محاسبات طراحی رشته اینورتر خورشیدی

محاسبات طراحی رشته اینورتر خورشیدی

مقاله زیر به شما کمک می کند تا حداکثر / حداقل تعداد ماژول ها در هر رشته سری را هنگام طراحی سیستم PV خود محاسبه کنید. و اندازه اینورتر شامل دو بخش اندازه ولتاژ و جریان است. در حین اندازه‌گیری اینورتر، باید محدودیت‌های پیکربندی مختلف را در نظر بگیرید، که باید هنگام اندازه‌گیری اینورتر انرژی خورشیدی در نظر گرفته شود (داده‌های اینورتر و برگه‌های داده پنل خورشیدی). و در طول اندازه گیری، ضریب دما یک عامل مهم است.

1. ضریب دمای پانل خورشیدی Voc / Isc:

ولتاژ / جریانی که پنل های خورشیدی در آن کار می کنند به دمای سلول بستگی دارد، هر چه دما بالاتر باشد ولتاژ / جریان کمتری تولید می کند و بالعکس. ولتاژ/جریان سیستم همیشه در سردترین شرایط در بالاترین حد خود خواهد بود و به عنوان مثال، ضریب دمای پانل خورشیدی Voc برای حل آن مورد نیاز است. با پنل‌های خورشیدی مونو و پلی کریستالی، همیشه یک عدد %/oC منفی است، مانند -0.33%/oC در SUN 72P-35F. این اطلاعات را می توان در برگه اطلاعات تولید کنندگان پنل خورشیدی یافت. لطفا به شکل 2 مراجعه کنید.

2. تعداد پنل های خورشیدی به صورت رشته ای:

هنگامی که پنل های خورشیدی به صورت رشته های سری سیم کشی می شوند (یعنی مثبت یک پنل به پنل منفی پانل بعدی متصل می شود)، ولتاژ هر پنل با هم جمع می شود تا ولتاژ کل رشته را بدست آورد. بنابراین ما باید بدانیم که چند پنل خورشیدی را می خواهید به صورت سری سیم کشی کنید.

هنگامی که تمام اطلاعات را در اختیار دارید، آماده هستید که آن را در محاسبات اندازه ولتاژ و اندازه جریان پنل خورشیدی زیر وارد کنید تا ببینید آیا طراحی پنل خورشیدی با نیازهای شما مطابقت دارد یا خیر.

اندازه ولتاژ:

1. حداکثر ولتاژ پانل =Voc*(1+(Min.temp-25)*ضریب دما(Voc)
2. حداکثر تعداد پنل های خورشیدی = حداکثر. ولتاژ ورودی / حداکثر ولتاژ پانل

اندازه فعلی:

1. حداقل جریان پانل =Isc*(1+(Max.temp-25)*ضریب دما(Isc)
2. حداکثر تعداد رشته ها = حداکثر. جریان ورودی / حداقل جریان پانل

3. مثال:

کوریتیبا، شهر برزیل، مشتری آماده نصب یک اینورتر سه فاز رناک پاور 5 کیلووات است، مدل پنل خورشیدی با استفاده از ماژول 330 وات، حداقل دمای سطح شهر -3 درجه سانتیگراد و حداکثر دمای 35 درجه سانتیگراد، فضای باز ولتاژ مدار 45.5 ولت، Vmpp 37.8 ولت، محدوده ولتاژ MPPT اینورتر 160 ولت-950 ولت است و حداکثر ولتاژ می تواند 1000 ولت را تحمل کند.

اینورتر و دیتاشیت:

دیتا شیت پنل خورشیدی:

الف) اندازه ولتاژ

در کمترین دما (وابسته به مکان، در اینجا -3 ℃)، ولتاژ مدار باز V oc ماژول ها در هر رشته نباید از حداکثر ولتاژ ورودی اینورتر (1000 ولت) تجاوز کند:

1) محاسبه ولتاژ مدار باز در -3 ℃:

VOC (-3℃)= 45.5*(1+(-3-25)*(-0.33%)) = 49.7 ولت

2) محاسبه N حداکثر تعداد ماژول ها در هر رشته:

N = حداکثر ولتاژ ورودی (1000 ولت)/49.7 ولت = 20.12 (همیشه به سمت پایین گرد شود)

تعداد پنل های خورشیدی PV در هر رشته نباید از 20 ماژول تجاوز کند، علاوه بر این، در بالاترین دما (وابسته به مکان، در اینجا 35 درجه سانتیگراد)، ولتاژ MPP VMPP هر رشته باید در محدوده MPP اینورتر برق خورشیدی باشد (160V- 950 ولت):

3) محاسبه حداکثر ولتاژ برق VMPP در 35 ℃:

VMPP (35℃)=45.5*(1+(35-25)*(-0.33%))= 44 ولت

4) محاسبه حداقل تعداد ماژول های M در هر رشته:

M = حداقل ولتاژ MPP (160 ولت) / 44 ولت = 3.64 (همیشه به سمت بالا جمع شود)

تعداد پنل های خورشیدی PV در هر رشته باید حداقل 4 ماژول باشد.

ب) اندازه فعلی

جریان اتصال کوتاه I SC آرایه PV نباید از حداکثر جریان ورودی مجاز اینورتر برق خورشیدی تجاوز کند:

1) محاسبه حداکثر جریان در 35 ℃:

ISC (35℃)= ((1+ (10 * (TCSC /100))) * ISC ) = 9.22*(1+(35-25)*(-0.06%))= 9.16 A

2) محاسبه P حداکثر تعداد رشته ها:

P = حداکثر جریان ورودی (12.5A)/9.16 A = 1.36 رشته (همیشه به سمت پایین گرد)

آرایه PV نباید از یک رشته تجاوز کند.

تذکر:

این مرحله برای MPPT اینورتر تنها با یک رشته لازم نیست.

ج) نتیجه گیری:

1. ژنراتور PV (آرایه PV) شاملیک رشتهکه به اینورتر سه فاز 5 کیلووات متصل است.

2. در هر رشته پنل های خورشیدی متصل باید باشددر 4-20 ماژول.

تذکر:

از آنجایی که بهترین ولتاژ MPPT اینورتر سه فاز حدود 630 ولت است (بهترین ولتاژ MPPT اینورتر تک فاز حدود 360 ولت است)، بازده کاری اینورتر در این زمان بالاترین میزان است. بنابراین توصیه می شود تعداد ماژول های خورشیدی را با توجه به بهترین ولتاژ MPPT محاسبه کنید:

N = بهترین MPPT VOC / VOC (-3°C) = 756V/49.7V=15.21

پنل تک کریستال بهترین MPPT VOC = بهترین ولتاژ MPPT x 1.2 = 630×1.2 = 756 ولت

پانل پلی کریستال بهترین MPPT VOC = بهترین ولتاژ MPPT x 1.2 = 630×1.3 = 819 ولت

بنابراین برای اینورتر سه فاز رناک R3-5K-DT پنل های خورشیدی ورودی توصیه شده 16 ماژول هستند و فقط باید یک رشته 16x330W=5280W متصل شوند.

4. نتیجه گیری

شماره ورودی اینورتر پنل های خورشیدی به دمای سلول و ضریب دما بستگی دارد. بهترین عملکرد بر اساس بهترین ولتاژ MPPT اینورتر است.