كيف تزيد الألواح الشمسية المتصلة من السلسلة من الجهد
يعد فهم كيف يمكن للألواح الشمسية المتصلة بالسلسلة إنتاج المزيد من جهد الخرج جزءا مهما من أي تصميم للنظام الشمسي ، وفهم بعض المبادئ الأساسية عند توصيل الألواح الشمسية المختلفة معا سيساعد في تصميم وتركيب نظام كهروضوئي لتشغيل منزلك بشكل أسهل كثيرا.
الألواح الشمسية الكهروضوئية هي أجهزة أشباه الموصلات التي تخفي ضوء الشمس (الإشعاع) إلى طاقة التيار المستمر الكهربائية ، لكن الخلايا الشمسية الفردية للألواح الكهروضوئية هي المسؤولة عن تحويل ضوء الشمس إلى كهرباء. ومع ذلك ، فإن خرج الطاقة من أي نوع من الألواح الكهروضوئية يعتمد إلى حد كبير على شدة ضوء الشمس الساقط على سطحه بالإضافة إلى اتجاهه ودرجة حرارة التشغيل والحمل المتصل.
الخلايا الشمسية مصنوعة من مادة السيليكون المعالجة خصيصا ومصممة لامتصاص أكبر قدر ممكن من ضوء الشمس. ترتبط الخلايا الشمسية الكهروضوئية كهربائيا في سلسلة ووصلات متوازية داخل لوحة (وحدة) لإنتاج جهد الخرج المطلوب و / أو القيم الحالية لتلك اللوحة. عادة ما تتكون الألواح الشمسية الكهروضوئية من 36 أو 60 أو 72 خلية شمسية مترابطة.
تنتج معظم الخلايا الشمسية من السيليكون حوالي 0.5 إلى 0.6 فولت تيار مستمر ، وهي السمة الرئيسية لتقاطع pn ، عندما لا يكون هناك حمل خارجي متصل. إذا كان هناك عدم وجود حمل متصل ، أو طلب تيار منخفض للغاية ، فإن الخلية الكهروضوئية تولد أقصى جهد خرج لها ، والذي يطلق عليه عادة جهد الدائرة المفتوحة ، المركبات العضوية المتطايرة.
مع زيادة الطلب على تيار الحمل من الخلية ، يلزم وجود ضوء شمس أكثر إشراقا (معطا بالواط لكل متر مربع ، W / m2) لإنتاج جهد الخرج الكامل. ومع ذلك ، هناك حد أقصى لمقدار التيار الذي يمكن أن تولده الخلية الشمسية بغض النظر عن مدى سطوع وشدة إشعاع الضوء.
بينما يمكن ربط الخلايا الشمسية الفردية معا داخل لوحة كهروضوئية واحدة ، يمكن توصيل الألواح الشمسية الكهروضوئية نفسها معا في مجموعات متسلسلة و / أو متوازية لتشكيل مصفوفة تزيد من إجمالي إنتاج الطاقة المتاحة لتطبيق شمسي معين مقارنة بلوحة واحدة.
سلسلة الألواح الشمسية المتصلة
يتم تصنيف الألواح الكهروضوئية حسب إجمالي إنتاج الطاقة ، أو ذروة واط ، WP. على سبيل المثال ، 50 واط ، 100 واط ، 245 واط ، إلخ ، لذلك يمكن للعديد من هذه الألواح المتصلة ببعضها البعض إنتاج كمية كبيرة من الطاقة الشمسية القادرة على تشغيل المنزل. إذن ، يعد توصيل الألواح الشمسية معا طريقة بسيطة وفعالة لزيادة قدرات الطاقة الشمسية الخاصة بك ولكن من المهم فهم كيفية تصرف الألواح الشمسية المتصلة بالسلسلة.
كيفية توصيل الألواح الشمسية في سلسلة
تنتج جميع الألواح الشمسية الكهروضوئية جهد خرج عند تعرضها لأشعة الشمس ويمكننا زيادة خرج الجهد للألواح عن طريق توصيلها في سلسلة. أي أن توصيل الألواح الشمسية في سلسلة يزيد من جهد النظام ، لذا فإن لوحتين متصلتين في سلسلة ستنتج ضعف الجهد مقارنة بلوحة واحدة فقط ولكن بينما تتراكم الفولتية ، يظل التيار في كل لوحة كما هو ، أي أن التيارات المتسلسلة لا تتراكم.
عندما يتم توصيل الألواح الشمسية الكهروضوئية كهربائيا في سلسلة ، يتم توصيل الطرف السالب (-) للوحة الأولى بالطرف الموجب (+) للوحة (الثانية) التالية ، ويتم توصيل سالب (-) للوحة الثانية بالموجب (+) للوحة الثالثة ، وهكذا حتى يتم توصيل جميع الألواح معا.
تسمى الألواح الشمسية المتصلة بسلسلة سلسلة ، وبالتالي استخدام الكلمة "خيط" يعني أن الألواح متصلة في سلسلة. لاحظ أنه يمكن توصيل سلاسل سلسلة من الألواح الكهروضوئية بالتوازي لزيادة التيار الكلي وبالتالي المزيد من خرج الطاقة.
سلسلة الألواح الشمسية المتصلة من نفس النوع
هنا جميع الألواح الشمسية الكهروضوئية من نفس النوع وتصنيف الطاقة. يصبح خرج الجهد الكلي هو مجموع خرج الجهد لكل لوحة ولكن تيار سلسلة السلسلة يساوي تيارات اللوحة كما هو موضح.
باستخدام نفس الألواح الكهروضوئية الثلاثة بجهد 12 فولت و 5.0 أمبير كما هو موضح أعلاه ، يمكننا أن نرى أنه عندما يتم توصيلها بوضوح ببعضها البعض في سلسلة متسلسلة ، تنتج السلسلة المدمجة ما مجموعه 36 فولت (12 + 12 + 12) عند 5.0 أمبير ، مما يعطي إجمالي القوة الكهربائية للسلسلة 180 واط (فولت × أمبير) ، مقارنة ب 60 واط للوحة واحدة.
وبالتالي ، إذا كانت سلسلة السلسلة تتكون من عدد "n" من الألواح الشمسية الكهروضوئية بنفس الخصائص تماما ، فسيكون جهد سلسلة السلسلة V1 مضروبا في "n" (V * n) فولت مع تيار الخرج يساوي I1. وبالتالي فإن إجمالي خرج الطاقة للسلسلة سيكون مساويا ل V * I * n واط.
الآن دعنا نلقي نظرة على توصيل الألواح الشمسية في سلسلة بجهد اسمي مختلف ولكن بتصنيفات حالية متطابقة.
سلسلة الألواح الشمسية المتصلة بجهد مختلف
في هذه الطريقة ، تكون جميع الألواح الشمسية من أنواع مختلفة وبالتالي تصنيف الطاقة ولكن لها تصنيف حالي مشترك. عندما يتم توصيل الألواح معا في سلسلة ، لا تزال الفولتية تضيف نفس الشيء كما كان من قبل ، لذلك تنتج السلسلة 36 فولت تيار مستمر عند 5.0 أمبير ، مما ينتج 180 واط. مرة أخرى ، سيعتمد جهد الخرج على عدد اللوحات المتصلة ، لكن التيار الكهربائي يظل كما هو عند 5.0 أمبير.
لاحظ أنه في حين أن الشركات المصنعة ستذكر جهد لوحة قياسي (6 ، 12 ، 24 ، 48 فولت ، وما إلى ذلك) والذي يتغير قليلا جدا مع الإشعاع ، فإن جهد الدائرة المفتوحة ، المركبات العضوية المتطايرة (أي الجهد المقاس عندما I = 0) للوحة يمكن أن يكون أعلى بنسبة تصل إلى 25٪ من تصنيف الجهد الاسمي للوحات مما يؤدي إلى زيادة الجهد الزائد للسلاسل الكبيرة.
ثم في حين أن مثالنا البسيط له جهد اسمي يبلغ 36 فولت ، فمن المحتمل أن يكون أعلى عند 45 فولت (36 * 1.25). ثم يجب أن يؤخذ مستوى الجهد هذا في الاعتبار عند توصيل سلاسل السلسلة بوحدات التحكم في شحن البطارية أو المحولات أو محولات الجهد أو أحمال التيار المستمر ، إلخ.
دعونا نلقي نظرة على توصيل الألواح الشمسية في سلسلة بنفس الفولتية ولكن تصنيفات تيار مختلفة.
سلسلة الألواح الشمسية المتصلة بتيارات مختلفة
في هذه الطريقة ، تكون جميع الألواح الشمسية ذات تصنيف تيار مختلف ولكن لها نفس الجهد الاسمي. ستظل الفولتية الفردية للوحة تتراكم معا كما كان من قبل ، ولكن هذه المرة سيقتصر التيار الكهربائي على قيمة اللوحة الأدنى في سلسلة السلسلة ، في هذه الحالة 1 أمبير. ثم تنتج سلسلة السلسلة 36 فولت عند 1.0 أمبير فقط.
ثم بغض النظر عن الحد الأقصى الفعلي لتصنيف الطاقة للوحات المتصلة ، ستكون اللوحة الكهروضوئية ذات أقل تصنيف تيار هي التي تحدد إجمالي خرج الطاقة لسلسلة السلسلة. على سبيل المثال ، تحتوي لوحاتنا الثلاث أعلاه على تصنيفات طاقة فردية ل:
لذا فإن إجمالي القوة الكهربائية المتوقعة من الألواح الكهروضوئية الثلاث يصل إلى 108 واط ، لكن الطاقة المتاحة للحمل المتصل هي 36 واط فقط (36 فولت مضروب في 1 أمبير) مما يقلل من وضوح القوة الكهربائية الفعلية للسلاسل إلى حوالي 33٪ من الحد الأقصى ، وبالتالي إهدار المال على شراء الألواح الشمسية ذات القوة الكهربائية الأعلى. يجب استخدام توصيل الألواح الشمسية في سلسلة بتصنيفات حالية مختلفة بشكل مؤقت فقط ، لأنه كما رأينا ، فإن اللوحة الشمسية الكهروضوئية ذات التيار الأقل المقنن هي التي تحدد الناتج الحالي للمصفوفة بأكملها.
الآن دعونا نلقي نظرة على توصيل الألواح الشمسية في سلسلة بتصنيفات القوة الكهربائية المختلفة لأن هذا هو السيناريو الأكثر شيوعا.
الألواح الشمسية في سلسلة من القوة الكهربائية المختلفة
لنفترض هنا أن لدينا ثلاث ألواح شمسية كهروضوئية بقوة 40 واط و 100 واط و 180 واط متصلة ببعضها البعض في سلسلة متسلسلة. قد تفترض أن إجمالي القوة الكهربائية ، PT سيكون 320 واط (40 + 100 + 180) ، لكن هذا لن يكون هو الحال. نظرا لأننا نعرف تصنيف الجهد الاسمي لكل لوحة ، يمكننا استخدام قانون أوم لتحديد القوة الحالية لكل لوحة وإيجاد تصنيف طاقة الخرج الحقيقي لسلسلة السلسلة.
التقييمات الحالية للوحة الشمسية
وهكذا بالنسبة للفريق 1.
P1 = 40 واط ، V1 = 6 فولت ، I1 = 6.67 أمبير
وللفريق 2.
P2 = 100 واط ، V2 = 12 فولت ، I2 = 8.33 أمبير
واللجنة 3.
P3 = 180 واط ، V3 = 24 فولت ، I3 = 7.50 أمبير
كما رأينا سابقا أن الفولتية تجمع معا وبالتالي فإن إجمالي جهد الخرج ، سيكون VT 42 فولت (6 + 12 + 24). ومع ذلك ، فإن تيار الخرج محدود باللوحة ذات الإخراج الحالي الأقل ، وهي اللوحة رقم 1 عند 6.67 أمبير. بعد ذلك ، ستنتج سلسلة السلسلة طاقة خرج قصوى تبلغ 280 واط فقط (42 × 6.67) ، وهو أقل بنسبة 12.5٪ من 320 واط المتوقعة ، وبالتالي فإن المصفوفة الكهروضوئية تعمل فقط بكفاءة 87.5٪ عند الشمس الكاملة.
اتصال سلسلة السلسلة النهائية
سلسلة الألواح الشمسية المتصلة ملخص
لقد رأينا هنا سلسلة الألواح الشمسية المتصلة تزيد من جهد السلاسل. وبالتالي ، فإن "الألواح الشمسية المتصلة بسلسلة تدور حول الجهد" مثل VT = V1 + V2 + V3 + V4 ، وما إلى ذلك ، وبالتالي فإن الأسلاك المتسلسلة = المزيد من الجهد. يعتمد عدد الألواح الكهروضوئية التي تقوم بتوصيلها لكل سلسلة على مقدار الجهد الذي تهدف إليه أو عدد الألواح الشمسية المتوفرة لديك ، ولكن يجب أن تأخذ في الاعتبار سلاسل جهد الدائرة المفتوحة المحتمل ، وقيمة المركبات العضوية المتطايرة في جميع الأوقات عند الاتصال بمنظمات البطارية ووحدات التحكم.
بينما قد يزداد الجهد ، فإن تيار السلسلة يساوي أدنى تيار للوحة. إذا كانت جميع الألواح الشمسية لها نفس الخصائص الكهربائية ، فستنتج السلسلة 100٪ من الطاقة المتاحة عند الشمس الكاملة (1000 واط / م 2). إذا كانت الألواح الكهروضوئية المتصلة بالسلسلة ذات قوة كهربائية وتصنيفات مختلفة ، فإن تيار السلسلة يقتصر على أدنى تيار للوحة مما يقلل من كفاءة السلسلة حتى عند الحد الأقصى من الإشعاع.
لا ينبغي توصيل الألواح ذات الأنواع المختلفة ، أحادية البلورية أو متعددة الكريستالات أو بقيم قوة كهربائية مختلفة WP ، على سبيل المثال 40 واط مع 50 واط في سلسلة لأنها لن تنتج طاقة الخرج المتوقعة 90 واط (40 + 50) لأن اللوحة السفلية ستتحكم في السلسلة ، وبالتالي إهدار أموالك على اللوحة الأكبر 50 واط.
تعتبر الألواح الشمسية الكهروضوئية طريقة رائعة لإنتاج الطاقة الكهربائية مجانا وهي متوفرة في مجموعة من قيم القوة الكهربائية من أقل من 10 واط إلى أكثر من 200 واط لتناسب العديد من تطبيقات الطاقة الشمسية. ولكن من أجل تحقيق أعلى كفاءة من سلسلة السلسلة الخاصة بك ، فإن تحديد المواقع وزاوية الشمس وكمية الإشعاع لا تقل أهمية عن استخدام نفس طراز الألواح الشمسية. هذا ما إذا كانت متصلة ببعضها البعض في سلسلة أو ألواح شمسية متوازية. القليل من التفكير سيوفر لك المال.
لمزيد من المعلومات حول الألواح الشمسية المتصلة بسلسلة ، أو للحصول على مزيد من المعلومات حول الأنواع المختلفة من الألواح الشمسية المتاحة ، أو لاستكشاف مزايا وعيوب استخدام الألواح الشمسية المتصلة بالسلسلة لتشغيل منزلك ، ثم انقر هنا لطلب نسختك من أمازون اليوم ومعرفة المزيد حول تصميم وتوصيل الأسلاك وتركيب الألواح الشمسية المتصلة من سلسلة خارج الشبكة لإنشاء أنظمة كهربائية تعمل بالطاقة الشمسية الكهروضوئية لمنزلك.
بعض الألواح الشمسية عالية الجودة التي قد تكون مهتما بها والتي يمكن توصيلها معا واستخدامها في المصفوفات الشمسية.
يعد فهم كيف يمكن للألواح الشمسية المتصلة بالسلسلة إنتاج المزيد من جهد الخرج جزءا مهما من أي تصميم للنظام الشمسي ، وفهم بعض المبادئ الأساسية عند توصيل الألواح الشمسية المختلفة معا سيساعد في تصميم وتركيب نظام كهروضوئي لتشغيل منزلك بشكل أسهل كثيرا.
الألواح الشمسية الكهروضوئية هي أجهزة أشباه الموصلات التي تخفي ضوء الشمس (الإشعاع) إلى طاقة التيار المستمر الكهربائية ، لكن الخلايا الشمسية الفردية للألواح الكهروضوئية هي المسؤولة عن تحويل ضوء الشمس إلى كهرباء. ومع ذلك ، فإن خرج الطاقة من أي نوع من الألواح الكهروضوئية يعتمد إلى حد كبير على شدة ضوء الشمس الساقط على سطحه بالإضافة إلى اتجاهه ودرجة حرارة التشغيل والحمل المتصل.
الخلايا الشمسية مصنوعة من مادة السيليكون المعالجة خصيصا ومصممة لامتصاص أكبر قدر ممكن من ضوء الشمس. ترتبط الخلايا الشمسية الكهروضوئية كهربائيا في سلسلة ووصلات متوازية داخل لوحة (وحدة) لإنتاج جهد الخرج المطلوب و / أو القيم الحالية لتلك اللوحة. عادة ما تتكون الألواح الشمسية الكهروضوئية من 36 أو 60 أو 72 خلية شمسية مترابطة.
تنتج معظم الخلايا الشمسية من السيليكون حوالي 0.5 إلى 0.6 فولت تيار مستمر ، وهي السمة الرئيسية لتقاطع pn ، عندما لا يكون هناك حمل خارجي متصل. إذا كان هناك عدم وجود حمل متصل ، أو طلب تيار منخفض للغاية ، فإن الخلية الكهروضوئية تولد أقصى جهد خرج لها ، والذي يطلق عليه عادة جهد الدائرة المفتوحة ، المركبات العضوية المتطايرة.
مع زيادة الطلب على تيار الحمل من الخلية ، يلزم وجود ضوء شمس أكثر إشراقا (معطا بالواط لكل متر مربع ، W / m2) لإنتاج جهد الخرج الكامل. ومع ذلك ، هناك حد أقصى لمقدار التيار الذي يمكن أن تولده الخلية الشمسية بغض النظر عن مدى سطوع وشدة إشعاع الضوء.
بينما يمكن ربط الخلايا الشمسية الفردية معا داخل لوحة كهروضوئية واحدة ، يمكن توصيل الألواح الشمسية الكهروضوئية نفسها معا في مجموعات متسلسلة و / أو متوازية لتشكيل مصفوفة تزيد من إجمالي إنتاج الطاقة المتاحة لتطبيق شمسي معين مقارنة بلوحة واحدة.
سلسلة الألواح الشمسية المتصلة
يتم تصنيف الألواح الكهروضوئية حسب إجمالي إنتاج الطاقة ، أو ذروة واط ، WP. على سبيل المثال ، 50 واط ، 100 واط ، 245 واط ، إلخ ، لذلك يمكن للعديد من هذه الألواح المتصلة ببعضها البعض إنتاج كمية كبيرة من الطاقة الشمسية القادرة على تشغيل المنزل. إذن ، يعد توصيل الألواح الشمسية معا طريقة بسيطة وفعالة لزيادة قدرات الطاقة الشمسية الخاصة بك ولكن من المهم فهم كيفية تصرف الألواح الشمسية المتصلة بالسلسلة.
كيفية توصيل الألواح الشمسية في سلسلة
تنتج جميع الألواح الشمسية الكهروضوئية جهد خرج عند تعرضها لأشعة الشمس ويمكننا زيادة خرج الجهد للألواح عن طريق توصيلها في سلسلة. أي أن توصيل الألواح الشمسية في سلسلة يزيد من جهد النظام ، لذا فإن لوحتين متصلتين في سلسلة ستنتج ضعف الجهد مقارنة بلوحة واحدة فقط ولكن بينما تتراكم الفولتية ، يظل التيار في كل لوحة كما هو ، أي أن التيارات المتسلسلة لا تتراكم.
عندما يتم توصيل الألواح الشمسية الكهروضوئية كهربائيا في سلسلة ، يتم توصيل الطرف السالب (-) للوحة الأولى بالطرف الموجب (+) للوحة (الثانية) التالية ، ويتم توصيل سالب (-) للوحة الثانية بالموجب (+) للوحة الثالثة ، وهكذا حتى يتم توصيل جميع الألواح معا.
تسمى الألواح الشمسية المتصلة بسلسلة سلسلة ، وبالتالي استخدام الكلمة "خيط" يعني أن الألواح متصلة في سلسلة. لاحظ أنه يمكن توصيل سلاسل سلسلة من الألواح الكهروضوئية بالتوازي لزيادة التيار الكلي وبالتالي المزيد من خرج الطاقة.
سلسلة الألواح الشمسية المتصلة من نفس النوع
هنا جميع الألواح الشمسية الكهروضوئية من نفس النوع وتصنيف الطاقة. يصبح خرج الجهد الكلي هو مجموع خرج الجهد لكل لوحة ولكن تيار سلسلة السلسلة يساوي تيارات اللوحة كما هو موضح.
باستخدام نفس الألواح الكهروضوئية الثلاثة بجهد 12 فولت و 5.0 أمبير كما هو موضح أعلاه ، يمكننا أن نرى أنه عندما يتم توصيلها بوضوح ببعضها البعض في سلسلة متسلسلة ، تنتج السلسلة المدمجة ما مجموعه 36 فولت (12 + 12 + 12) عند 5.0 أمبير ، مما يعطي إجمالي القوة الكهربائية للسلسلة 180 واط (فولت × أمبير) ، مقارنة ب 60 واط للوحة واحدة.
وبالتالي ، إذا كانت سلسلة السلسلة تتكون من عدد "n" من الألواح الشمسية الكهروضوئية بنفس الخصائص تماما ، فسيكون جهد سلسلة السلسلة V1 مضروبا في "n" (V * n) فولت مع تيار الخرج يساوي I1. وبالتالي فإن إجمالي خرج الطاقة للسلسلة سيكون مساويا ل V * I * n واط.
الآن دعنا نلقي نظرة على توصيل الألواح الشمسية في سلسلة بجهد اسمي مختلف ولكن بتصنيفات حالية متطابقة.
سلسلة الألواح الشمسية المتصلة بجهد مختلف
في هذه الطريقة ، تكون جميع الألواح الشمسية من أنواع مختلفة وبالتالي تصنيف الطاقة ولكن لها تصنيف حالي مشترك. عندما يتم توصيل الألواح معا في سلسلة ، لا تزال الفولتية تضيف نفس الشيء كما كان من قبل ، لذلك تنتج السلسلة 36 فولت تيار مستمر عند 5.0 أمبير ، مما ينتج 180 واط. مرة أخرى ، سيعتمد جهد الخرج على عدد اللوحات المتصلة ، لكن التيار الكهربائي يظل كما هو عند 5.0 أمبير.
لاحظ أنه في حين أن الشركات المصنعة ستذكر جهد لوحة قياسي (6 ، 12 ، 24 ، 48 فولت ، وما إلى ذلك) والذي يتغير قليلا جدا مع الإشعاع ، فإن جهد الدائرة المفتوحة ، المركبات العضوية المتطايرة (أي الجهد المقاس عندما I = 0) للوحة يمكن أن يكون أعلى بنسبة تصل إلى 25٪ من تصنيف الجهد الاسمي للوحات مما يؤدي إلى زيادة الجهد الزائد للسلاسل الكبيرة.
ثم في حين أن مثالنا البسيط له جهد اسمي يبلغ 36 فولت ، فمن المحتمل أن يكون أعلى عند 45 فولت (36 * 1.25). ثم يجب أن يؤخذ مستوى الجهد هذا في الاعتبار عند توصيل سلاسل السلسلة بوحدات التحكم في شحن البطارية أو المحولات أو محولات الجهد أو أحمال التيار المستمر ، إلخ.
دعونا نلقي نظرة على توصيل الألواح الشمسية في سلسلة بنفس الفولتية ولكن تصنيفات تيار مختلفة.
سلسلة الألواح الشمسية المتصلة بتيارات مختلفة
في هذه الطريقة ، تكون جميع الألواح الشمسية ذات تصنيف تيار مختلف ولكن لها نفس الجهد الاسمي. ستظل الفولتية الفردية للوحة تتراكم معا كما كان من قبل ، ولكن هذه المرة سيقتصر التيار الكهربائي على قيمة اللوحة الأدنى في سلسلة السلسلة ، في هذه الحالة 1 أمبير. ثم تنتج سلسلة السلسلة 36 فولت عند 1.0 أمبير فقط.
ثم بغض النظر عن الحد الأقصى الفعلي لتصنيف الطاقة للوحات المتصلة ، ستكون اللوحة الكهروضوئية ذات أقل تصنيف تيار هي التي تحدد إجمالي خرج الطاقة لسلسلة السلسلة. على سبيل المثال ، تحتوي لوحاتنا الثلاث أعلاه على تصنيفات طاقة فردية ل:
لذا فإن إجمالي القوة الكهربائية المتوقعة من الألواح الكهروضوئية الثلاث يصل إلى 108 واط ، لكن الطاقة المتاحة للحمل المتصل هي 36 واط فقط (36 فولت مضروب في 1 أمبير) مما يقلل من وضوح القوة الكهربائية الفعلية للسلاسل إلى حوالي 33٪ من الحد الأقصى ، وبالتالي إهدار المال على شراء الألواح الشمسية ذات القوة الكهربائية الأعلى. يجب استخدام توصيل الألواح الشمسية في سلسلة بتصنيفات حالية مختلفة بشكل مؤقت فقط ، لأنه كما رأينا ، فإن اللوحة الشمسية الكهروضوئية ذات التيار الأقل المقنن هي التي تحدد الناتج الحالي للمصفوفة بأكملها.
الآن دعونا نلقي نظرة على توصيل الألواح الشمسية في سلسلة بتصنيفات القوة الكهربائية المختلفة لأن هذا هو السيناريو الأكثر شيوعا.
الألواح الشمسية في سلسلة من القوة الكهربائية المختلفة
لنفترض هنا أن لدينا ثلاث ألواح شمسية كهروضوئية بقوة 40 واط و 100 واط و 180 واط متصلة ببعضها البعض في سلسلة متسلسلة. قد تفترض أن إجمالي القوة الكهربائية ، PT سيكون 320 واط (40 + 100 + 180) ، لكن هذا لن يكون هو الحال. نظرا لأننا نعرف تصنيف الجهد الاسمي لكل لوحة ، يمكننا استخدام قانون أوم لتحديد القوة الحالية لكل لوحة وإيجاد تصنيف طاقة الخرج الحقيقي لسلسلة السلسلة.
التقييمات الحالية للوحة الشمسية
وهكذا بالنسبة للفريق 1.
P1 = 40 واط ، V1 = 6 فولت ، I1 = 6.67 أمبير
وللفريق 2.
P2 = 100 واط ، V2 = 12 فولت ، I2 = 8.33 أمبير
واللجنة 3.
P3 = 180 واط ، V3 = 24 فولت ، I3 = 7.50 أمبير
كما رأينا سابقا أن الفولتية تجمع معا وبالتالي فإن إجمالي جهد الخرج ، سيكون VT 42 فولت (6 + 12 + 24). ومع ذلك ، فإن تيار الخرج محدود باللوحة ذات الإخراج الحالي الأقل ، وهي اللوحة رقم 1 عند 6.67 أمبير. بعد ذلك ، ستنتج سلسلة السلسلة طاقة خرج قصوى تبلغ 280 واط فقط (42 × 6.67) ، وهو أقل بنسبة 12.5٪ من 320 واط المتوقعة ، وبالتالي فإن المصفوفة الكهروضوئية تعمل فقط بكفاءة 87.5٪ عند الشمس الكاملة.
اتصال سلسلة السلسلة النهائية
سلسلة الألواح الشمسية المتصلة ملخص
لقد رأينا هنا سلسلة الألواح الشمسية المتصلة تزيد من جهد السلاسل. وبالتالي ، فإن "الألواح الشمسية المتصلة بسلسلة تدور حول الجهد" مثل VT = V1 + V2 + V3 + V4 ، وما إلى ذلك ، وبالتالي فإن الأسلاك المتسلسلة = المزيد من الجهد. يعتمد عدد الألواح الكهروضوئية التي تقوم بتوصيلها لكل سلسلة على مقدار الجهد الذي تهدف إليه أو عدد الألواح الشمسية المتوفرة لديك ، ولكن يجب أن تأخذ في الاعتبار سلاسل جهد الدائرة المفتوحة المحتمل ، وقيمة المركبات العضوية المتطايرة في جميع الأوقات عند الاتصال بمنظمات البطارية ووحدات التحكم.
بينما قد يزداد الجهد ، فإن تيار السلسلة يساوي أدنى تيار للوحة. إذا كانت جميع الألواح الشمسية لها نفس الخصائص الكهربائية ، فستنتج السلسلة 100٪ من الطاقة المتاحة عند الشمس الكاملة (1000 واط / م 2). إذا كانت الألواح الكهروضوئية المتصلة بالسلسلة ذات قوة كهربائية وتصنيفات مختلفة ، فإن تيار السلسلة يقتصر على أدنى تيار للوحة مما يقلل من كفاءة السلسلة حتى عند الحد الأقصى من الإشعاع.
لا ينبغي توصيل الألواح ذات الأنواع المختلفة ، أحادية البلورية أو متعددة الكريستالات أو بقيم قوة كهربائية مختلفة WP ، على سبيل المثال 40 واط مع 50 واط في سلسلة لأنها لن تنتج طاقة الخرج المتوقعة 90 واط (40 + 50) لأن اللوحة السفلية ستتحكم في السلسلة ، وبالتالي إهدار أموالك على اللوحة الأكبر 50 واط.
تعتبر الألواح الشمسية الكهروضوئية طريقة رائعة لإنتاج الطاقة الكهربائية مجانا وهي متوفرة في مجموعة من قيم القوة الكهربائية من أقل من 10 واط إلى أكثر من 200 واط لتناسب العديد من تطبيقات الطاقة الشمسية. ولكن من أجل تحقيق أعلى كفاءة من سلسلة السلسلة الخاصة بك ، فإن تحديد المواقع وزاوية الشمس وكمية الإشعاع لا تقل أهمية عن استخدام نفس طراز الألواح الشمسية. هذا ما إذا كانت متصلة ببعضها البعض في سلسلة أو ألواح شمسية متوازية. القليل من التفكير سيوفر لك المال.
لمزيد من المعلومات حول الألواح الشمسية المتصلة بسلسلة ، أو للحصول على مزيد من المعلومات حول الأنواع المختلفة من الألواح الشمسية المتاحة ، أو لاستكشاف مزايا وعيوب استخدام الألواح الشمسية المتصلة بالسلسلة لتشغيل منزلك ، ثم انقر هنا لطلب نسختك من أمازون اليوم ومعرفة المزيد حول تصميم وتوصيل الأسلاك وتركيب الألواح الشمسية المتصلة من سلسلة خارج الشبكة لإنشاء أنظمة كهربائية تعمل بالطاقة الشمسية الكهروضوئية لمنزلك.
بعض الألواح الشمسية عالية الجودة التي قد تكون مهتما بها والتي يمكن توصيلها معا واستخدامها في المصفوفات الشمسية.