În serie se adună tensiunea, în paralel se adună curentul. La un sistem cu invertor, panourile se leagă aproape întotdeauna în serie, în șiruri, iar câte panouri pui pe un șir decid două limite ale invertorului: tensiunea maximă de intrare (iarna, la rece) și curentul maxim pe fiecare MPPT. Paralelul, cu conectori MC4 Y, are sens doar când intrarea invertorului sau a controlerului acceptă curentul adunat al șirurilor.
- Maximum 10 panouri pe șir la un invertor cu 500 V tensiune maximă de intrare (calcul la −20 °C).
- Un șir pe fiecare MPPT la invertoarele care acceptă 20 A pe MPPT: două șiruri în paralel ar da aproape 32 A.
- Pachetul de 8 kW (16 panouri): 2 șiruri de câte 8, câte unul pe fiecare MPPT.
- Siguranțe pe fiecare șir sunt obligatorii de la 3 șiruri în paralel în sus. Noi montăm oricum, pe fiecare șir, siguranțe gPV de 20 A pe + și pe −.
- Cablu solar de 6 mm² între panouri și invertor, ca pierderile să rămână sub 1%.
Serie și paralel: ce se adună
Un șir (string) înseamnă panouri legate în serie. Mai multe șiruri legate între ele în paralel intră pe aceeași intrare MPPT a invertorului. Șirurile puse pe MPPT-uri diferite nu sunt „în paralel”: fiecare MPPT își caută singur punctul de putere maximă.
| În serie (+ la − între panouri) | În paralel (+ cu +, − cu −) | |
|---|---|---|
| Tensiune | se adună | rămâne cea a unui panou sau șir |
| Curent | rămâne cel al unui panou | se adună |
| 2 × Trina 515 W | 81,8 V · 15,96 A | 40,9 V · 31,92 A |
| Cablu | curent mic, pierderi mici | curent mare, secțiune mai mare |
| Unde se folosește | invertoare de rețea și hibride (sute de volți pe MPPT) | controlere off-grid de tensiune mică, invertoare vechi, MPPT-uri care acceptă curent mare |
Câte panouri pui într-un șir
Îți trebuie patru cifre din fișe: Voc și coeficientul de temperatură al Voc (de la panou), tensiunea maximă de intrare și intervalul MPPT (de la invertor).
1. Limita de sus: tensiunea la rece
Tensiunea panoului crește când e frig. Fișa dă Voc la 25 °C. Iarna, la −20 °C (temperatura cu care calculăm în Argeș), un Trina Vertex S+ 515 W ajunge la:
Pe un invertor cu maximum 500 V la intrare:
| Panouri pe șir | Voc la −20 °C | Rezultat |
|---|---|---|
| 10 | 453 V | în regulă, cu 47 V rezervă |
| 11 | 498,5 V | sub 500 V cu doar 1,5 V, fără rezervă pentru o noapte mai rece |
| 12 | 544 V | peste limită: invertorul se poate defecta |
De aceea: maximum 10 panouri Trina 515 pe șir la un invertor de 500 V.
2. Limita de jos: tensiunea la cald
Vara, la 70 °C în celulă, tensiunea de lucru a unui panou scade la aproximativ 29–30 V. Ca șirul să rămână peste pragul MPPT de 90 V, ai nevoie de cel puțin 4 panouri. În practică punem 6 sau mai multe, ca invertorul să lucreze mai aproape de tensiunea lui nominală (330 V la invertorul hibrid Solis de 8 kW).
3. Curentul pe MPPT
Un șir are curentul unui singur panou: 15,2 A în funcționare și 15,96 A în scurtcircuit. Invertorul hibrid Solis S6-EH1P8K-L-PLUS acceptă 16 A de lucru și 20 A de scurtcircuit pe fiecare MPPT, deci un singur șir de Trina 515 pe fiecare MPPT, nu două.
Calcul complet: 16 panouri pe un invertor hibrid de 8 kW
Este sistemul din pachetul nostru de 8 kW cu baterie de 16 kWh: 16 panouri Trina Vertex S+ 515 W (8,24 kWp) și invertor hibrid Solis S6-EH1P8K-L-PLUS, cu 2 MPPT.
| Variantă | Tensiune la −20 °C | Curent pe MPPT (Isc) | Rezultat |
|---|---|---|---|
| 1 șir de 16 panouri | 725 V | 15,96 A | nu: peste 500 V |
| 2 șiruri de 8 în paralel pe un MPPT | 363 V | 31,92 A | nu: peste 20 A |
| 2 șiruri de 8, câte unul pe fiecare MPPT | 363 V | 15,96 A | da |
Cu 2 × 8, tensiunea de lucru la 25 °C este de 271 V (în intervalul MPPT de 90–435 V), la rece rămâne cu aproximativ 137 V sub limită, iar fiecare MPPT primește un singur șir. Dacă acoperișul are două fețe (est și vest), cele două șiruri se pun pe fețe diferite, fiecare pe MPPT-ul lui.
Când legi în paralel și ce îți trebuie
Paralelul are sens în trei situații:
- Controlere solare off-grid de tensiune mică (100–150 V). La un controler de 150 V încap cel mult 3 panouri Trina 515 în serie (136 V la −20 °C; 4 panouri ar da 181 V). Pentru mai multă putere faci mai multe șiruri de câte 3 și le legi în paralel.
- Invertoare mai vechi sau mai mici, cu tensiune de intrare mică și curent mare, unde șirurile se leagă în paralel.
- Invertoare care acceptă două șiruri pe MPPT. Verifici în fișă curentul maxim de scurtcircuit pe MPPT: trebuie să fie cel puțin suma Isc a șirurilor (la Trina 515, 32 A pentru două șiruri).
- Același număr de panouri în fiecare șir, același model, aceeași orientare și înclinare. Altfel șirul cu tensiune mai mică trage în jos tot grupul.
- Măsori Voc și polaritatea fiecărui șir înainte de a-l cupla în Y. Un șir cu polaritatea inversată, pus în paralel, înseamnă scurtcircuit.
- Conectorul Y are și el o limită de curent: la cei din stocul nostru, 30 A. Două șiruri de Trina 515 (31,9 A în scurtcircuit) sunt deja peste, așa că Y 3 în 1 și 4 în 1 sunt pentru panouri de curent mic sau sisteme off-grid mici.
Conectorii MC4 Y vin în pereche: unul pentru + (2 mamă → 1 tată) și unul pentru − (2 tată → 1 mamă).
Diodele anti-reverse (55 A, sau 90 A pentru 2 șiruri) se folosesc la invertoarele mai vechi sau mai mici, cu tensiune de intrare mică și curent mare, unde șirurile se leagă în paralel: împiedică un șir să debiteze curent invers în celălalt.
Siguranțe pe șir: când sunt obligatorii
Dacă un șir dintr-un grup legat în paralel are un defect (un scurtcircuit, un panou spart), celelalte șiruri împing curent în el. Panoul suportă un curent invers limitat: în fișa Trina 515, 30 A („max series fuse rating”).
Regula din standardul IEC 62548: pui siguranță pe fiecare șir când (numărul de șiruri în paralel − 1) × Isc depășește siguranța maximă din fișa panoului. La Trina 515 (Isc 15,96 A, maximum 30 A):
- 2 șiruri în paralel: 1 × 15,96 = 16 A, sub 30 A, deci siguranțele nu sunt obligatorii;
- 3 șiruri în paralel: 2 × 15,96 = 31,9 A, peste 30 A, deci sunt obligatorii, pe fiecare șir.
Valoarea siguranței trebuie să fie peste curentul de scurtcircuit al panoului și cel mult egală cu siguranța maximă din fișa lui. La Trina 515 montăm siguranțe gPV de 20 A, 10×38 mm, 1000 V DC, câte una pe + și pe −, în soclu bipolar. Le punem și la sistemele cu un singur șir pe MPPT, unde standardul nu le cere, ca fiecare șir să poată fi separat și verificat în tablou. O siguranță peste valoarea maximă din fișa panoului (de exemplu 32 A la un panou de 30 A) nu-l mai protejează.
Cablu: 4 sau 6 mm²
Pierderea în cablu crește cu lungimea și cu pătratul curentului. Pe un șir de 8 panouri Trina 515 (15,2 A, 271 V), cu invertorul la 25 m de panouri (50 m de cablu, dus-întors):
| Cablu | Cădere de tensiune | Pierdere la putere maximă |
|---|---|---|
| 4 mm² | 3,3 V (1,2%) | ~50 W |
| 6 mm² | 2,2 V (0,8%) | ~34 W |
De aceea montăm cablu solar de 6 mm² la toate sistemele cu panouri de 15–16 A: diferența de preț la 50 m e mică, iar pierderea rămâne sub 1% pe toată durata de viață a sistemului. Cablul trebuie să fie de tip solar (H1Z2Z2-K, EN 50618), roșu pentru + și negru pentru −, ca să nu încurci polaritatea.
Protecțiile dintre șir și invertor
Fiecare șir are protecțiile lui, într-un tablou DC IP65 (la pachetul de 8 kW, un tablou de 12 module pentru ambele șiruri):
- siguranțe gPV de 20 A pe + și pe −, în soclu bipolar 10×38;
- separator: siguranță automată DC de 25 A pe 2 poli, ca să poți deconecta șirul în siguranță. Conectorii MC4 nu se desfac niciodată sub sarcină;
- descărcător de supratensiune DC tip 2, cu tensiunea maximă peste Voc-ul la rece al șirului: pentru 8 × Trina 515 (363 V la −20 °C), un descărcător de 500 V DC;
- împământarea structurii și a descărcătoarelor, explicată pas cu pas în ghidul nostru de împământare.
Greșeli pe care le vedem la sistemele montate de alții
- Șir calculat la 25 °C, nu la rece. Iarna, invertorul primește peste tensiunea lui maximă.
- Două șiruri de panouri noi (15–16 A) în Y pe un MPPT de 16–20 A. Invertorul limitează curentul și se pierde producție, sau intră în eroare.
- Șiruri de lungimi diferite în paralel. Șirul mai scurt trage tensiunea grupului în jos.
- Conectori MC4 de mărci diferite, cuplați între ei sau sertizați cu un clește de electrician. Se încălzesc în timp. Cum se sertizează corect: ghidul nostru MC4.
- Siguranțe alese „după ochi”. Valoarea se calculează din Isc-ul panoului și din siguranța maximă din fișa lui. O siguranță peste această valoare nu mai protejează panoul.
- Polaritate inversată la un șir din paralel. Se verifică cu multimetrul înainte de cuplare.
Lista de verificări înainte de a cupla un șir
- Voc la −20 °C × numărul de panouri rămâne sub tensiunea maximă a invertorului, cu rezervă.
- Tensiunea de lucru la cald rămâne peste pragul minim al MPPT-ului.
- Isc pe MPPT (un șir, sau suma șirurilor din paralel) e sub curentul maxim de scurtcircuit al MPPT-ului.
- Șirurile din paralel au același număr de panouri, același model și aceeași orientare.
- Siguranțe pe fiecare șir, dacă sunt 3 sau mai multe șiruri în paralel.
- Voc și polaritatea sunt măsurate pe fiecare șir.
- Fiecare șir are separatorul și descărcătorul lui.
Trimite-ne modelul exact al panourilor și al invertorului și îți spunem câte panouri pui pe șir și ce protecții îți trebuie. Pentru montaj în Argeș și în județele vecine, vezi instalarea la cheie.
Instalare la cheie Conectori MC4 din stocÎntrebări frecvente
Ce se adună când legi panourile în serie?
Tensiunea. Curentul rămâne cel al unui singur panou. Două panouri Trina Vertex S+ 515 W legate în serie au 81,8 V și 15,96 A.
Câte panouri pot lega în serie la un invertor de 500 V?
Depinde de Voc-ul panoului la rece. Cu Trina Vertex S+ 515 W (45,3 V la −20 °C), maximum 10 panouri pe șir; 11 panouri ar ajunge la 498,5 V, fără nicio rezervă.
Pot lega două șiruri în paralel pe același MPPT?
Doar dacă MPPT-ul acceptă suma curenților de scurtcircuit. Două șiruri de panouri de 515 W înseamnă aproape 32 A; invertorul hibrid Solis de 8 kW acceptă 20 A pe MPPT, deci câte un șir pe fiecare MPPT.
Când îmi trebuie siguranțe pe fiecare șir?
Când ai 3 sau mai multe șiruri în paralel la panourile moderne (regula: numărul de șiruri minus unu, înmulțit cu Isc, depășește siguranța maximă din fișa panoului). La Trina Vertex S+ 515 W montăm siguranțe gPV de 20 A pe + și pe −, pe fiecare șir.
Ce cablu folosesc între panouri și invertor?
Cablu solar H1Z2Z2-K de 6 mm² la panourile de 15–16 A, mai ales peste 15–20 m de traseu. Cablul de 4 mm² merge doar pe trasee scurte.
Pot pune panouri diferite în același șir?
Nu e recomandat: curentul șirului e limitat de cel mai slab panou. Dacă ai două tipuri de panouri, pune-le pe MPPT-uri diferite.
Datele tehnice sunt din fișele producătorilor: Trina Vertex S+ TSM-515NEG18R.28 (Voc 40,9 V, Isc 15,96 A, Vmpp 33,9 V, Impp 15,2 A, coeficient Voc −0,24 %/°C, siguranță maximă în serie 30 A) și Solis S6-EH1P8K-L-PLUS (500 V maxim la intrare, MPPT 90–435 V, 16 A / 20 A pe MPPT). Pentru alte modele, refă calculul cu cifrele din fișele lor. Prețurile sistemelor complete sunt în ghidul despre costurile panourilor fotovoltaice, iar sculele pentru cablarea DC, în ghidul despre sculele instalatorului fotovoltaic.
