Explicação da série de eficiência da energia solar versus conexões paralelas

Imaginem um cenário em que todas as luzes em sua casa se apagam no momento em que uma lâmpada se queima.A configuração de fiação dos painéis solares afeta diretamente a estabilidade e a eficiência do sistemaEste artigo fornece uma análise baseada em dados de ligações em série versus paralelas, as suas vantagens e desvantagens e como otimizar as configurações para o máximo de desempenho.

Os painéis solares, como as baterias, têm terminais positivos e negativos, e a forma como estes terminais são conectados determina a tensão e a corrente do sistema, o que, por sua vez, afeta o desempenho geral.

Em uma ligação em série, os painéis solares estão ligados como uma cadeia: o terminal positivo de um painel liga-se ao terminal negativo do próximo, formando um circuito contínuo.

• Características principais:A tensão total é igual à soma das tensões dos painéis individuais, enquanto a corrente permanece a mesma.
• Aplicações:As conexões em série são usadas principalmente para aumentar a tensão para atender ao limite mínimo de operação de um inversor.

Em conexões paralelas, todos os terminais positivos são unidos, assim como todos os terminais negativos, normalmente através de uma caixa combinadora.

• Características principais:A corrente total é igual à soma das correntes individuais do painel, enquanto a tensão permanece constante.
• Aplicações:As ligações paralelas aumentam a potência de saída sem exceder os limites de tensão do inversor, permitindo uma maior geração de energia dentro da capacidade atual do sistema.

A escolha entre ligações em série e paralelas envolve compromissos de eficiência, confiabilidade e compatibilidade com os componentes do sistema.

• Controladores MPPT (Tracking de Ponto de Potência Máximo):Eles ajustam dinamicamente a tensão e a corrente para maximizar a potência, tornando-os ideais para configurações de série de alta tensão.
• Controladores PWM (modulação da largura do pulso):Estes controladores mais simples e de menor custo regulam a tensão através da comutação, tornando-os eficazes para configurações paralelas de baixa tensão.

As ligações em série são vulneráveis a falhas de um único ponto, se um painel falhar, todo o circuito é interrompido.Como cada painel funciona de forma independente.

Os inversores ditam as configurações de fiação dos painéis solares, pois convertem a energia CC em energia AC para uso doméstico.

Os inversores de corda exigem faixas de tensão específicas ao mesmo tempo em que impõem limites de corrente.

• Requisitos de tensão:A maioria dos painéis solares de silício tem uma tensão de circuito aberto em torno de 40V. Os inversores de corda normalmente operam entre 300V-500V, necessitando de 8-12 painéis em série.
• Expansão do sistema:Para sistemas maiores, várias cordas de série podem ser paralelas para atender aos requisitos de voltagem, mantendo-se dentro dos limites de corrente.

Os microinvertidores ou optimizadores ligados a painéis individuais permitem a otimização independente da potência.

• Optimização independente:Cada painel funciona com a máxima eficiência, mesmo sob sombra ou orientações variáveis.
• Escalabilidade:Os sistemas podem ser expandidos painel por painel sem restrições de correspondência de tensão.