Η τάση και το ρεύμα είναι δύο θεμελιώδη ηλεκτρικά χαρακτηριστικά των ηλιακών συλλεκτών. Η κατανόηση της διαφοράς μεταξύ τους είναι σημαντική κατά την επιλογή μονάδων, το σχεδιασμό μιας φωτοβολταϊκής γεννήτριας και την αντιστοίχιση πλαισίων με μετατροπείς, μπαταρίες και ελεγκτές φόρτισης.
Τι είναι η τάση ηλιακού πάνελ;
Η τάση αντιπροσωπεύει τη διαφορά ηλεκτρικού δυναμικού που παράγεται από ένα ηλιακό πάνελ.
Τα φύλλα δεδομένων ηλιακών πλαισίων συνήθως αναφέρουν πολλές τιμές τάσης, όπως:
Ανοιχτό-τάση κυκλώματος (Voc)
Τάση στη μέγιστη ισχύ (Vmp)
Μέγιστη τάση συστήματος
Η τάση ανοιχτού κυκλώματος-μετριέται όταν η μονάδα δεν είναι συνδεδεμένη σε ηλεκτρικό φορτίο.
Η τάση στη μέγιστη ισχύ είναι η τάση στην οποία ο πίνακας παράγει τη μέγιστη ονομαστική του ισχύ υπό καθορισμένες συνθήκες δοκιμής.
Τι είναι το ρεύμα ηλιακών πάνελ;
Το ρεύμα περιγράφει τη ροή του ηλεκτρικού φορτίου.
Οι κοινές τρέχουσες προδιαγραφές περιλαμβάνουν:
Ρεύμα βραχυκυκλώματος-(ISC)
Ρεύμα στη μέγιστη ισχύ (Imp)
Το ρεύμα βραχυκυκλώματος-αντιπροσωπεύει το ρεύμα υπό συνθήκες δοκιμής βραχυκυκλώματος-, ενώ το ρεύμα στη μέγιστη ισχύ σχετίζεται με το ονομαστικό σημείο μέγιστης ισχύος της μονάδας.
Πώς η τάση και το ρεύμα καθορίζουν την ισχύ
Η σχέση μεταξύ τάσης, ρεύματος και ισχύος μπορεί να εκφραστεί ως:
Ισχύς=Τάση × Ρεύμα
Για παράδειγμα, εάν μια μονάδα λειτουργεί στα 40 βολτ και 10 αμπέρ στο μέγιστο σημείο ισχύος της:
40V × 10A = 400W
Αυτό είναι ένα απλοποιημένο παράδειγμα που χρησιμοποιείται για να εξηγήσει τη σχέση. Οι πραγματικές προδιαγραφές ηλιακών πάνελ διαφέρουν ανάλογα με το προϊόν.
Γιατί έχει σημασία η τάση και το ρεύμα
Όταν πολλαπλοί πίνακες συνδέονται μεταξύ τους, τα ηλεκτρικά τους χαρακτηριστικά επηρεάζουν το συνολικό σύστημα.
Η σύνδεση μονάδων σε σειρά γενικά αυξάνει την τάση του συστήματος, ενώ το ρεύμα παραμένει περίπου σε σχέση με το ρεύμα της μεμονωμένης μονάδας.
Η παράλληλη σύνδεση των μονάδων γενικά αυξάνει το ρεύμα ενώ η τάση παραμένει περίπου σε σχέση με την τάση της μονάδας.
Η τελική διαμόρφωση πρέπει να παραμένει εντός των ορίων λειτουργίας του μετατροπέα, του ελεγκτή φόρτισης και άλλων εξαρτημάτων του συστήματος.
Θερμοκρασία και τάση
Η τάση του ηλιακού πάνελ αλλάζει με τη θερμοκρασία.
Καθώς η θερμοκρασία της μονάδας αυξάνεται, η τάση των φωτοβολταϊκών γενικά μειώνεται. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο οι συντελεστές θερμοκρασίας είναι σημαντικοί κατά το σχεδιασμό φωτοβολταϊκών συστημάτων, ιδιαίτερα σε θερμά κλίματα.
Οι σχεδιαστές συστημάτων θα πρέπει να ελέγχουν τις ηλεκτρικές προδιαγραφές του πίνακα σε όλο το αναμενόμενο εύρος θερμοκρασίας λειτουργίας.
Κατανόηση των πάνελ 12V και 24V
Τα προϊόντα συχνά διατίθενται στο εμπόριο ως ηλιακοί συλλέκτες 12V ή 24V για χρήση με αντίστοιχα συστήματα ονομαστικής μπαταρίας.
Ωστόσο, η πραγματική τάση της μονάδας είναι συνήθως υψηλότερη από την ονομαστική τάση της μπαταρίας.
Για παράδειγμα, μια ηλιακή μονάδα που προορίζεται για ένα ονομαστικό σύστημα μπαταρίας 12 V χρειάζεται επαρκή τάση λειτουργίας για τη φόρτιση αυτής της μπαταρίας μέσω ενός κατάλληλου ελεγκτή φόρτισης.
Επομένως, οι αγοραστές δεν θα πρέπει να επιλέγουν έναν πίνακα που βασίζεται μόνο στην ετικέτα "12V" ή "24V".
Αντιστοίχιση ηλιακών συλλεκτών με άλλα εξαρτήματα
Η ηλεκτρική συμβατότητα θα πρέπει να ελέγχεται πριν από τη σύνδεση ενός ηλιακού πάνελ σε ένα σύστημα.
Οι σημαντικές παράμετροι περιλαμβάνουν:
Vmp
Voc
Διαβολάκι
Isc
Μέγιστη τάση συστήματος
Εύρος εισόδου μετατροπέα
Εύρος εισόδου ελεγκτή φόρτισης
Τάση μπαταρίας
Για μεγαλύτερες ηλιακές συστοιχίες, πρέπει επίσης να ληφθούν υπόψη η τάση και το ρεύμα ολόκληρης της σειράς ή της συστοιχίας.
Γιατί τα φύλλα δεδομένων έχουν σημασία
Τα φύλλα δεδομένων προϊόντων παρέχουν τις ηλεκτρικές πληροφορίες που απαιτούνται για το σχεδιασμό του συστήματος.
Αντί να συγκρίνουν τους ηλιακούς συλλέκτες μόνο με ισχύ, οι αγοραστές θα πρέπει να εξετάσουν τις πλήρεις ηλεκτρικές προδιαγραφές.
Η κατανόηση της τάσης και του ρεύματος μπορεί να βοηθήσει τους χρήστες να επιλέξουν μονάδες που λειτουργούν σωστά με το υπόλοιπο φωτοβολταϊκό σύστημα και να αποφύγουν προβλήματα ηλεκτρικής συμβατότητας.