Ha megnézed a napelem karakterisztika rajzot, lead I1 áramot. Pl. 2 A-t. Ha Iössz ennél nagyobb, a modul túlterhelődik. Az áram marad 2 A, de a feszültség nulla. Azaz kisebb, mint a dióda nyitófeszültsége, így az kinyit és az Iössz-höz szükséges többletáram = I2, azon folyik keresztül. Ez így is marad, míg Iössz értéke meghaladja az árnyékolt modul éppen aktuális rövidrezárási áramát.
"Ha az árnyékolt napelem elkezd termelni, addig, amíg az árama nem éri el a többiek által a körben fenntartott áramot, rövidzárlati módban üzemelnek. Azaz a termelt teljesítmény által létrehozható aktuális rövidzárlati áramot nyomják a körbe.
Eddig helyes a megállapítás.
Amíg ez nem éri el a teljes köráramot, addig a dióda nyitófeszültsége lesz a cellasorra meghatározó érték. Ezt csak akkor tudja meghaladni, ha teljes mértékben átveszi tőle az áramot."
Ez már nem álja meg a helyét. Amikor a cellák teljesítményt képesek produkálni, a dióda záróirányú feszültséget kap, nem folyik rajta áram. Lásd a mórickarajzot.
Tehát a leggyengépp teljesítményű substring zárlati árama lesz az egész stringben a meghatározó.
A bypass dióda csak akkor ejti ki a nem működö substringet, ha az nem képes rá záróirányú teljesítményt produkálni...
"Ha az árnyékolt napelem elkezd termelni, addig, amíg az árama nem éri el a többiek által a körben fenntartott áramot, rövidzárlati módban üzemelnek. Azaz a termelt teljesítmény által létrehozható aktuális rövidzárlati áramot nyomják a körbe. Amíg ez nem éri el a teljes köráramot, addig a dióda nyitófeszültsége lesz a cellasorra meghatározó érték. Ezt csak akkor tudja meghaladni, ha teljes mértékben átveszi tőle az áramot."
Nálam mondjuk minden panelen van optimalizáló de ezt amiatt kértem, hogy panelenként tudjam ellenőrizni a termelést és az esetleges hiba megállapításához átláthatóbb így valamint az árnyékhatás könnyebben kezelhető. A telepítés előtt a kivitelező felajánlotta, hogy több panelt is rá lehet kötni egy optimalizálóra, de nyilván ilyenkor ezeket a paneleket a lényegében egy panelnek ismeri fel a rendszer. Akinek nem érdekes ez a jobb átláthatóság a webes felületen az több panelt is rakhat egy optimalizálóra. Így viszont már gazdaságosabb a kivitelezés / bővítés.
Minden attól függ mi a felhasználó igénye. Az 1 db optimalizáló meg nem egy horror összeg ha a bővítésnél a 3 panelt rá tudja tenni. Ekkor a 3 panelt egyszerre ugyan de el tudja választani a már meglévőktől.
Akinél esetleg van így kiépítve rendszer meg tudja erősíteni ?
Sokan amiatt vonják kétségbe a bypass dióda hasznát, mert fogalmuk sincs a diódák nyitóirányú karakterisztikájáról.
Bármilyen okból áram indulna egy napelemes körben (stringen), az éppen nem üzemelő napelem modul bypass diódái ~0,6 V-nál kezdenek nyitni. Emelkedő áram hatására ez a feszültség is emelkedik.
Ez eddig szép és jó, de! Bármilyen okból, mondjuk gyenge megvilágítás, a cellák feszültséget termelnek, akkor a dióda záróirányú feszültséget kap, nem fog rajta áram folyni.
A generátornak van egy olyan hülye tulajdonsága, hogy a rajta folyó áram, és a rajta eső feszültség ellentétes irányú. Tehát amíg a 20 cellás substring képes a diódára záróirányú feszültséget adni, addig azon nem fog áram folyni, és a gyengén megvilágított cellák terhelhetősége lesz a megatározó. Nézd csak meg a grafikont, az elején az a szép lapos szakasz, pont ezt mutatja.
Mórickarajz, a feszültség és áram viszonyok szemléltetésére működő és nem működö cellák esetén:
Sokan amiatt vonják kétségbe a bypass dióda hasznát, mert fogalmuk sincs a diódák nyitóirányú karakterisztikájáról.
Bármilyen okból áram indulna egy napelemes körben (stringen), az éppen nem üzemelő napelem modul bypass diódái ~0,6 V-nál kezdenek nyitni. Emelkedő áram hatására ez a feszültség is emelkedik. Névleges áramnál ~1 V, magasabb áramnál akár 2 V is lehet (amit még kibír a dióda rövid ideig). Napelemnél az áramgenerátoros üzemmód miatt ez általában kisebb a névlegesnél. 10 A-es diódákat szoktak használni a 8-9A közötti áramú rendszerekben.
Ha az árnyékolt napelem elkezd termelni, addig, amíg az árama nem éri el a többiek által a körben fenntartott áramot, rövidzárlati módban üzemelnek. Azaz a termelt teljesítmény által létrehozható aktuális rövidzárlati áramot nyomják a körbe. Amíg ez nem éri el a teljes köráramot, addig a dióda nyitófeszültsége lesz a cellasorra meghatározó érték. Ezt csak akkor tudja meghaladni, ha teljes mértékben átveszi tőle az áramot. Ráadásul a bypass dióda csökkenő áramterhelésre csökkenő feszültséggel reagál, azaz pl. 1 V-ról visszaesik a cellasor kapocsfeszültsége 0,56 V-ra. Nem csoda a zollerka által idézett diagram, hogy amíg teljesen árnyékmentes nem lesz a modul, addig alacsony a termelés, aztán hirtelen ugrik. A DC feszültség meg közben látszólag bőven az optimális érték fölött van. Ezt ugyanis nagyrészt terheletlen állapotban méri az inverter. Amint terhelni kezdi az MPPT, áramot nem tud biztosítani, visszaesik. De csak pillanatra, míg a pufferkondi ki nem ürül. Így a mért átlag magas.
A veszteség legrosszabb esetben az árnyékolt sorok által termelni képest feszültség + a diódák nyitófeszültsége. Ebből csupán az a modulonkénti legfeljebb 6 V a veszteség, ami a diódákon esik. Yellow73 által kérdezett esetben legfeljebb 18 V feszültségesés a 13 jó teljesítménnyel termelő modul esetén ~4,43%. Maximális áramnál (~8,5 A) 153 W-ot vonna le a lehetséges 3536 W-ból. De így ez sem igaz, mert abban a reggeli időszakban, amikor belép az árnyékolás, a teljes mező termelése is csupán töredéke a déltáji átlagnak. Ez zollerka képein világosan látható. Azaz az áram is kisebb, a diódákon eső feszültség is.
A másik veszteséget okozó tényező az inverter indulási feszültsége. Ez is kevesebb lesz a 3 árnyékolt mezővel + a diódák nyitófeszültségével. Itt viszont szintén igaz, hogy az egész mező csak töredék teljesítményt adna a kérdéses időszakban.
Végeredményben becsülni lehet, hogy az árnyékolás okozta össz. veszteség a 3 tábla bővítés többlettermelésének 1 %-ánál kevesebb lesz.
Most már csak ennek a 3 tábla termelésének 1 %-át kell összehasonlítani 3 optimizáló árával. :-(
Na én röviden és érthetően arra akartam kilyukadni, hogy az árnyékos bővítés a meglévő panelek termeléséből is lecsippenthet, tehát nem biztos, hogy ebben a formában azt hozza a bővítés, amit vár tőle a kolléga...
vagy gazdaságosabb tudomásul venni némi termelés elmaradást
A szóban forgó időszakos (reggel tavasszal/ősszel) árnyék esetén alighanem nem éri meg költeni és marad a tudomásul vétel. Hisz napközben és NYÁRON már reggel sem lesz kiesés, sőt télen sem.
---
Plusz a fa némi formázásával el is tünthető (4-5 méter magasság körüli "tányér" fa kialakítása). A magas cserkófa amúgy sem előnyös sem a gondoszáskor sem a szedéskor... a gyakorlatban.
Úgy 30 méter DC vezetekékig és 20 Amper körüli sztring áramig elég a 4 mm2-es solar vezeték is.
Ami 5,5-7,0 mm külső átmérőjű a konkrét típustól függően.
Hosszú DC levezetés és/vagy nagy DC áram esetén kell csak a 6 mm2-es. Ami kicsit vastagabb, akár 8 mm körüli átméröjű is lehet.
---
Alapesetben családiház esetén PE(zöldsárga) levezetőnek 6 mm2-es réz kell és elég.
Kivéve, ha van kiépített "villámhárító" rendszer és nincs meg a kellő biztonsági távolság, ekkor 16 mm2-es kell. Mivel ez esetben játszik a "villámhárító" rendszer is és ezért villám részáramra is kell számítani-méretezni.
Kiegészítettem a DC feszültségekkel a diagramokat.
Látszik ezen is bypass dióda működés, de azért annak is vannak feltélelei. Ha a két rendszert összehasonlítjuk, az a reggeli kb másfél óra között elég jelentős a külömbség.
Amint írtam szolár vezetékre lesz szükséged, mint ami a tetőn kívül megy, felejtsd el az MKH t 1000V DC re! A két vezeték simán elmegy még a 20 as csőben is, gond akkor lesz, ha bővítés esetén másik string is kell. Gégecsövet könnyű berakni, befűzni szívás.
A panelek EPH ja és túlfeszültség levezetése hogyan lesz megoldva?
"az egész string áramerősségét a leggyengébben megvilágított panel fogja meghatározni"
Csak AMÍG a bypass dióda nem tud működni az adott árnyékos részen.
A jobb inverterek ezért próbálkoznak több munkaponttal. ...és általában találnak olyan aminél a bypass dióda már kapcsolni tud.
Ekkor a többi napelem képes lesz a max 80-90%-án termelni. Azért csak ennyit, mert nem ekkor ugye nem a lehető legjobb munkapont lesz ez az új munkapont.
Ezzel a trükkel, ha nem is max jön le a sztringről, de sokkal több annál, mintha az árnyékos rész korlátozná.
Az ügyesebb inverterek igyekeznek olyan munkapontot találni aminél a bypass diódák működni tudnak az árnyékos részeken.
A FRONIUS esetén ez a Dynamic Peek Manager funkció. Amivel az éppen lehetséges teljesítmény 80-90%-át kiszedik a részben árnyékos sztringből. https://youtu.be/2OmcKqfM5VI?t=5
A leírt esetben alighanem értelmetlen küzdeni az árnyék okozta elmaradt/kieső termelés ellene olyasmivel ami plusz pénzbe kerül. Felrakod a plusz napelemeket és kész.
Aztán figyeled a termelést és ha úgy látod, hogy nem termel eléggé jobban a várthoz képest. Akkor az árnyékos plusz napelemekre felpattintasz utólag egy-egy TIGO-t cirka 12-14 eFt/darab áron.
Mivel fronius-od van erre vélhetően nem lesz szükség, mert nem lesz akkora a leírt esetben a kiesés, hogy megérje. Nem mellesleg a plusz napelemek miatti magasabb DC feszültség okán egy kicsit javul az inverter hatásfoka is.
----
Egyébként pedig némi alakító metszéssel a cserkófa alakja is kordában tartható-alakítható. Ami célszerű is.
Nem látja, persze. A panelek feszültsége kb állandó, a kivehető áramerősség meg erősen függ a megvilágítástól. A sosros kapcsolás miatt viszont az egész string áramerősségét a leggyengébben megvilágított panel fogja meghatározni. A részleges árnyék az egész string áramát, ezáltal teljesítményét korlátozza.
Ha nem így lenne, nem lennének optimalizálós rendszerek sem.
Nézd meg a második görbét. A tetőgerinc árnyéka kb párhuzamos a panelekkel hosszirányba, asszem 4x4-es elrendezésben vannak egy terasz tetején. A kezdeti lapos görbéből felfutás kb az a 10-15 perc, amíg az utolsó cellasor (kb 15 centi) is kikerül az árnyékból. Addig az egész rendszer az árnyéknak megfelelő teljesítményen üzemel!!!
Ha raksz fel 3 panelt árnyékba, az egész rendszered az árnyéknak megfelelő teljesítményen fog menni, amíg az utolsó panel is ki nem halad az árnyékból. Tehát lehet, hogy az árnyék miatt 15 panel termelésén buknál is annyit, mint amennyit a 3 hozzátesz, ha egy stringben marad, tehát nem biztos, hogy így megéri hozzányúlni. De valóban, a tapasztalat a biztos, egy fényképből nem vonnék le messzemenő következtetéseket.
Inkább az lehet a különbség oka, hogy az inverterben lévő MPPT az egész string maximális teljesítményét állítja be. Ez ugye egy-két beárnyékolt panelnál kisebb lesz, mint ha panelenként lenne optimalizálva. Az inverter ugyanis nem látja panelenként, hogy mi a max kivehető teljesítmény.
Az a baj, hogy a két stringre alakítás költséges dolog lenne. Gondolom mindkét stringhez kell egyenáram oldali túlfeszvédelem. Aztán mivel a rendszerben tűzvédelmi leválasztó is van, gondolom, az is kell a második stringre is. Emellett át kell kábelezni a rendszert. Ezek alsó hangon kb 200 ezerbe fájnának. Vajon ez megtérülne? Számoljunk:
A plusz három 315 W-os panel optimális esetben, tehát árnyékmentesen éves szinten kb 1000 kWh-t, vagyis kb 37 ezer forintot termelne.
A két stringre alakítás nélkül feltételezzük, hogy a három reggel árnyékos panel ennek a kb a két harmadát, vagyis csak 667 kWh-t hozna. Így a két stringre alakítással nyernék éves szinten kb 13 ezer forintnyi áramot, a kétszázezres beruházás ezért több, mint 15 év alatt hozná be az árát. Megéri?
Szóval valószínűleg előbb felraknám ugyanarra a stringre a három új panelt, járatnám egy évig, aztán kiderülne, hogy érdemes lenne-e szétbontani két stringre, vagy ellátni optimalizálóval.
Köszi. A földelés az külön megy. A lényeges az lenne, hogy csak a DC-nek mekkora kell. Sajnos elég szük a lehetőség. Gondolkodjak 2 stringben ,és 6mm2-ben. Egyenes szakaszban jól gondolom, hogy 25-ös gégében elmegy? MKH6-osnál nagyobb átmérőben?
Stringek száma? Stringengént lesz 1 + és -, valamint mezőnként 1 PE. PE legalább 6 mm2, de 16 mm2 a tuti, mert az jó a T1 túlfeszültség levezetőhöz is. A mező és a túlfeszültség levezető valamint az inverter közé solár kábel kell ( DC 1000V! ). A paneleken is 4 mm2 van, tehát az a minimum. Ártól ( és az átvitt teljesítménytől+ a távtól) függően a 6 mm2 vezeték megtérülési ideje ~ 10+ év. Tekintve, hogy az élettartama ezt többszörösen meghaladja, ezért magamnak a vastagabb vezetéket választottam.
Csőbe a 40 esbe kényelmesen bele lehet férni.
Kerestem két görbét, külömböző, de hasonló dőlésű, hasonló tájolású rendszerről. Ugyanaz a dátum, direkt valami felhőtlnet kerestem, hogy jól látszódjon a külömbség....
Az első reggel árnyékmentes.
A másodikat egy épület árnyékolja.
Napfelkelte ugyanakkor van, a másodikat reggel egy épület árnyékolja. Érdekes, hogy 8:45 kor az egyik már 60% körül muzsikál, a másik meg 7% körül. Pedig akkora már bőven nem 90% van árnyékban.
Szóval az a bypass diódás elmélet nem állja meg a helyét, szórt fénynél is termelnek a cellák akkora feszültséget, hogy a dióda záróirányban lesz előfeszítve, nem fog folyni rajta áram, főleg nem nyitóirányban. Az árnyékos panel árama lesz a meghatározó.
Az tiszta, hogy termelne még árnyékosan is, de a nagy kérdés, amit mindenki feszeget, hogy mennyivel húzza le az egész rendszer termelését a három árnyékos panel.
A három panel termelése tiszta nyereség. Árnyékolás esetén jelentéktelen a veszteség, soha nem érné meg, ha optimalizálót tennél rá. Azaz nem csak nyáron, árnyékmentes állapotban termelne, hanem bármikor, ha nem minden csoportot fed árnyék.
A kérdésem kisarkítva az volt, hogy mi a legjobb (a termelés szempontjából, ergo anyagilag)
1.) Hagyni a 15 panelt és nem bővíteni 3 olyannal ami ősztől tavaszig reggel árnyékban van, mert az a három annyira lehúzná a 15 teljesítményét, hogy kevesebb lenne a 15+3 árnyékos termelése, mint csak a 15 árnyékmentesé
2.) Felrakni a plusz három panelt, és nem törődni az árnyékkal, mert nyáron úgyis jóval többet termel a 18 panel, mint amekkora veszteség keletkezik a téli reggeli órákban árnyékos három panel miatt
3.) Felrakni a plusz három panelt, de optimalizálóval, mert az optimalizáló a 2.) esethez képest sokat hoz a konyhára, jóval többet, mint amekkora beruházás feltenni a három optimalizálót.
Persze mindhárom esetet globálban kell nézni, vagyis össz éves hozamra vetíteni az esetleges veszteségeket és/vagy a nyereségeket.
