Aurinkosähköjärjestelmät käsittävät useita solaranelleja, jotka on kytketty matriiseihin riippuen kussakin näistä paneeleista vallitsevasta sähkötehovaatimuksesta, jotka puolestaan ​​koostuvat manuaalisista PV-soluista, jotka ovat välttämättömiä UV-soluissa, jotka vangitsevat aurinkoenergian ja muuttavat ne sähköksi. Jos nyt varjo putoaa vain yhteen ryhmään aurinkopaneelia, täydellisen järjestelmän lähtö voi olla vaarassa vaarantua, tähän voidaan viitata PV-paneelien varjostamiseen.

Kuva, joka näyttää eron varjostetusta ja varjostamattomasta aurinkopaneelista

Parempaa ymmärtämistä varten

Harkitse paneelien kohoamista putkiosassa, ja teesaarinen energia on kuin vesi, joka virtaa putken läpi. Epätavalliset tavanomaiset jouset, varjo, joka estää tämän virtauksen. Jos esimerkiksi puusta tai savupiipusta tuleva varjo putoaa yhden päälle kaikissa paneeleissa sävelkorkeudessa, kokorenkaan tuotos on vähentynyt aivan nollaan niin kauan kuin varjo istuu siellä. Jos on erillinen, varjostamaton merkkijono, tämä merkkijono voi silti kääntyä tehon tavalliseen tapaan.

Graafinen esitys varjostuksen vaikutuksesta aurinkokuntaan

Mitkä tekijät aiheuttavat varjostusta?

Varjostus, yleensä pilvien, ympäristöesteiden, kuten puiden tai rakennusten takia, paneelien välinen itsevarjous rinnakkain, lika, pöly ja erilaiset roskamaiset linnunjätteet, jne. Nämä varjostusvaikutukset ovat myös tukoksen sijainnin seurauksena tai joissakin tapauksissa dynaamiset, esimerkiksi varjo liikkuvat pilvet.

Kuinka se vaikuttaa aurinkosähköjärjestelmän suorituskykyyn?

Aurinkopaneelit on kytketty sarjasarjojen rinnakkaisyhdistelmään vaihtosuuntaajan tulojännitealueen mukaan. Jos puun tai savupiipun varjo putoaa edes merkkijonon yhdelle paneelille, koko renkaan ulostulo on melkein nolla koko sävyn ajan, mikä johtuu siitä, että paneelit kytketään yhteen siten, että lähtö vähenee heikoimman paneelin läpi kulkevan virran tasolle. Jos on erillinen, varjostamaton merkkijono, se kääntää lähtötehon tavalliseen tapaan. Koko järjestelmän sävyn vaikutus riippuu siitä, miten paneelit kytketään yhteen.

Kuinka puuttua varjostusongelmaan?

• PV-järjestelmien paikannus

Ennen aurinkosähköjärjestelmän asentamista sinun on tehtävä tarkka analyysi sivustosta ottaen huomioon päivän kaikki ajat kaikkina vuodenaikoina varjojen välttämiseksi. Myös lähellä oleva kasvava puu tai rakennus, joka saattaa tulla esiin tulevaisuudessa, on otettava huomioon ennen PV-järjestelmän sijainnin viimeistelyä.

• Ohita diodi

Ohita diodit varjostuksen vähentämiseksi

Lämpöpistelämmityksen tuhoavat vaikutukset voidaan kiertää käyttämällä ohitusdiodia. Ohitusdiodi on kytketty rinnakkain, mutta päinvastoin, aurinkokennoon, kuten alla on esitetty. Normaalikäytössä kukin aurinkokenno on eteenpäin esijännitetty ja siksi ohitusdiodi on käänteinen ja on käytännössä avoin piiri. Kuitenkin, jos aurinkokenno on käänteinen esijännitteinen johtuen oikosulkuvirran ristiriitaisuudesta useiden sarjaan kytkettyjen kennojen välillä, ohitusdiodi johtaa, jolloin hyvien aurinkokennojen virta voi kulkea ulkoisessa piirissä eikä eteenpäin esijännitetä kutakin hyvä solu. Suurin käänteinen esijännitys huonoissa soluissa pienenee noin yhteen diodipisaraan, mikä rajoittaa virtaa ja estää kuumapisteen lämmityksen. Ohitusdiodin toiminta ja vaikutus IV-käyrään on esitetty alla olevassa animaatiossa.

Virta kahdelle solulle sarjassa ja ohitusdiodin vaikutus. Animaatio etenee automaattisesti tilasta toiseen.

Ohitusdiodin vaikutus IV-käyrään voidaan määrittää etsimällä ensin yhden aurinkokennon IV-käyrä ohitusdiodilla ja yhdistämällä sitten tämä käyrä muihin aurinkokennon IV-käyriin. Ohitusdiodi vaikuttaa aurinkokennoon vain päinvastaisessa suunnassa. Jos käänteinen esijännitys on suurempi kuin aurinkokennon polven jännite, diodi kytkeytyy päälle ja johtaa virtaa. Yhdistetty IV-käyrä on esitetty alla olevassa kuvassa.

IV-käyrä aurinkokennoa ohitusdiodilla.

Kuumakohtaisen lämmityksen estäminen ohitusdiodilla. Selkeyden vuoksi esimerkissä käytetään yhteensä 10 solua, joista 9 on varjostamaton ja yksi varjostettu. Tyypillinen moduuli sisältää 36 solua ja virran epäsuhtaisuuden vaikutukset ovat vielä pahemmat ilman ohitusdiodia, mutta ovat vähemmän tärkeitä ohitusdiodin kanssa. Animaatio liikkuu automaattisesti. Sinun ei tarvitse napsauttaa jatkaaksesi.

Käytännössä yksi ohitusdiodi kutakin aurinkokennoa kohden on kuitenkin yleensä liian kallista, ja sen sijaan ohitusdiodit sijoitetaan yleensä aurinkokennoryhmien yli. Varjostetun tai matalavirtaisen aurinkokennon poikki oleva jännite on yhtä suuri kuin muiden sarjasolujen, joilla on sama ohitusdiodi plus ohitusdiodin jännite, eteenpäin suuntautuva jännite. Tämä näkyy alla olevassa kuvassa. Varjostamattomien aurinkokennojen jännite riippuu matalan virran kennon varjostumisasteesta. Esimerkiksi, jos kenno on täysin varjostettu, varjostamattomat aurinkokennot ovat eteenpäin esijännitettyjä niiden oikosulkuvirrasta ja jännite on noin 0,6 V. Jos huono kenno on vain osittain varjostettu, osa hyvistä kennoista tulevasta virrasta voi virrata piirin läpi, ja loput käytetään kunkin aurinkokennoristeyksen esijännitykseen eteenpäin, mikä aiheuttaa pienemmän eteenpäin suuntautuvan esijännitteen jokaisen kennon yli. Suurin tehohäviö varjostetussa solussa on suunnilleen yhtä suuri kuin kaikkien ryhmän solujen generointikyky. Ryhmän maksimikoko diodia kohden, aiheuttamatta vaurioita, on noin 15 kennoa / ohitusdiodi piikennoille. Siksi normaalille 36 solumoduulille käytetään kahta ohitusdiodia sen varmistamiseksi, että moduuli ei ole altis &: lle; vahingoittaa.

Ohita diodit aurinkokennoryhmien yli. Varjostamattomien aurinkokennojen jännite riippuu köyhän kennon varjostumisasteesta. Yllä olevassa kuvassa 0,5 V on mielivaltaisesti esitetty.

• Jousimuunnin MPP-seurantatoiminnolla

Suurimman tehopisteen seuranta (MPP Tracking tai MPPT) -tekniikka on nyt vakiona merkkijännitemuuntajien valmistajilla. MPP Tracker -laitteella varustetut merkkijännitemuuntajat pystyvät puristamaan mahdollisimman käyttökelpoisen energian aurinkopaneelijonosta (jopa varjostettuna) säätämällä tulojännitettä. Pähkinänkuoressa MPP Tracker auttaa minimoimaan osittaiseen varjostukseen ja muihin ulostulojen epäsuhteisiin liittyvät lähtöhäviöt. MPPT-tekniikkaa käyttämättömät invertterit menettävät heikomman merkkijonon lähdön, kun se ylittää halutun ulostulokynnyksen.

• Mikroinvertteri ja tehon optimoijat

Sekä mikroinverttereitä että tehon optimoijia käytetään osittaisen varjostuksen ratkaisemiseksi. Sen avulla jokainen aurinkopaneeli voi toimia erikseen, jotta vain yksi tai kaksi varjostettua paneelia ei vaikuttaisi suhteettomasti järjestelmän energiantuotantoon.

Erilaisia ​​aurinkovarjostuksia

Aurinkovarjostuksia on erityyppisiä riippuen varjon luovista esineistä.

Väliaikainen varjostus

Väliaikainen varjostus sisältää varjostuksen, joka on seurausta pilvistä, lintujen ulosteesta, pölystä tai kaatuneista lehdistä.

Rakennuksesta johtuva varjostus

Rakennuksesta johtuvat varjostukset ovat kriittisiä, koska niihin liittyy suoria varjoja. Esimerkkejä tämän tyyppisestä varjostuksesta ovat savupiiput, valaistusjohtimet, satelliittiantennit, antennit, katon ja julkisivun ulkonemat, offset-rakennerakenne, katon päällirakenne vain muutamia mainitakseni.

Varjostus sijainnista

Sijainnin varjostus tulee rakennuksen ympäristöstä. Siellä voi olla puita tai pensaita, kaapeleita, jotka kulkevat rakennusten, naapurirakennuksen tai kaukana olevien rakennusten yli, mikä voi myös aiheuttaa horisontin tummumisen.

Itse varjostuva

Räkkiasennusjärjestelmissä moduulien varjo voi johtua moduulirivistä. Näissä tapauksissa on välttämätöntä optimoida kallistus ja moduulirivien välinen etäisyys.

Suora varjostus

Suora varjostus voi aiheuttaa suuria energiahäviöitä, koska varjoa heittävän kohteen läheisyys estää PV-aurinkopaneelia saamasta valoa.