كيف تعمل الألواح الشمسية المتصلة بالسلسلة على زيادة 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 بسهولة أكبر.
الألواح الشمسية الكهروضوئية هي أجهزة أشباه الموصلات التي تغطي ضوء الشمس (الإشعاع) إلى طاقة تيار مستمر كهربائية ، لكن الألواح الكهروضوئية هي الخلايا الشمسية الفردية 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 بشكل خاص ومصممة لامتصاص أكبر قدر ممكن من ضوء الشمس. يتم توصيل الخلايا الكهروضوئية الشمسية كهربائيا في وصلات متسلسلة ومتوازية داخل لوحة (وحدة) لإنتاج جهد الخرج المطلوب و / أو القيم الحالية لتلك اللوحة. عادة ، تتكون الألواح الشمسية الكهروضوئية من 36 أو 60 أو 72 خلية شمسية مترابطة.
تنتج معظم الخلايا الشمسية السيليكونية حوالي 0.5 إلى 0.6 فولت تيار مستمر ، وهي السمة الرئيسية لتقاطع pn ، عندما لا يكون هناك حمل خارجي متصل. إذا لم يكن هناك حمل متصل ، أو طلب تيار منخفض للغاية ، فإن الخلية الكهروضوئية تولد أقصى جهد خرج لها ، ويسمى عادة جهد الدائرة المفتوحة ، VOC.
مع زيادة الطلب الحالي على الحمل من الخلية ، يلزم وجود ضوء شمس أكثر إشراقا (معطى بالواط لكل متر مربع ، W / m2) لإنتاج جهد الخرج الكامل. ومع ذلك ، هناك حد أقصى لكمية 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 من خلال إجمالي خرج الطاقة ، أو ذروة واط ، WP. على سبيل المثال ، 50 واط ، 100 واط ، 245 واط ، وما إلى ذلك ، بحيث يمكن للعديد من هذه الألواح المتصلة ببعضها البعض إنتاج كمية كبيرة من الطاقة الشمسية القادرة على تشغيل المنزل. ثم 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. يؤدي توصيل الألواح الشمسية في سلسلة إلى زيادة جهد النظام ، لذا فإن لوحين متصلين في سلسلة ستنتج ضعف الجهد مقارنة بلوحة واحدة فقط ولكن بينما تضيف الفولتية ، يظل تيار كل لوحة كما هو ، أي أن التيارات في سلسلة لا تضيف ما يصل.
عندما يتم توصيل الألواح الكهروضوئية الشمسية كهربائيا في سلسلة ، يتم توصيل الطرف السالب (-) للوحة الأولى بالطرف الموجب (+) للوحة التالية (الثانية) ، ويتم توصيل السالب (-) للوحة الثانية بالموجب (+) للوحة الثالثة ، وهكذا حتى يتم توصيل جميع الألواح معا.
تسمى الألواح الشمسية المتصلة بالسلسلة سلسلة ، وبالتالي استخدام كلمة "خيط" يعني أن اللوحات متصلة في سلسلة. لاحظ أنه يمكن توصيل سلاسل سلسلة من الألواح الكهروضوئية بالتوازي لزيادة إجمالي التيار وبالتالي المزيد من خرج الطاقة.
سلسلة الألواح الشمسية المتصلة من نفس النوع
هنا جميع الألواح الشمسية الكهروضوئية من نفس النوع وتصنيف الطاقة. يصبح إجمالي خرج الجهد مجموع خرج الجهد لكل لوحة ولكن تيار سلسلة السلسلة يساوي تيارات اللوحة كما هو موضح.
باستخدام نفس الألواح الكهروضوئية الثلاثة 12 فولت ، 5.0 أمبير كما هو موضح أعلاه ، يمكننا أن نرى أنه عندما تكون متصلة معا بوضوح في سلسلة متسلسلة ، تنتج السلسلة المدمجة إجمالي 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 الكهروضوئية الشمسية التي لها نفس الخصائص تماما ، فإن جهد سلسلة السلسلة سيكون V1 مضروبا في "n" (V * n) فولت مع كون تيار الخرج مساويا ل I1. وبالتالي فإن إجمالي خرج الطاقة للسلسلة سيكون مساويا ل V * I * n واط.
الآن دعونا نلقي نظرة على توصيل الألواح الشمسية في سلسلة بجهد اسمي مختلف ولكن بتصنيفات تيار متطابقة.
سلسلة الألواح الشمسية المتصلة بجهد مختلف
في هذه الطريقة ، تكون جميع الألواح الشمسية من أنواع مختلفة وبالتالي تصنيف الطاقة ولكن لها تصنيف تيار مشترك. عندما يتم توصيل الألواح معا في سلسلة ، لا تزال الفولتية تضيف نفس الشيء كما كان من قبل ، لذا تنتج السلسلة 36 فولت تيار مستمر عند 5.0 أمبير ، وتنتج 180 واط. مرة أخرى ، سيعتمد جهد الخرج على عدد اللوحات المتصلة ولكن تيار التيار الخيطي يظل كما هو عند 5.0 أمبير.
لاحظ أنه في حين أن الشركات المصنعة ستذكر جهدا قياسيا للوحة (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 ومع ذلك يمكن أن يكون أعلى بنسبة 25٪ من تصنيف الجهد الاسمي للألواح 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 أخذ 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 حالية مختلفة.
سلسلة الألواح الشمسية المتصلة من التيارات المختلفة
في هذه الطريقة ، تكون جميع الألواح الشمسية ذات تصنيف تيار مختلف ولكن لها نفس الجهد الاسمي. ستظل الفولتية الفردية للوحة تضاف معا كما كان من قبل ، ولكن هذه المرة سيقتصر التيار على قيمة أدنى لوحة في سلسلة السلسلة ، في هذه الحالة 1 أمبير. ثم ستنتج سلسلة السلسلة 36 فولت عند 1.0 أمبير فقط.
ثم بغض النظر عن الحد الأقصى الفعلي لتصنيف الطاقة للوحات المتصلة ، ستكون اللوحة الكهروضوئية ذات التصنيف الحالي الأدنى هي التي تحدد إجمالي خرج الطاقة لسلسلة السلسلة. على سبيل المثال ، تحتوي لوحاتنا الثلاث أعلاه على تصنيفات طاقة فردية تبلغ :
لذا فإن إجمالي القوة الكهربائية المتوقعة من الألواح الكهروضوئية الثلاثة يصل إلى 108 واط ، لكن الطاقة المتاحة للحمل المتصل هي فقط 36 (36 فولت مضروبة في 1 أمبير) واط تقلل بوضوح من 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 مؤقتا فقط ، لأنه كما رأينا ، فإن الألواح الشمسية الكهروضوئية ذات التيار الأقل تصنيفا هي التي تحدد الناتج الحالي للصفيف بأكمله.
الآن دعونا نلقي نظرة على توصيل الألواح الشمسية في سلسلة بتصنيفات مختلفة للقوة الكهربائية لأن هذا هو السيناريو الأكثر شيوعا.
الألواح الشمسية في سلسلة من القوة الكهربائية المختلفة
لنفترض هنا أن لدينا ثلاثة ألواح شمسية كهروضوئية كل منها 40 وات و 100 وات و 180 وات متصلة معا في سلسلة سلسلة. قد تفترض أن إجمالي القوة الكهربائية ، PT سيكون 320 واط (40 + 100 + 180) ، ولكن هذا لن يكون هو الحال. نظرا لأننا نعرف معدل الجهد الاسمي لكل لوحة ، يمكننا استخدام قانون أوم لتحديد القوة الحالية لكل لوحة وإيجاد معدل طاقة الخرج الحقيقي لسلسلة السلسلة.
التصنيفات 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
واللوحة 3.
P3 = 180 واط ، V3 = 24 فولت ، I3 = 7.50 أمبير
كما رأينا سابقا أن الفولتية تجمع معا بحيث يكون إجمالي جهد الخرج ، VT 42 فولت (6 + 12 + 24). ومع ذلك ، فإن تيار الخرج محدود باللوحة ذات أقل خرج تيار ، وهي اللوحة No1 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
ملخص الألواح الشمسية المتصلة بالسلسلة
لقد رأينا هنا سلسلة الألواح الشمسية المتصلة تزيد من جهد الأوتار. وبالتالي فإن "الألواح الشمسية المتصلة بالسلسلة تدور حول الجهد" مثل VT = V1 + V2 + V3 + V4 ، وما إلى ذلك ، وبالتالي فإن سلسلة الأسلاك = المزيد من الجهد. يعتمد عدد الألواح الكهروضوئية التي تقوم بتوصيلها لكل سلسلة على مقدار الجهد الذي تستهدفه أو عدد الألواح الشمسية المتوفرة لديك ، ولكن يجب أن تأخذ في الاعتبار السلاسل الممكنة جهد الدائرة المفتوحة ، وقيمة المركبات العضوية المتطايرة في جميع الأوقات عند الاتصال بمنظمات البطارية وأجهزة التحكم.
بينما قد يزداد الجهد ، فإن تيار السلسلة يساوي أدنى تيار لوحة. إذا كانت جميع الألواح الشمسية لها نفس الخصائص الكهربائية ، فسينتج الخيط 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 لوحة مما يقلل من كفاءة السلسلة حتى عند أقصى إشعاع.
لا ينبغي توصيل الألواح من أنواع مختلفة ، أحادية البلورية أو متعددة الكريستالات أو بقيم مختلفة للقوة الكهربائية WP ، على سبيل المثال 40 واط مع 50 واط في سلسلة لأنها لن تنتج طاقة الإخراج المتوقعة 90 واط (40 + 50) لأن اللوحة السفلية ستتحكم في السلسلة ، وبالتالي تهدر أموالك على لوحة 50 واط الأكبر.
تعد 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 نموذج الألواح الشمسية. هذا هو ما إذا كانت متصلة معا في سلسلة أو ألواح شمسية متصلة متوازية. القليل من التفكير سيوفر لك المال.
لمزيد من المعلومات حول الألواح الشمسية المتصلة بالسلسلة ، 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 وتركيب الألواح الشمسية المتصلة خارج الشبكة لإنشاء أنظمة كهربائية شمسية كهروضوئية 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 بسهولة أكبر.
الألواح الشمسية الكهروضوئية هي أجهزة أشباه الموصلات التي تغطي ضوء الشمس (الإشعاع) إلى طاقة تيار مستمر كهربائية ، لكن الألواح الكهروضوئية هي الخلايا الشمسية الفردية 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 بشكل خاص ومصممة لامتصاص أكبر قدر ممكن من ضوء الشمس. يتم توصيل الخلايا الكهروضوئية الشمسية كهربائيا في وصلات متسلسلة ومتوازية داخل لوحة (وحدة) لإنتاج جهد الخرج المطلوب و / أو القيم الحالية لتلك اللوحة. عادة ، تتكون الألواح الشمسية الكهروضوئية من 36 أو 60 أو 72 خلية شمسية مترابطة.
تنتج معظم الخلايا الشمسية السيليكونية حوالي 0.5 إلى 0.6 فولت تيار مستمر ، وهي السمة الرئيسية لتقاطع pn ، عندما لا يكون هناك حمل خارجي متصل. إذا لم يكن هناك حمل متصل ، أو طلب تيار منخفض للغاية ، فإن الخلية الكهروضوئية تولد أقصى جهد خرج لها ، ويسمى عادة جهد الدائرة المفتوحة ، VOC.
مع زيادة الطلب الحالي على الحمل من الخلية ، يلزم وجود ضوء شمس أكثر إشراقا (معطى بالواط لكل متر مربع ، W / m2) لإنتاج جهد الخرج الكامل. ومع ذلك ، هناك حد أقصى لكمية 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 من خلال إجمالي خرج الطاقة ، أو ذروة واط ، WP. على سبيل المثال ، 50 واط ، 100 واط ، 245 واط ، وما إلى ذلك ، بحيث يمكن للعديد من هذه الألواح المتصلة ببعضها البعض إنتاج كمية كبيرة من الطاقة الشمسية القادرة على تشغيل المنزل. ثم 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. يؤدي توصيل الألواح الشمسية في سلسلة إلى زيادة جهد النظام ، لذا فإن لوحين متصلين في سلسلة ستنتج ضعف الجهد مقارنة بلوحة واحدة فقط ولكن بينما تضيف الفولتية ، يظل تيار كل لوحة كما هو ، أي أن التيارات في سلسلة لا تضيف ما يصل.
عندما يتم توصيل الألواح الكهروضوئية الشمسية كهربائيا في سلسلة ، يتم توصيل الطرف السالب (-) للوحة الأولى بالطرف الموجب (+) للوحة التالية (الثانية) ، ويتم توصيل السالب (-) للوحة الثانية بالموجب (+) للوحة الثالثة ، وهكذا حتى يتم توصيل جميع الألواح معا.
تسمى الألواح الشمسية المتصلة بالسلسلة سلسلة ، وبالتالي استخدام كلمة "خيط" يعني أن اللوحات متصلة في سلسلة. لاحظ أنه يمكن توصيل سلاسل سلسلة من الألواح الكهروضوئية بالتوازي لزيادة إجمالي التيار وبالتالي المزيد من خرج الطاقة.
سلسلة الألواح الشمسية المتصلة من نفس النوع
هنا جميع الألواح الشمسية الكهروضوئية من نفس النوع وتصنيف الطاقة. يصبح إجمالي خرج الجهد مجموع خرج الجهد لكل لوحة ولكن تيار سلسلة السلسلة يساوي تيارات اللوحة كما هو موضح.
باستخدام نفس الألواح الكهروضوئية الثلاثة 12 فولت ، 5.0 أمبير كما هو موضح أعلاه ، يمكننا أن نرى أنه عندما تكون متصلة معا بوضوح في سلسلة متسلسلة ، تنتج السلسلة المدمجة إجمالي 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 الكهروضوئية الشمسية التي لها نفس الخصائص تماما ، فإن جهد سلسلة السلسلة سيكون V1 مضروبا في "n" (V * n) فولت مع كون تيار الخرج مساويا ل I1. وبالتالي فإن إجمالي خرج الطاقة للسلسلة سيكون مساويا ل V * I * n واط.
الآن دعونا نلقي نظرة على توصيل الألواح الشمسية في سلسلة بجهد اسمي مختلف ولكن بتصنيفات تيار متطابقة.
سلسلة الألواح الشمسية المتصلة بجهد مختلف
في هذه الطريقة ، تكون جميع الألواح الشمسية من أنواع مختلفة وبالتالي تصنيف الطاقة ولكن لها تصنيف تيار مشترك. عندما يتم توصيل الألواح معا في سلسلة ، لا تزال الفولتية تضيف نفس الشيء كما كان من قبل ، لذا تنتج السلسلة 36 فولت تيار مستمر عند 5.0 أمبير ، وتنتج 180 واط. مرة أخرى ، سيعتمد جهد الخرج على عدد اللوحات المتصلة ولكن تيار التيار الخيطي يظل كما هو عند 5.0 أمبير.
لاحظ أنه في حين أن الشركات المصنعة ستذكر جهدا قياسيا للوحة (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 ومع ذلك يمكن أن يكون أعلى بنسبة 25٪ من تصنيف الجهد الاسمي للألواح 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 أخذ 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 حالية مختلفة.
سلسلة الألواح الشمسية المتصلة من التيارات المختلفة
في هذه الطريقة ، تكون جميع الألواح الشمسية ذات تصنيف تيار مختلف ولكن لها نفس الجهد الاسمي. ستظل الفولتية الفردية للوحة تضاف معا كما كان من قبل ، ولكن هذه المرة سيقتصر التيار على قيمة أدنى لوحة في سلسلة السلسلة ، في هذه الحالة 1 أمبير. ثم ستنتج سلسلة السلسلة 36 فولت عند 1.0 أمبير فقط.
ثم بغض النظر عن الحد الأقصى الفعلي لتصنيف الطاقة للوحات المتصلة ، ستكون اللوحة الكهروضوئية ذات التصنيف الحالي الأدنى هي التي تحدد إجمالي خرج الطاقة لسلسلة السلسلة. على سبيل المثال ، تحتوي لوحاتنا الثلاث أعلاه على تصنيفات طاقة فردية تبلغ :
لذا فإن إجمالي القوة الكهربائية المتوقعة من الألواح الكهروضوئية الثلاثة يصل إلى 108 واط ، لكن الطاقة المتاحة للحمل المتصل هي فقط 36 (36 فولت مضروبة في 1 أمبير) واط تقلل بوضوح من 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 مؤقتا فقط ، لأنه كما رأينا ، فإن الألواح الشمسية الكهروضوئية ذات التيار الأقل تصنيفا هي التي تحدد الناتج الحالي للصفيف بأكمله.
الآن دعونا نلقي نظرة على توصيل الألواح الشمسية في سلسلة بتصنيفات مختلفة للقوة الكهربائية لأن هذا هو السيناريو الأكثر شيوعا.
الألواح الشمسية في سلسلة من القوة الكهربائية المختلفة
لنفترض هنا أن لدينا ثلاثة ألواح شمسية كهروضوئية كل منها 40 وات و 100 وات و 180 وات متصلة معا في سلسلة سلسلة. قد تفترض أن إجمالي القوة الكهربائية ، PT سيكون 320 واط (40 + 100 + 180) ، ولكن هذا لن يكون هو الحال. نظرا لأننا نعرف معدل الجهد الاسمي لكل لوحة ، يمكننا استخدام قانون أوم لتحديد القوة الحالية لكل لوحة وإيجاد معدل طاقة الخرج الحقيقي لسلسلة السلسلة.
التصنيفات 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
واللوحة 3.
P3 = 180 واط ، V3 = 24 فولت ، I3 = 7.50 أمبير
كما رأينا سابقا أن الفولتية تجمع معا بحيث يكون إجمالي جهد الخرج ، VT 42 فولت (6 + 12 + 24). ومع ذلك ، فإن تيار الخرج محدود باللوحة ذات أقل خرج تيار ، وهي اللوحة No1 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
ملخص الألواح الشمسية المتصلة بالسلسلة
لقد رأينا هنا سلسلة الألواح الشمسية المتصلة تزيد من جهد الأوتار. وبالتالي فإن "الألواح الشمسية المتصلة بالسلسلة تدور حول الجهد" مثل VT = V1 + V2 + V3 + V4 ، وما إلى ذلك ، وبالتالي فإن سلسلة الأسلاك = المزيد من الجهد. يعتمد عدد الألواح الكهروضوئية التي تقوم بتوصيلها لكل سلسلة على مقدار الجهد الذي تستهدفه أو عدد الألواح الشمسية المتوفرة لديك ، ولكن يجب أن تأخذ في الاعتبار السلاسل الممكنة جهد الدائرة المفتوحة ، وقيمة المركبات العضوية المتطايرة في جميع الأوقات عند الاتصال بمنظمات البطارية وأجهزة التحكم.
بينما قد يزداد الجهد ، فإن تيار السلسلة يساوي أدنى تيار لوحة. إذا كانت جميع الألواح الشمسية لها نفس الخصائص الكهربائية ، فسينتج الخيط 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 لوحة مما يقلل من كفاءة السلسلة حتى عند أقصى إشعاع.
لا ينبغي توصيل الألواح من أنواع مختلفة ، أحادية البلورية أو متعددة الكريستالات أو بقيم مختلفة للقوة الكهربائية WP ، على سبيل المثال 40 واط مع 50 واط في سلسلة لأنها لن تنتج طاقة الإخراج المتوقعة 90 واط (40 + 50) لأن اللوحة السفلية ستتحكم في السلسلة ، وبالتالي تهدر أموالك على لوحة 50 واط الأكبر.
تعد 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 نموذج الألواح الشمسية. هذا هو ما إذا كانت متصلة معا في سلسلة أو ألواح شمسية متصلة متوازية. القليل من التفكير سيوفر لك المال.
لمزيد من المعلومات حول الألواح الشمسية المتصلة بالسلسلة ، 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 وتركيب الألواح الشمسية المتصلة خارج الشبكة لإنشاء أنظمة كهربائية شمسية كهروضوئية لمنزلك.
بعض الألواح الشمسية عالية الجودة التي قد تكون مهتما بها والتي يمكن توصيلها معا واستخدامها في المصفوفات الشمسية.