Per què reduir les cèl·lules a la meitat
La majoria dels avantatges dels panells de mitja tasca s'atribueixen a la meitat de la corrent interna del panell. Si reduïu la meitat al corrent, es redueixen les pèrdues resistives, de manera que es millora el rendiment. Això dóna com a resultat molts beneficis com ara una major producció, una millor producció per m² i un millor rendiment en calor. Els avantatges d'ombrejat, una major durabilitat i alguns altres guanys de rendiment també es realitzen amb la configuració del panell revisat necessària.
Reducció de pèrdues resistives
En un mòdul solar, les pèrdues d'energia es produeixen a mesura que els electrons viatgen a través de les interconnexions de les cel·les i les barres d'autobusos. Atès que la pèrdua de potència és igual a la resistència multiplicada pel quadrat actual (P loss = R x I²), una reducció de corrent reduiria la pèrdua. Dividint la cel·la en dues meitats el corrent (no el voltatge) de la cel·la, de manera que quan apliqueu aquest canvi a l'equació, les pèrdues es redueixen un 75%. A mesura que el corrent és el més alt en els temps de producció màxims, és quan el benefici és més gran . Reduir el corrent per reduir les pèrdues no és res de nou, ho hem fet durant més d'un segle en la transmissió de potència. Tanmateix, tenint dues vegades la quantitat de mitja cèl·lula actual duplica la nostra tensió, la qual cosa tindria conseqüències no desitjades en el disseny del sistema. Això es resol a la configuració del tauler revisat.
Cèl·lula estàndard de 60 cel·les amb 120 cèl·lules de tall mitja
La configuració nova i millor
Per entendre com funciona això, heu de saber el següent:
L'addició de cel·les en una cadena (sèrie) acumula tensió, no actual
Afegint una segona cadena de cel·les (en paral·lel) s'acumula el corrent, no la tensió
Així, doncs, si les 120 cel·les de mitja tall estaven cablejades en una cadena, tindríem dues vegades la tensió i la meitat del corrent d'un panell normal de 60 cel·les. Per solucionar-ho, els fabricants han redissenyat el disseny de la cel·la per tenir dues cadenes de 60 panells de mitja tasca unides paral·lelament. El resultat general és força intel·ligent, ja que la tensió i la sortida actual són idèntiques a un panell estàndard de 60 cel·les, però el corrent intern es redueix a la meitat. Això dóna lloc a un augment de l'eficiència de 1.5-3%, que és més profund del que sembla. També té alguns efectes secundaris desitjables.
Millores de manipulació d'ombrejat
Com es va esmentar, el canvi de disseny permet que el tauler funcioni millor sota certs escenaris d'ombrejat. Abans d'aprofundir en això, tingueu en compte un parell de coses:
L'ombrejat encara tindrà un impacte important al vostre sistema, fins i tot si són escenaris favorables d'aquests panells.
El tauler pot comportar-se de manera diferent per si mateix que en una cadena o amb un dispositiu MLPE (Power Level Power de mòduls, com ara microinversors o optimitzadors).
Una de les coses que empren els fabricants és la possibilitat que la meitat superior del tauler no funcioni si la meitat inferior està en ombra o viceversa. Per entendre això, necessitem una actualització ràpida a l'ombrejat.
Per què l'ombrejat es pot gestionar millor en un panell de cel·lular tallat a mig fer
Quan tingueu dues cadenes connectades en paral·lel (com la meitat superior i inferior d'aquests panells), podeu aïllar la cel·la actual més baixa a aquest costat. Així, la meitat pot produir a un 10% de capacitat i l'altra a la producció total. Això és bastant pràctic, però ve amb un inconvenient.
Recordeu el meu comentari: "El tauler pot comportar-se de manera diferent per si mateix que en una cadena o amb un dispositiu MLPE"? Per això és important.
Suposem que teniu una cadena de 10 panells (bastant comuns), en un inversor de corda, tot a la llum solar perfecta, excepte un panell que té ombra completa a la meitat inferior. En aquest cas, aquest panell podria produir-se al 50%, però així ho farien tots els altres panells. Això no és ideal. El MPPT del inversor no permetrà que passi això. En canvi, el corrent continuarà alt i els díodes de bypass d'aquest panell s'activaran i passaran per alt aquest panell sencer.
Si teníeu un optimitzador o microvertidor en l'escenari anterior, és una història (millor) diferent. Aquest panell podria produir-se al 50% mentre que els altres no es veuen afectats.
Aquí hi ha una versió il·lustrada:
Dos escenaris
Ambdós tenen 10 panells de meitat tall en una cadena, amb un inversor de corda, amb diferents condicions d'ombra.
Escenari1 , suposem que el 90% d'ombrejat a la meitat inferior d'un panell (tal com s'il·lustra)
S'activaran els díodes de bypass del tauler 1
Malgrat les cèl·lules tallades a mig tallat, el sistema encara és millor deixar de banda un panell completament que tenir un corrent més baix. Vegeu a continuació una visió aproximada i simplificada del perquè. Nota:
1 potència (P) = corrent (I) xVoltage (V)
1 Diguem que els panells produeixen aprox. 30 V i 9 amperes
3 La tensió augmenta quan els panells estranys en una cadena, el corrent no caduca funciona amb el corrent més baix.
Opció 1: els díodes actius, deixeu el panell 1 completament:
P = 9 amperes x 270 volts (9 panells @ 30 volts), P = Aprox. 2430 Watts
Opció 2 -Diodes inactives, redueix el corrent de tots els panells:
P = 4,95 amperes x 300 volts (9 panells @ 30 volts), P = aprox. 1485 Watts
Escenari 2 , suposem un 90% d'ombrejat a la part inferior de tots els panells
Tots els díodes de bypass es mantindran inactius
Aquí és on les cèl·lules de tall mitjà són excel·lents. Els díodes de bypass no estaran actius i la producció seria l'opció 2 anterior. Amb un panell estàndard, gairebé tota la producció s'hauria perdut.
En els dos escenaris, un on les cèl·lules de tall mitjà no ajudaran i l'altra on l'ajudaran immensament.
