Łączenie paneli fotowoltaicznych stanowi ważny element budowy efektywnego systemu PV. Prawidłowo połączone moduły zapewniają maksymalną wydajność i niezawodność całego układu. Istnieją dwie główne metody łączenia paneli – szeregowe i równoległe, a wybór odpowiedniej metody zależy od specyfikacji systemu oraz oczekiwanej wydajności. Która z metod jest najlepsza? Czy można ze sobą łączyć różne panele fotowoltaiczne?
Przeczytaj także:
- Czy warto wybierać panele fotowoltaiczne full black?
- Jak działają panele fotowoltaiczne dwustronne?
- Na czym polegają taryfy dynamiczne?
Jakie są sposoby łączenia paneli fotowoltaicznych?
System fotowoltaiczny zwykle zawiera jeden lub więcej szeregów modułów, które technicznie łączy się w łańcuchy, nazywane stringami. Sposób, w jaki moduły są połączone w stringu (łańcuchu szeregowym lub szeregowo-równoległym), znacząco wpływa na napięcie lub natężenie prądu docierające do przetwornika prądu, czyli falownika lub mikrofalownika. Wpływ mają również warunki atmosferyczne, w tym temperatura, która może zmieniać napięcie i prąd modułu o kilka procent w zależności od jej wahań oraz ilość słońca.
Z uwagi na te czynniki oraz właściwości obwodów elektrycznych, które są zdefiniowane przez I i II prawo Kirchhoffa, stosuje się dwa główne sposoby łączenia modułów: równoległe i szeregowe. Wybór odpowiedniej metody zależy od typu używanego falownika, planów rozbudowy systemu oraz warunków pracy systemu. Każda z metod ma swoje zalety i wady, które mogą lepiej sprawdzić się w różnych sytuacjach. Istotne jest także uwzględnienie zaleceń producenta dotyczących łączenia paneli, które można znaleźć w instrukcji montażu.
Równoległe łączenie paneli fotowoltaicznych – charakterystyka, zalety i wady
Łączenie równoległe paneli fotowoltaicznych odbywa się poprzez zestawienie przewodów każdego panela, łącząc plusy z plusami i minusy z minusami. W efekcie napięcie w całym obwodzie pozostaje na deklarowanym poziomie dla pojedynczego modułu, ale suma natężenia prądu z wszystkich modułów wzrasta. Takie rozwiązanie jest stosowane głównie tam, gdzie potrzebna jest wyższa wydajność prądu.
Łączenie równoległe jest używane w zaawansowanych instalacjach fotowoltaicznych o dużej mocy, w których trzeba połączyć większą liczbę paneli. W takich instalacjach stosuje się inwertery zdolne do obsługi szerszego zakresu prądu wejściowego. Połączenia równoległe mają też zastosowanie przy użyciu paneli fotowoltaicznych do ogrzewania wody użytkowej
Łączenie szeregowe paneli fotowoltaicznych – charakterystyka, zalety i wady
Łączenie szeregowe paneli fotowoltaicznych robi się za pomocą połączenia przewodów paneli w sposób, gdzie plus jednego modułu łączy się z minusem kolejnego. Efektem tego jest wzrost napięcia w każdym obwodzie, natomiast natężenie prądu w pojedynczym łańcuchu utrzymuje się na poziomie jednego modułu.
Ten sposób łączenia był powszechnie stosowany w Polsce od roku 2021, zarówno w instalacjach domowych, jak i w przedsiębiorstwach. W takim układzie najważniejszą rolę odgrywa falownik szeregowy, znany również jako stringowy, który zarządza pracą wszystkich modułów. Dzięki temu, im więcej paneli jest połączonych szeregowo, tym większe napięcie jest dostarczane do systemu.
Łączenie szeregowe paneli PV pozwala na zwiększenie efektywności falownika oraz całej instalacji, ponieważ przemiana prądu stałego na zmienny odbywa się z większą wydajnością i mniejszymi stratami energetycznymi.
Zalety połączenia szeregowego:
- duża wydajność systemu,
- zmniejszone straty energii,
- obniżony koszt przetwornic.
Wady połączenia szeregowego:
- obniżona wydajność w razie zacienienia,
- większe ryzyko powstania łuku elektrycznego w instalacji.
Czy można połączyć panele fotowoltaiczne o różnej mocy?
Ogólnie rzecz biorąc, nie jest zalecane łączenie paneli fotowoltaicznych o różnych mocach, niezależnie od tego, czy są one połączone szeregowo, czy równolegle. Powodem tego jest fakt, że moduły o słabszych parametrach mogą negatywnie wpływać na wydajność pozostałych, czego efektem będzie obniżenie wydajności całego systemu.
Mimo to, możliwość łączenia paneli o różnych mocach istnieje w przypadku równoległego łączenia z zastosowaniem optymalizatorów dla każdego modułu indywidualnie. Taka konfiguracja umożliwia niezależną pracę każdego panelu fotowoltaicznego i eliminuje negatywny wpływ różnic mocy poszczególnych paneli na efektywność całej instalacji.
Równoległe czy szeregowe łączenie paneli fotowoltaicznych?
Zarówno łączenie szeregowe, jak i równoległe paneli fotowoltaicznych posiada swoje plusy i minusy. Wybór odpowiedniego sposobu połączenia powinien być podyktowany takimi czynnikami, jak miejsce montażu instalacji, typ używanego falownika oraz plany dotyczące ewentualnej rozbudowy systemu. W przypadku braku pewności co do wyboru metody połączenia paneli warto zasięgnąć porady specjalistów.
