paralelním okruhu neovlivní výrobu zbytku solárních panelů.

V praxi to, jak jsou dnes solární panely zapojeny, závisí na typu použitého měniče.

Zapojení solárních panelů při použití stringového střídače

Stringové střídače (invertory) mají okno jmenovitého napětí, které potřebují od solárních panelů, aby fungovaly. Má také jmenovitý proud, který střídač potřebuje, aby správně fungoval.

Stringové invertory mají v sobě sledovače maximálního výkonu (MMPT), které mohou měnit proud a napětí, aby produkovaly maximální možné množství energie.

Zapojení solárních panelů při použití stringového střídače

Ve většině krystalických solárních panelů je napětí naprázdno kolem 40 voltů. Většina stringových střídačů má provozní napětí mezi 300 a 500 volty. To by znamenalo, že při navrhování systému byste mohli mít 8 až 12 panelů v sérii. Jinak byste mohli překročit maximální napětí, které by střídač mohl zvládnout.

Jde o to, že většina systémů solárních panelů je větší než 12 panelů. Chcete-li tedy mít v systému více panelů, můžete propojit další řadu panelů a tyto řady propojit paralelně. To vám umožní mít správný počet panelů, které splňují energetické potřeby vašeho domova, aniž byste překročili limity vašeho střídače.

Které zapojení funguje lépe – sériové nebo paralelní?

Teoreticky je paralelní zapojení lepší volbou pro mnoho elektrických aplikací, protože umožňuje nepřetržitý provoz panelů, i když jeden z panelů nefunguje správně. Není to však vždy nejlepší volba pro všechny aplikace. Možná budete muset splnit určité požadavky na napětí, aby váš střídač fungoval.

Aby vaše solární pole fungovalo co nejlépe, je třeba dosáhnout kritické rovnováhy napětí a proudu. Takže ve většině případů odborník či firma navrhne vaše solární pole s hybridem sériového a paralelního připojení.

Můžete do svého stávajícího systému přidat další solární panely?

Při instalaci rezidenčního solárního systému je vždy nejlepší provést úplnou instalaci od začátku.

Pokud jste byli omezeni svým rozpočtem nebo jste při instalaci FV panelů podcenili své budoucí potřeby energie, můžete určitě zvážit přidání dalších panelů do vašeho stávajícího systému.

Pokud uvažujete o rozšíření svého solárního FV systému v budoucnu, měli byste svůj systém navrhnout i s ohledem na to. Abyste mohli v budoucnu pojmout více panelů, měli byste mít předimenzovaný střídač.

Jak připojíte solární panely k síti?

Dalším aspektem mezi sériově a paralelně zapojenými kabely je počet vodičů, které se používají k připojení solárního systému do sítě. Sériový drátový obvod bude používat k připojení jeden vodič. Paralelní obvod bude potřebovat více drátů pro připojení do sítě.

Série vs. paralelní – proč nemít obojí?

Hlavní věc, kterou je třeba si zapamatovat, je, že zapojení v sérii zvýší vaše napětí, zatímco zapojení paralelně zvýší vaši proudovou energii. Při navrhování vašeho systému je třeba vzít v úvahu jak napětí, tak proud, zejména pokud jde o nalezení měniče, který vám bude nejlépe vyhovovat.

Většinou se firma či odborník rozhodnou navrhnout systém se sériovým i paralelním připojením. To umožňuje systému pracovat při vyšším napětí a proudu, aniž by došlo k přetížení měniče, takže vaše solární panely mohou fungovat co nejlépe.