Максимизирање изласка соларне енергије правилним фотоволтајским жицама

Кључни термини за електричну опрему: напон, струја и снага

Упознавање основних електричних термина као што су напон (V), струја (I) и снага (P) чини велику разлику када покушавате да максимално искористите соларне панеле. Енергија долази у основи од помножења напона, који делује као електрични притисак, са струјом, брзином проток електричне енергије, тако да је P једнако V пута I. Ови три фактора стварно утичу на то колико добро соларни систем претвара сунчеву светлост у електричну енергију коју можемо заправо користити. Узмите на пример проблеме са сенком. Када се делови панела засенче или када се температуре превише крећу, напон пада испод потребног, и изненада инвертор више не ради исправно. То значи да ће на крају дана бити мање електричне енергије. Истраживање NREL-а показује колико се систем може погодити када се напон и струја не управљају правилно. Знање ових основа није само теоријска ствар, већ директно утиче на то да ли власници и предузећа заиста имају користи од својих инвестиција у соларну енергију.

Струка са низом против чврсте жице: Разматрања о перформанси

Избор између траке и чврсте жице је веома важан када се постављају фотоволтајски системи. Звучна жица се састоји од многих малих жица које су испреплетене заједно, што јој даје много бољу флексибилност од чврсте жице направљене од једног континуираног проводника. То чини сву разлику током инсталације, посебно на местима где се жице често уздижу или померају. Инсталатори соларних уређаја имају тенденцију да се баве настраничаним жицама јер се много боље носе са грубом обрадом временских промена и физичког стреса. Једна велика соларна компанија је пријавила да је видела много мање проблема са повезивањем на својим системима користећи заглављене жице, чак и током сурових зимских олуја и летњих таласа топлоте. За већину фотоелектричких уређаја, комбинација савијаности и издржљивости једноставно чини да је набројљена жица паметнија опција.

Мед против бакар-плакираног алуминијума (ЦЦА) проводници

Када је реч о фотоволтајним системима, бакарски и бакарски алуминијумски проводници (CCA) доносе различите ствари, углавном око тога колико добро проводе електричну енергију и колико коштају. Бакар је прилично златни стандард када је у питању проводљивост и траје дуже, што значи да се мање струје губи на путу и да цео систем ради боље. Али да се суочимо са тим, бакар само кошта више новца у поређењу са тим CCA жицама. Сада и ЦЦА има своје место јер је јефтиније, али има и улов. Ове жице имају већи отпор и имају тенденцију да губе више напона посебно када се крећу на дуге растојање. За људе који раде у ограниченим буџетима или се баве краћим промјенама, ЦЦА и даље може добро радити. Неки тестови су показали да бакар надмашава ЦЦА када се разматра штедња енергије и дуговечност система, иако је с већом ценом.

Оптимизација конфигурација соларних панела

Серијска жица: Максимизација излазног напона

Када су соларни панели повезани у серији, они се повезују од краја до краја у правици, што повећава укупни напон који се производи. То функционише зато што повезујемо позитивну страну једне панеле са негативном страном следеће. Шта је било резултат? Виши напон без промене нивоа струје, тако да овај аранжман има смисла када нам је потребан више напона за добру конверзију енергије. Али постоји улов који вреди поменути у вези са проблемима са сенком у серијским поставкама. Ако се само један панел засенчи, цео ланац губи у перформанси. Да би се решио овај проблем, инсталатори често додају диоде који дозвољавају електричној енергији да прелази око сенкиранних панела уместо да се потпуно блокира. Истраживања показују да серијско жицање ефикасно повећава напон система, што доводи до бољих резултата посебно у великим инсталацијама где панели углавном стоје из сенке. На пример, многе комерцијалне крове имају користи од ове конфигурације јер њихов распоред избегава проблеме дубоке сенке.

Паралелна жица: Балансирање отпорности струје и сенке

Када постављамо паралелне жице за соларне панеле, у основи се дешава да повежемо све позитивне крајеве заједно на једној жици и све негативне на другој. То помаже у електричном уравнотежењу и чини цео систем отпорнијим на проблеме изазване сенком. У поређењу са серијским проводкама где се све додаје заједно, паралелна одржава исти ниво напона, али уместо тога додаје струју. Велика предност долази када неки панели буду у сенци, док други не буду. Када се успоредно постављају, те чисте плоче и даље раде на пуној снази без да се спуштају због својих суседа у сенци. Узмите на пример урбане инсталације, где дрвеће или зграде цео дан бацају сенке. Видели смо стварне инсталације у градским срединама где је прелазак на паралелно жице значајно повећао производњу енергије током ових тешких периода сенке. Има смисла зашто многи монтажери преферирају овај приступ на изазовним локацијама.

Хибридни систем серије-паралеле

Када соларни панели комбинују серијске и паралелне жице, они имају тенденцију да раде боље јер добијају најбоље делове од оба метода. Ови хибридни аранжмани заправо повећавају нивое напона док прате ток, што значи да систем у целини прикупља енергију ефикасније. Они добро функционишу у ситуацијама када сунце не сија доследно на различитим подручјима или када панели морају бити распоређени у сложеним облицима око зграда. Начин на који ови системи балансирају напон и струју помаже им да погоде оно што називамо "слатка тачка" инвертора за максималну производњу енергије током целог дана. Тестови у стварном свету показују да ови мешани системи могу ухватити приметно више електричне енергије у поређењу са стандардним подешавањем, посебно корисне за објекте који се баве промјеном светлостних услова или сенчаним местима овде и тамо. За власнике некретнина који гледају на своју доњу линију, ова врста уређења често се исплаћује брже јер боље користи било коју доступну сунчеву светлост.

Критични фактори ефикасности фотовалтских система

Ефекти температуре на жице и излаз

Начин на који температура утиче на жице и колико електричне енергије произведу фотоволтајски системи заиста је важно када се покушава да се максимално искористи соларна инсталација. Када се напољу погоре, те мале соларне ћелије раде мање ефикасно јер се више отпора гради у жицама које све повезују. Дакле, чак и ако сунце сјаје сјајно, можда ћемо и даље видети мању производњу енергије него што се очекивало. Зато многи инсталатори сада траже материјале који боље управљају топлотом, као што је бакарно обложена алуминијумска жица која добро проводи електричну енергију и остаје хладнија под притиском. Истраживање из Фраунхофера ИСЕ такође показује нешто занимљиво: сваки пут када температура пређе 25 степени Целзијуса, соларни панели губе око пола одсто ефикасности по граду. Држење ових панела на њиховој идеалној температури не само да је добра теорија, већ и прави стварну разлику у врсти повратака које људи добијају од својих инвестиција у обновљиву енергију.

Изолација и стандарди издржљивости против ултравиолетових зрака

Изолација која се супротставља оштећењу УВ зраком заиста је важна да би фотоволтајски системи дуго добро радили. Без одговарајуће заштите, жице се повређују сунчевом светлошћу током времена, што значи да се цео систем почиње разбијати брже него што би требало. Већина индустријских смерница захтева да материјали раде са свема што им Мајка природа баци на отвореном, да се носе и са врућим данима и хладним ноћима плус константно излагање сунцу без распадања. Људи у NREL-у су урадили неколико тестова на различитим материјалима и открили да оне које су отпорне на УВ у ствари трају много дуже од уобичајених. Систем који је изграђен са овим бољим материјалима само настави да функционише доследно током целог свог животног циклуса уместо да се изненада спушта након неколико година.

Најбоље праксе за безбедне и у складу са кодексом инсталације

Следећи добру праксу када инсталирате фотоволтајне системе је веома важно за одржавање ствари безбедним и добијање максималне перформанси из њих. Правила за заземљавање, употреба одговарајуће врсте изолованих жица и придржавање НЕЦ стандарда су све део онога што чини да инсталације добро раде током времена. Када се то исправно уради, поможе се да се избегну опасне ситуације и да соларни панели ефикасно производе електричну енергију годинама, а не само месецима. Већина стручњака у овој области ће свима који питају рећи да прескакање захтева код често доводи до проблема на путу, укључујући опасности од пожара и прогутање енергије. Истраживања група као што је СЕИА то подржавају, показујући да соларне инсталације које прате стандардне процедуре имају тенденцију да раде боље и стварају мање главобоља за власнике кућа и предузећа.