Cálculos de diseño de cadenas de inversores solares
El siguiente artículo le ayudará a calcular el número máximo/mínimo de módulos por cadena en serie al diseñar su sistema fotovoltaico. Y el tamaño del inversor consta de dos partes, voltaje y tamaño de corriente. Durante el dimensionamiento del inversor es necesario tener en cuenta los diferentes límites de configuración, que se deben tener en cuenta a la hora de dimensionar el inversor solar (Datos de las hojas de datos del inversor y del panel solar). Y durante el dimensionamiento, el coeficiente de temperatura es un factor importante.
1. Coeficiente de temperatura del panel solar de Voc/Isc:
El voltaje/corriente a la que funcionan los paneles solares depende de la temperatura de la celda; cuanto mayor sea la temperatura, menor será el voltaje/corriente que producirá el panel solar y viceversa. El voltaje/corriente del sistema siempre estará en su punto más alto en las condiciones más frías y, por ejemplo, se requiere el coeficiente de temperatura Voc del panel solar para resolver esto. Con paneles solares mono y policristalinos siempre hay una cifra %/oC negativa, como -0,33%/oC en el SUN 72P-35F. Esta información se puede encontrar en la hoja de datos del fabricante de paneles solares. Consulte la figura 2.
2. Nº de paneles solares en serie:
Cuando los paneles solares están conectados en cadenas en serie (es decir, el positivo de un panel está conectado al negativo del siguiente panel), el voltaje de cada panel se suma para obtener el voltaje total de la cadena. Por lo tanto, necesitamos saber cuántos paneles solares desea conectar en serie.
Cuando tenga toda la información, estará listo para ingresarla en los siguientes cálculos de tamaño de voltaje y tamaño de corriente del panel solar para ver si el diseño del panel solar se adapta a sus requisitos.
Dimensionamiento de voltaje:
1. Voltaje máximo del panel =Voc*(1+(Temp.Min.-25)*coeficiente de temperatura (Voc)
2. Número máximo de paneles solares = Máx. voltaje de entrada / voltaje máximo del panel
Tamaño actual:
1. Corriente mínima del panel =Isc*(1+(Max.temp-25)*coeficiente de temperatura(Isc)
2. Número máximo de cadenas = Máx. Corriente de entrada/corriente mínima del panel
3. Ejemplo:
En Curitiba, ciudad de Brasil, el cliente está listo para instalar un inversor trifásico Renac Power de 5 KW, el modelo que utiliza panel solar es un módulo de 330 W, la temperatura mínima de la superficie de la ciudad es -3 ℃ y la temperatura máxima es 35 ℃, el abierto El voltaje del circuito es de 45,5 V, Vmpp es de 37,8 V, el rango de voltaje MPPT del inversor es de 160 V-950 V y el voltaje máximo puede soportar 1000 V.
Inversor y hoja de datos:
Ficha técnica del panel solar:
A) Dimensionamiento del voltaje
A la temperatura más baja (dependiendo de la ubicación, aquí -3 ℃), el voltaje de circuito abierto V oc de los módulos en cada cadena no debe exceder el voltaje de entrada máximo del inversor (1000 V):
1) Cálculo del voltaje de circuito abierto a -3 ℃:
COV (-3℃)= 45,5*(1+(-3-25)*(-0,33%)) = 49,7 voltios
2) Cálculo de N el número máximo de módulos en cada cadena:
N = Voltaje de entrada máximo (1000 V)/49,7 voltios = 20,12 (siempre redondeado hacia abajo)
El número de paneles solares fotovoltaicos en cada cadena no debe exceder los 20 módulos. Además, a la temperatura más alta (dependiendo de la ubicación, aquí 35 ℃), el voltaje MPP VMPP de cada cadena debe estar dentro del rango MPP del inversor de energía solar (160 V– 950V):
3) Cálculo del voltaje de potencia máximo VMPP a 35 ℃:
VMPP (35℃)=45,5*(1+(35-25)*(-0,33%))= 44 voltios
4) Cálculo del número mínimo de módulos M en cada cadena:
M = Voltaje mínimo MPP (160 V)/ 44 voltios = 3,64 (siempre redondeado hacia arriba)
El número de paneles solares fotovoltaicos en cada cadena debe ser de al menos 4 módulos.
B) Dimensionamiento actual
La corriente de cortocircuito I SC del generador fotovoltaico no debe exceder la corriente de entrada máxima permitida del inversor solar:
1) Cálculo de la corriente máxima a 35 ℃:
ISC (35℃)= ((1+ (10 * (TCSC /100))) * ISC ) = 9,22*(1+(35-25)*(-0,06%))= 9,16 A
2) Cálculo de P el número máximo de cadenas:
P = Corriente de entrada máxima (12,5 A)/9,16 A = 1,36 cadenas (siempre redondeando hacia abajo)
El conjunto fotovoltaico no debe exceder una cadena.
Observación:
Este paso no es necesario para el inversor MPPT con una sola cadena.
C) Conclusión:
1. El generador fotovoltaico (matriz fotovoltaica) consta deuna cuerda, que está conectado al inversor trifásico de 5KW.
2. En cada cadena los paneles solares conectados deben estardentro de 4-20 módulos.
Observación:
Dado que el mejor voltaje MPPT del inversor trifásico es de alrededor de 630 V (el mejor voltaje MPPT del inversor monofásico es de alrededor de 360 V), la eficiencia de trabajo del inversor es la más alta en este momento. Por lo que se recomienda calcular el número de módulos solares según el mejor voltaje MPPT:
N = Mejor MPPT VOC / VOC (-3°C) = 756V/49,7V=15,21
Panel de cristal único Mejor MPPT VOC = Mejor voltaje MPPT x 1,2 = 630 × 1,2 = 756 V
Panel de policristal Mejor MPPT VOC = Mejor voltaje MPPT x 1,2 = 630 × 1,3 = 819 V
Entonces, para el inversor trifásico Renac R3-5K-DT, los paneles solares de entrada recomendados son 16 módulos, y solo es necesario conectar una cadena de 16x330W = 5280W.
4. Conclusión
Entrada del inversor El número de paneles solares depende de la temperatura de la celda y del coeficiente de temperatura. El mejor rendimiento se basa en el mejor voltaje MPPT del inversor.