Perché tagliare le cellule a metà
La maggior parte dei vantaggi dei pannelli cellulari tagliati a metà è attribuita alla diminuzione della metà della corrente interna del pannello. Dimezzare la corrente riduce le perdite resistive, motivo per cui le prestazioni sono migliorate. Ciò si traduce in molti vantaggi come una maggiore produzione, una migliore produzione per m² e migliori prestazioni in calore. Anche i vantaggi di ombreggiatura, una migliore durata e altri guadagni in termini di prestazioni sono realizzati con la necessaria configurazione del pannello riveduta.
Riduzione delle perdite resistive
In un modulo solare, le perdite di potenza si verificano quando gli elettroni viaggiano attraverso le interconnessioni e le sbarre delle celle. Poiché la perdita di potenza equivale alla resistenza moltiplicata per il quadrato attuale (perdita P = R x I²), una riduzione della corrente ridurrebbe la perdita. Dividere la cella in due metà della corrente (non della tensione) della cella, quindi quando si applica questa modifica all'equazione le perdite si riducono del 75%. Poiché la corrente è più alta nei picchi di produzione, questo è il momento in cui il vantaggio è maggiore . Ridurre la corrente per ridurre le perdite non è una novità, l'abbiamo fatto per oltre un secolo nella trasmissione di potenza. Tuttavia, il doppio delle celle a metà corrente raddoppia la tensione, con conseguenze indesiderate sulla progettazione del sistema. Questo è risolto nella configurazione del pannello rivisto.
Pannello cellulare standard da 60 celle vs 120 mezzi tagliati a metà
La nuova, migliore configurazione
Per capire come funziona, devi sapere quanto segue:
L'aggiunta di celle in una stringa (serie) accumula tensione, non corrente
L'aggiunta di una seconda stringa di celle (in parallelo) accumula corrente, non tensione
Quindi se le 120 celle semi-tagliate fossero cablate in una stringa avremmo il doppio della tensione e metà della corrente di un normale pannello da 60 celle. Per risolvere questo problema, i produttori hanno riprogettato il layout della cella per avere due stringhe di 60 pannelli cellulari tagliati a metà uniti in parallelo. Il risultato complessivo è abbastanza intelligente, poiché la tensione e la corrente che escono sono identiche a un pannello standard da 60 celle, ma la corrente interna è dimezzata. Ciò si traduce in un aumento dell'efficienza dell'1,5-3%, che è più profondo di quanto sembri. Ha anche alcuni effetti collaterali desiderabili.
Miglioramenti nella gestione dell'ombreggiamento
Come accennato, la modifica del layout consente al pannello di funzionare meglio in determinati scenari di ombreggiatura. Prima di scavare in questo, ti preghiamo di notare un paio di cose:
L'ombreggiatura avrà comunque un impatto significativo sul tuo sistema, anche se sono gli scenari preferiti da questi pannelli.
Il pannello può comportarsi diversamente da solo rispetto a una stringa o con un dispositivo MLPE (modulo Level Power Electronics, come micro-inverter o ottimizzatori).
Una delle cose che i produttori spingono è la capacità della metà superiore del pannello di non essere influenzata se la metà inferiore è in ombra o viceversa. Per capire questo, abbiamo bisogno di un aggiornamento rapido sull'ombreggiatura.
Perché l'ombreggiatura può essere gestita meglio su un pannello cellulare half-cut
Quando si hanno due stringhe collegate in parallelo (come la metà superiore e inferiore di questi pannelli), è possibile isolare la cella corrente inferiore su quel lato. Quindi una metà può produrre al 10% di capacità e l'altra produce completamente. Questo è abbastanza utile, ma ha uno svantaggio.
Ricorda il mio commento: "Il pannello potrebbe comportarsi in modo diverso da solo rispetto a una stringa o con un dispositivo MLPE"? Questo è il motivo per cui è importante.
Diciamo che hai una stringa di 10 pannelli (abbastanza comune), su un inverter di stringa, tutti in perfetta luce solare - tranne un pannello che ha un'ombra completa nella metà inferiore. In questo caso, quel pannello potrebbe produrre al 50%, ma lo stesso vale per tutti gli altri pannelli. Questo non è l'ideale L'MPPT dell'inverter non permetterà che ciò accada. Invece, la corrente rimarrà alta e i diodi di bypass su quel pannello si attiveranno e bypasseranno l'intero pannello.
Se avessi un ottimizzatore o un micro-inverter nello scenario sopra, è una storia diversa (migliore). Quel pannello potrebbe quindi produrre al 50% mentre gli altri continueranno a non risentirne.
Ecco una versione illustrata:
Due scenari
Entrambi hanno 10 pannelli cellulari tagliati a metà in una stringa, utilizzando un inverter di stringa, con diverse condizioni di ombra.
Scenario 1 , supponiamo che l'ombreggiatura del 90% della metà inferiore di un pannello (come illustrato)
I diodi di bypass sul pannello 1 si attiveranno
Nonostante le celle semi-tagliate, il sistema è ancora meglio far cadere un pannello interamente rispetto a una corrente più bassa. Vedi sotto una panoramica approssimativa e semplificata del perché. Nota:
1 potenza (P) = Corrente (I) x Tensione (V)
1 Diciamo che i pannelli producono ca. 30 V e 9 Amp
3 Voltage aumenta quando dispari pannelli in una stringa, la corrente non stringe funziona alla minima corrente.
Opzione 1 - Diodi attivi, rilasciare interamente il pannello 1:
P = 9 amp x 270 volt (9 pannelli a 30 volt), P = ca. 2430 watt
Opzione 2 -Dispositivi inattivi, riduce la corrente di tutti i pannelli:
P = 4,95 ampere x 300 volt (9 pannelli a 30 volt), P = ca. 1485 Watt
Scenario 2 , supponiamo un'ombreggiatura del 90% sul fondo di tutti i pannelli
Tutti i diodi di bypass rimarranno inattivi
Questo è dove le cellule tagliate a metà sono eccellenti. I diodi bypass non sarebbero attivi e la produzione sarebbe l'opzione 2 sopra. Con un pannello standard, quasi tutta la produzione sarebbe andata perduta.
Nei due scenari, uno in cui le cellule tagliate a metà non aiutano e l'altra dove aiutano immensamente.
