specjalista montuje panele fotowoltaiczne -  w 2022

Jak połączyć panele fotowoltaiczne?

Jak połączyć panele fotowoltaiczne?

Łączenie paneli fotowoltaicznych ma znaczenie dla wydajności instalacji i bezpieczeństwa jej użytkowania. W domach jednorodzinnych zazwyczaj stosuje się szeregowe łączenie ogniw, natomiast duże elektrownie wymagają raczej łączenia równoległego. Nie jest to jednak sztywną regułą. Sposób łączenia paneli fotowoltaicznych zależy bowiem od kilku czynników.

author box img

Szymon Machniewski

Opublikowano: 6 lipca 2022 06.07.2022 Czas lektury: 5min

Sposoby łączenia paneli fotowoltaicznych

Jak połączyć panele fotowoltaiczne? Istnieją dwa podstawowe sposoby na łączenie ogniw:

  1. Łączenie szeregowe. Polega na tym że każdy kolejny moduł PV zwiększa napięcie w stringu (łańcuchu, w którym są spięte moduły), a prąd łańcucha będzie zbliżony do natężenia w pojedynczym module.
  2. Łączenie równoległe. Tu napięcie w obwodzie jest równe napięciu deklarowanemu pojedynczego modułu PV, a natężenie prądu się sumuje. Ten sposób stosuje się w miejscach, w których potrzebne jest zwiększenie wydajności prądowej.

Podczas wybierania sposobu łączenia należy wziąć pod uwagę:

  • rodzaj przydomowej elektrowni (on-grid lub off-grid),
  • miejsce instalacji,
  • wymogi techniczne,
  • rodzaj falownika,
  • zalecenia producenta.

Ponadto można zastosować połączenie szeregowo-równoległe. Jest to jednak indywidualna decyzja montażysty i musi wynikać z konkretnych warunków danej instalacji i jej umiejscowienia.

Fotowoltaika - gdzie kupić?

Poniżej przedstawiamy ranking 23 746 Sprzedawców Fotowoltaiki najlepszych w 2023 roku w poszczególnych miastach powiatowych:

Szeregowe łączenie paneli fotowoltaicznych

Łączenie szeregowe paneli fotowoltaicznych polega na tym, że kolejno ułożone moduły są ze sobą połączone, a pierwszy i ostatni połączone są z falownikiem. Łącząc biegun dodatni panelu (+) z biegunem ujemnym (-) następnego, uzyskuje się połączenie szeregowe. Ten układ powoduje, że każdy kolejny model zwiększa napięcie w stringu. Pracą wszystkich modułów zarządza falownik stringowy. Im większa liczba paneli w szeregu, tym większe napięcie dociera do falownika.

Sprawność urządzenia staje się większa. Zastosowanie ma tu drugie prawo Kirchhoffa. Każdy panel PV wpinany do łańcucha powoduje wzrost napięcia (U) na końcach stringu przy zachowaniu w przybliżeniu prądu (I) poszczególnego modułu. Szeregowe łączenie paneli słonecznych często stosowane jest w przydomowych elektrowniach. Jest chętnie wybierane przez prosumentów.

Szeregowe łączenie paneli fotowoltaicznych
Zalety Wady
  • Wyższa sprawność systemu
  • Mniejsze straty w przesyłach
  • Niższy koszt przetwornic (można zastosować tylko jeden falownik, który będzie zarządzał pracą kilkunastu czy nawet kilkudziesięciu modułów)
Wady
  • Wyższe ryzyko zapłonu
  • Gorsza praca w cieniu

Niestety wysokie napięcie może prowadzić do powstania łuku elektrycznego, a to oznacza wyższe ryzyko użytkowania instalacji. Ponadto panele połączone szeregowo działają z mocą najsłabszego ogniwa. Daje to straty w produkcji w przypadku zacienienia czy też zabrudzenia jednego z modułów.

Czytaj też: Jak działa fotowoltaika?

Równoległe łączenie paneli fotowoltaicznych

To połączenie znajdujących się obok siebie paneli oraz połączenie każdego panelu z falownikiem. Odbywa się na zasadzie „+” z „+” oraz „-” z „-” (plus z plusem, minus z minusem). Dzięki temu rośnie natężenie (sumaryczne napięcie nie wzrasta). Równoległe łączenie paneli sprawdza się:

  • przy łączeniu ogniw o zróżnicowanej charakterystyce natężenia prądu;
  • tam, gdzie wymagane jest zwiększenie wydajności prądowej, szczególnie przy fotowoltaice niskonapięciowej;
  • w systemach fotowoltaicznych off-grid (wyspowych) z regulatorami ładowania PWM;
  • w instalacjach o dużej mocy, gdzie trzeba połączyć wiele łańcuchów oraz zastosować falowniki o szerszych zakresach prądów wejściowych.
Równoległe łączenie paneli fotowoltaicznych
Zalety Wady
  • Większa moc i wydajność w przypadku częściowego zacienienia (każdy moduł działa niezależnie od pozostałych)
  • Niższe ryzyko wystąpienia łuku elektrycznego i pożaru instalacji (mniejsze ryzyko zapłonu)
  • Łatwiejsza wymiana modułów i rozbudowa systemu
Wady
  • Możliwe większe straty

Jak widać to rozwiązanie ma bardzo mało wad. Trzeba mieć jednak na uwadze, że zwiększenie prądu ma wpływ na generalną sprawność systemu. Można uniknąć strat związanych z przesyłem. Należy do tego zastosować odpowiednią grubość i długość przewodów, dostosowując je do miejsca montażu.

Warto przeczytać: Opłacalność fotowoltaiki

Najważniejsze zasady łączenia paneli fotowoltaicznych

zbliżenie na przezroczyste panele fotowoltaiczne

Aby instalacja działała wydajnie i była bezpieczna w użytkowaniu, należy zastosować zasady łączenia paneli fotowoltaicznych:

  1. Należy odpowiednio dobrać typ łączenia, stosując się do wskazówek montażysty.
  2. Łączenie paneli fotowoltaicznych w sposób szeregowy zaleca się wtedy, gdy trzeba uzyskać jak najwyższe napięcie z łańcucha modułów PV przy zachowaniu niższego prądu.
  3. Łączenie równoległe ogniw stosowane jest tam, gdzie trzeba zachować niższe napięcie przy wyższym prądzie.
  4. Moc paneli musi być dopasowana. Nie powinno się łączyć paneli o różnej mocy.
  5. Nie zaleca się łączenia paneli fotowoltaicznych od różnych producentów.
  6. Mocowanie paneli w systemie powinno być szczelne. Dzięki temu można uniknąć napraw oraz zapewnić wydajną pracę systemu fotowoltaicznego przez wiele lat.

Czy można łączyć panele fotowoltaiczne o różnej mocy?

Łączenie paneli fotowoltaicznych o różnej mocy nie jest zalecane. Moduł o najgorszych parametrach będzie oddziaływał na inne ogniwa i wpływał na wydajność systemu:

  1. W połączeniu szeregowym napięcie się sumuje, ale natężenie prądu dla całego systemu przyjmuje wartość najsłabszego panelu. W związku z tym parametry instalacji będą gorsze.
  2. W połączeniu równoległym natężenie prądu się zsumuje, a wartość napięcia w stringu dostosuje się do napięcia najsłabszego ogniwa. Tak samo jak w pierwszym przypadku otrzymuje się gorsze parametry wydajności systemu.
Ważne!
Jeśli to możliwe, unikaj łączenia paneli fotowoltaicznych o różnej mocy. Taki system będzie działał, ale nie da tyle uzysku, ile dałaby instalacja składająca się z modułów o takiej samej mocy.

Interesuje cię branża fotowoltaiczna? Posłuchaj podcastu Oferteo o fotowoltaice i dowiedz się, co na temat branży OZE i paneli fotowoltaicznych mówi specjalista z tej dziedziny, Paweł z firmy Energy Power Group.

Jak oceniasz ten poradnik?

Dziękujemy za Twoją opinię!

Twoja opinia pozwala nam tworzyć lepsze treści

Co moglibyśmy poprawić lub dodać?
Jak działa Oferteo?
Odpowiedz na kilka pytań

Powiedz nam czego potrzebujesz, abyśmy dostarczyli Ci właściwe oferty

Otrzymaj oferty

Poznaj dopasowane oferty specjalistów z Twojej okolicy

Wybierz najlepszą

Porównaj oferty i zadawaj pytania, bezpłatnie i niezobowiązująco