Параллельное или последовательное соединение солнечных батарей

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

Коммутация фотоэлектрических солнечных модулей

Параллельное соединение солнечных батарей

Напряжение в цепи, соединенных параллельно солнечных батарей, будет равно напряжению одной солнечной батареи. Если вы соединяете 2 батареи, у которых при нагрузке напряжение равно 17,5 вольт, то на контроллер будет подано напряжение 17,5 вольт. Ток при таком соединении суммируется. Например, две солнечные батареи при хорошей солнечной освещенности выдают по 7А каждая, то суммарный ток на контроллер при параллельном соединении будет 14А.

Последовательное соединение солнечных батарей

Напряжение в цепи, соединенных последовательно солнечных батарей будет равно сумме напряжений солнечных батарей в данном соединении.

Если вы соединяете 2 батареи, у которых напряжение в точке максимальной мощности равно 17,5 вольт, то на контроллер будет подано напряжение 35 вольт. Ток при таком соединении будет равен току самой слабой солнечной батареи. Например, одна солнечная батарея имеет ток в точке максимальной мощности 7,5А, а другая 7,3А — ток поданный на контроллер будет равен 7,3А. Именно по этой причине не рекомендуется подключать последовательно МОНОкристаллические и ПОЛИкристаллические панели.

Солнечные батареи можно и нужно подключать последовательно-параллельно, если у вас много солнечных батарей, то вы сможете построить систему, у которой напряжения и токи будут оптимально подобраны для вашего солнечного контроллера.

Для коммутации солнечных батарей используются специальные разъемы (коннекторы) типа МС4, которые вы можете купить в интернет-магазине Реалсолар:

Коннектор МС4 универсальный

Разъемы типа МС4 для кабеля сечением 2.5, 4, 6 мм 2

Разъемы для параллельного соединения солнечных батарей

Удлиненные разъемы для параллельного соединения солнечных батарей

Разъемы для параллельного соединения трех солнечных батарей

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