Схеми підключення сонячних панелей: послідовно і паралельно
Послідовно з'єднані панелі складають напруги й мають однаковий струм, паралельно з'єднані складають струми й мають однакову напругу. Для акумулятора 12 В з панелями 18 В і простим контролером зазвичай беруть паралельну схему, для системи 24 В - послідовну, тобто пару панелей 18 В, що дає 36 В.
Правила двох схем
- Послідовно (плюс однієї панелі до мінуса наступної): напруги додаються, струм дорівнює струму найслабшої панелі.
- Паралельно (плюс до плюса, мінус до мінуса): струми додаються, напруга лишається однаковою.
- Змішана (послідовні гілки, з'єднані паралельно): і напруга, і струм більші.
Розрахунок для наших панелей
Беремо робочі значення з характеристик: 100 Вт - 18 В, близько 5,5 А; 230 Вт - 18 В, близько 12,8 А. Напруга холостого ходу типово 21-23 В на панель для такого класу.
| Схема | Робоча напруга | Робочий струм | Потужність | Напруга холостого ходу (типово) |
|---|---|---|---|---|
| 2 × 100 Вт паралельно | 18 В | 5,5 + 5,5 = 11 А | 200 Вт | 21-23 В |
| 2 × 100 Вт послідовно | 36 В | 5,5 А | близько 200 Вт | 42-46 В |
| 2 × 230 Вт паралельно | 18 В | 12,8 + 12,8 = 25,6 А | 460 Вт | 21-23 В |
| 2 × 230 Вт послідовно | 36 В | 12,8 А | 460 Вт | 42-46 В |
| 230 + 100 Вт паралельно | 18 В | 12,8 + 5,5 = 18,3 А | 330 Вт | 21-23 В |
| 230 + 100 Вт послідовно | 36 В | 5,5 А (за меншою панеллю) | 36 × 5,5 ≈ 198 Вт | 42-46 В |
| 4 × 100 Вт: дві гілки по дві послідовно, гілки паралельно | 36 В | 5,5 + 5,5 = 11 А | близько 400 Вт | 42-46 В |
Змішана схема з чотирьох панелей корисна, коли потрібна велика потужність при помірному струмі, але під неї потрібен контролер, який приймає 36 В на вході.
Що вибрати для системи 12 В
Простий контролер типу PWM, як наш контролер 30 А, приводить напругу панелі до напруги акумулятора. Пара панелей, з'єднана послідовно (36 В), при акумуляторі 12 В втрачала б більшу частину потужності: див. розрахунок у статті MPPT чи PWM. Тому для 12 В беруть паралельну схему, напруга панелі лишається 18 В.
Перевірте струм. Контролер розрахований на 30 А. Одна 230 Вт - 12,8 А, 230 + 100 Вт паралельно - 18,3 А, а дві по 230 Вт - 25,6 А робочого струму. У паспорті панелі є ще струм короткого замикання, він вищий за робочий, а в характеристиках на сайті його немає. Для двох 230 Вт запас до 30 А малий, тому перед покупкою звірте цей струм з даними на панелі.
Кожна гілка паралельної схеми з трьох і більше панелей потребує свого запобіжника: порядок дивіться в інструкції контролера.
Що вибрати для системи 24 В
Контролер 30 А визначає 12 або 24 В автоматично. Для 24 В потрібно, щоб напруга панелей була вищою за напругу заряду акумулятора, тому беруть дві панелі 18 В послідовно (36 В). Напруга холостого ходу такої пари 42-46 В. Допустиму напругу входу в характеристиках контролера на сайті не вказано, тому її обов'язково звірте з інструкцією контролера до покупки панелей.
Чому не з'єднувати різні панелі послідовно
Струм у послідовному ланцюгу один, і його обмежує слабша панель. У парі 230 + 100 Вт послідовно виходить близько 198 Вт замість 330 Вт - різниця 132 Вт зникає. Паралельно ці дві панелі працюють без втрат на узгодженні, бо напруга в них однакова.
Затінення діє схожим чином. У послідовній гілці затінена панель обмежує струм усієї гілки, у паралельній знижується тільки її внесок. На даху з тінню від багажника чи щогли паралельна схема надійніша.
З'єднання на практиці
Панелі мають роз'єми MC4, тож паралельне з'єднання роблять Y-розгалужувачами MC4, послідовне - кабелем між плюсом однієї й мінусом другої. Перед підключенням до акумулятора дотримуйтесь порядку зі статті як підключити панель до акумулятора: спершу акумулятор до контролера, потім панелі. Схеми на даху будинку й усе, що пов'язане з мережею 230 В, залиште фахівцям.
Перед з'єднанням
- Перевірте характеристики: паралельно з'єднують панелі з однаковою робочою напругою, послідовно - за можливості однакові панелі.
- Виміряйте напругу кожної панелі окремо на сонці: має бути близько 21-23 В холостого ходу.
- Зберіть схему при закритих від світла панелях.
- Коротко відкрийте панелі, виміряйте сумарну напругу і знову закрийте їх: для двох панелей паралельно ті самі 21-23 В, послідовно 42-46 В.
- Лише потім підключайте до контролера: спершу акумулятор, потім панелі.
Часті питання
Як краще з'єднати дві панелі 18 В для акумулятора 12 В?
Паралельно: напруга лишається 18 В, а струми складаються. Послідовне з'єднання дає 36 В, його для простого контролера на 12 В не використовують.
Чи можна з'єднати панелі різної потужності?
Паралельно можна, якщо напруга однакова: струми складаються. Послідовно струм обмежує менша панель, і велика недопрацьовує.
Як з'єднати панелі для системи 24 В?
Дві панелі 18 В послідовно дають 36 В робочої напруги. Перевірте в інструкції контролера допустиму напругу входу з урахуванням напруги холостого ходу 42-46 В.
Що буде, якщо одну панель з'єднаної пари затінити?
У послідовній схемі вся гілка втратить значну частину струму. У паралельній затінена панель знижує віддачу лише сама.
Не впевнені, що підійде? Напишіть задачу або зателефонуйте, підкажемо панель і контролер.
+38 (073) 220 08 45