Como decidir: Painéis solares em paralelo ou em série para o seu sistema

Introdução

Painéis solares são comumente encontrados instalados em série ou conexão paralela em residências, RVs, ou negócios. Isso faz com que um indivíduo se pergunte se deve instalá-los em série ou em paralelo. Imagine encontrar um guia que explica as vantagens e desvantagens, e uma demonstração funcional para painéis solares conectados em série e em paralelo. A conexão em série pode levar a painéis solares paralelos em vez de conexões em série.

Os princípios básicos da fiação do painel solar

No nível mais simples, painéis solares pode ser conectado fiação do painel solar em série ou em paralelo. Em termos simples, quando painéis solares, conectado em série, todo o terminal positivo dos painéis solares está conectado ao terminal negativo do outro painel. Isso cria uma conexão semelhante a uma cadeia. A tensão de cada painel soma, e, portanto, a série se forma quando a tensão necessária é alta para atender aos requisitos do inversor. Mas toda a fiação avançada atual permanecerá a mesma para todos os painéis individuais.

A formação paralela do fio do painel solar ocorre quando todos os terminais positivos dos painéis solares estão conectados, e os negativos também se conectam de maneira semelhante. Isso forma um fio de formação paralelo. A tensão de todo o conjunto permanece a mesma. Mas no circuito paralelo, a corrente aumenta. A perspectiva simples para circuitos paralelos é relacionar-se a várias lâmpadas em um sistema interconectado. Cada lâmpada funcionará individualmente. Portanto, se uma das lâmpadas individuais quebrar, as outras transmissões não irão parar.

É essencial entender como conectar painéis solares em série e como conectar os painéis solares em paralelo para obter uma boa visão de uma conexão adequada entre todos os componentes simultaneamente.

Como funciona a fiação em série:

A fiação é feita de forma que eles sejam conectados de ponta a ponta, e o positivo de um painel se conecta com o negativo do próximo. Isso continua conectando até que todos os módulos estejam conectados. Esta fiação é para uma aplicação que precisa de uma tensão mais alta para atender às especificações de entrada do inversor.

Para entender como conectar painéis solares em série, imagine que os painéis de seis e 8 volts estejam conectados entre si, e a produção total torna-se 48 volts. Mas a corrente será igual à classificação de um painel. Isso é útil em uma configuração fora da rede, onde é necessário um banco de baterias ou inversor de 48 V. Por exemplo, 6 painéis solares em série e paralelo pode ser usado para equilibrar corrente e tensão em um sistema residencial de 48V

A vantagem da fiação em série é que os cabos longos têm menos perda de energia. Em sistemas maiores com inversores string, a fiação em série é útil. Como exemplo, considere uma instalação HBOWA de 10 kW do mundo real para uma pequena fábrica. A fiação em série é selecionada para que os custos dos cabos sejam minimizados, juntamente com compatibilidade de tensão do inversor.

Como funciona a fiação paralela:

O lado positivo de cada painel solar está conectado ao lado positivo de todos os outros painéis, e o mesmo com o lado negativo dos painéis solares.

Em fiação paralela, o sistema tem a mesma tensão; vários painéis solares estão conectados. Conectando os painéis em paralelo para formar um barbante, a tensão do sistema é igual à tensão de um painel.

Isto torna a fiação paralela melhor para sistemas onde se deseja manter a tensão baixa e aumentar a corrente..

Vamos supor o exemplo para entender como conectar painéis solares em paralelo, pegue quatro painéis solares de 12 volts, cada um avaliado em 5 Amperes. Quando os painéis estão conectados em paralelo, a tensão total ainda é 12 volts. A amperagem agora é 20 Amperes. A fiação paralela de painéis solares é amplamente utilizada em aplicações móveis que exigem que os módulos solares funcionem corretamente quando parcialmente sombreados e operem em tensões mais baixas por segurança..

Por exemplo, um veleiro com sistema solar de 600 W usa fiação paralela, e se um painel solar estiver sombreado por causa das velas, outro continuará a produzir energia.

A maior vantagem de ter painéis solares conectados em paralelo é que eles são tolerantes à sombra e criam uma tensão mais baixa quando dois conjuntos de painéis são combinados do que quando conectados em série..

Tendo mencionado isso, é preciso lembrar disso fiação paralela requer fiação mais espessa e componentes adicionais, como pontuação ou caixa combinadora. Por exemplo, conectores de ramificação são os melhores e são necessários para conectar painéis solares em paralelo com segurança em altas correntes.

Painéis solares em série vs paralelos: Principais diferenças explicadas

A tabela abaixo destaca as diferenças mais importantes:

Na série, a fiação do circuito pode ser melhor para seus sistemas de energia se você precisar transferir energia por uma longa distância sem grandes perdas ou se sua bateria tiver a voltagem preferida para o uso essencial.

Também, quando conectado a um inversor em série que necessita de uma tensão mais alta para gerar e utilizar energia, conectar em série para as células solares se mostra mais eficiente. No paralelo em vez da série, a conexão dos painéis solares é um pouco melhor. A conexão paralela é frequentemente usada para a parte sombreada do painel solar, ou se você precisar de uma tensão mais baixa para carregar seu sistema e a bateria.

As pessoas costumam usar uma configuração combinada de série paralela para aproveitar o melhor de dois mundos. Como conectar 6 células solares em série e paralelo trilho de capacidade, mesmo que permita uma faixa de tensão adequada, provando ser útil na área sombreada e benéfico para instalações domésticas de médio porte.

Fatores a considerar antes de decidir

Vários fatores desempenham um papel fundamental na decisão de qual método usar durante a fiação. Os tamanhos da grade, demografia, e o maquinário utilizado são alguns dos principais itens que devem ser bem ponderados antes de finalizar a configuração.

Os painéis solares menores de cerca de 5kW em residências são principalmente conectados com conexões paralelas, pois têm a capacidade de tolerar melhor sombras e sombras. No entanto, os grandes parques solares que vão desde 100kW principalmente fazem uso de strings em série para reduzir custos em cabos e manter um fluxo de tensão consistente.

A distância entre os painéis solares e o inversor também é levada em consideração. Durante a fiação com conexões em série, uma grande quantidade de energia se perde a longo prazo. A fiação em paralelo requer fios mais grossos que ajudam a conduzir correntes mais altas com segurança. O layout sombreado do telhado também desempenha um papel significativo na decisão das conexões de fiação..

Tipicamente, casas na cidade consistem em residenciais Sistemas de energia solar onde enormes chaminés individuais, árvores, e sombras estão principalmente presentes. Em mentiras obscuras, conexões em série ou modo híbrido para que os painéis solares produzam resultados mais elevados. Algumas propriedades localizadas em áreas suburbanas ou ao longo de campos abertos, ou os telhados das fábricas podem não ver muitas sombras, tornando-os ideais para conectar com cordas em série.

Os parâmetros dos inversores também desempenham um papel crucial. Embora os inversores string possam ser usados ​​com conexões de fiação em série, microinversores andam de mãos dadas com conexões paralelas. Além disso, inversores híbridos ajuda com configurações mistas. Se o projeto incorporar uma banco de baterias de armazenamento, as tensões e correntes de carga serão escolhidas de acordo com a seleção das combinações em série e paralelo. Para carregar e descarregar o Baterias LiFePO4 da HBOWA ou de uma marca de boa reputação deve ser feito de acordo.

Segurança, Ferramentas & Informações de instalação

Segurança e um bom conjunto de ferramentas são tão importantes quanto ter uma boa base de conhecimento técnico. Antes de qualquer coisa, um multímetro digital deve ser usado para medir tensão e corrente antes e depois de realizar uma etapa do processo. Os conectores usados ​​na fiação dos painéis solares são chamados Conectores MC4. Esses conectores criam um ambiente seguro, conexão à prova de intempéries entre as duas extremidades do painel solar fotovoltaico.

Para manter tudo bem organizado, uma caixa combinadora também é usada para organizar a fiação em uma única extremidade. O combinador também integra o disjuntor ou fusível. Os padrões na fiação permitem que ela seja organizada e segura para o usuário. O isolamento deve ser usado em todos os fios durante a fiação, fusíveis ou disjuntores devem ser usados ​​para fornecer proteção contra sobrecorrente. A fiação precisa seguir o padrão de proteção contra incêndio e o NEC (Código Elétrico Nacional), e o padrão desenvolvido para fiação de painéis solares pela IEC para uma estrutura global.

Uma regra de ouro que se aplica aqui é que a polaridade e a tensão devem sempre ser verificadas antes de conectar. A instalação profissional é altamente recomendada, especialmente para instalações em escala residencial. Fiação errada leva a falhas no equipamento e riscos elétricos, que são um resultado comum visto devido a erros fiação do painel solar.

Estudos de caso da vida real

Quando se trata de obter insights, instalações práticas podem ser uma grande ajuda para entender a partir de estudos de caso da vida real entre série versus. fiação paralela do painel solar.

No caso de um ambiente residencial, um 5kW Sistema HBOWA foi instalado, e foi criado para conectar o sistema em série. Isso proporcionou ao proprietário um custo de fiação mais baixo, embora haja melhorias na eficiência. A alta tensão ajudou a reduzir a perda de cabos, e o sistema mostrou um desempenho muito estável sendo conectado a um inversor conectado à rede.

Próximo, uma instalação para fins marítimos mostra 1.2Painéis HBOWA de kW em um novo iate no qual os painéis foram conectados em paralelo. Estudos mostraram que os ângulos e a sombra aqui estavam falhando no mastro e no equipamento. Conexões paralelas eram necessárias. Geral, paralelo Armazenamento de bateria HBOWA LiFePO4 foi fornecido em operação. Todo o sistema teve uma boa tolerância à sombra durante o trabalho, mesmo em baixa tensão.

Um cenário para fins comerciais mostrou uma instalação de telhado de 50 kW, que usou uma mistura série paralela 6 painéis solares, aqui deu a eficiência, enquanto conexões paralelas ajudaram com a sombra. Este método híbrido de fiação do painel solar ajudou o sistema inversor a funcionar melhor, custa menos do que as configurações normais, e tornar a unidade o mais segura possível.

Podemos concluir que estes exemplos indicam as melhores mudanças no método de fiação com o local de utilização e objetivo do sistema, além da redução da perda de energia.

Erros comuns e solução de problemas

Erros de fiação do painel solar devem ser evitados porque podem afetar a eficiência do sistema e danificar o sistema como um todo. Quais são os erros mais comuns na fiação de painéis solares, e quais são alguns métodos eficazes de solução de problemas?

Um erro frequente é misturar diferentes tipos de painéis com várias tensões ou potências. Isso pode causar um desequilíbrio nas configurações do painel solar em série e paralelo. A conexão incorreta da polaridade dos painéis ou inversores pode causar falha no sistema, ao usar fios com bitola insuficiente pode causar superaquecimento e perda de energia.

A solução de problemas deve começar com verificações de tensão e corrente em cada ponto de conexão. O cenário mais comum é uma queda repentina de tensão, que indica painéis sombreados ou um link defeituoso. Os conectores MC4 também devem ser inspecionados quanto a qualquer corrosão ou se as conexões estiverem soltas.

Módulos mais antigos ou usados, como o ferrugem ocultar painel solar, deve ser inspecionado completamente antes da instalação. Terminais corroídos podem causar comprometimento do desempenho e riscos de segurança no sistema. Inspeções e testes regulares garantem resultados consistentes e evitam danos graves em conjuntos residenciais e comerciais.

Conclusão

Resumindo, escolhendo entre painéis solares com paralelo ou série a fiação depende de fatores como a seleção do tipo de inversor, O tamanho do sistema, objetivos de armazenamento de bateria, sombreamento, e muitas outras coisas em conta. Não existe uma solução específica que atenda a todas as instalações. Cada fiação tem seus pontos fortes.

A gama de TopCon tipo N, PERC, Painéis solares de nível 1, LiFePO4, e diferentes inversores disponíveis em HBOWA é uma boa aposta para sua residência ou indústria, ou configurações comerciais. Com planejamento e cálculo adequados, você pode fazer sua energia solar funcionar de forma eficiente e segura por muitos anos.