Sončni PV sistemi so sestavljeni iz anumberosolarnih panelov, povezanih v nize, odvisno od povpraševanja po električni energiji iz vsake od teh plošč, ki pa so sestavljene iz več sončnih celic PV, ki so bistvene enote, ki so vključene v zajemanje sončne energije in njihovo pretvorbo v električno energijo. Zdaj, če senca pade samo na en del sončne plošče na vašo matriko, je lahko izhod iz celotnega sistema potencialno ogrožen, to se lahko nanaša na zasenčenje PV plošč.

Slika prikazuje razliko v izhodu zasenčene in nesenčene sončne celice

Za boljše razumevanje

Upoštevajoč niz plošč kot del cevi, sončna energija pa je kot voda, ki teče skozi to cev. Nekonvencionalno tudi nanizanke je senca nekaj, kar ovira pretok. Če na primer senca z drevesa ali dimnika pade na eno ploščo med vsemi ploščami v nizu, se izhod celotnega niza zmanjša na samo nič, dokler tam sedi senca. Če je ločen, nesenčen niz, pa lahko ta niz še vedno preusmeri moč, kot je običajno.

Grafični prikaz učinka senčenja na sončni sistem

Kateri dejavniki povzročajo senčenje?

Senčenje, ki je običajno povzročeno zaradi oblakov, okoljskih ovir, takšnih ali bližnjih zgradb, samosenčenja med ploščami v vzporednih vrstah, umazanije, nečistoč in drugih smeti, podobnih ptičjim iztrebkom itd. gibljivi oblaki.

Kako vpliva na delovanje sončnega sistema?

Sončne celice so povezane v serijo z vzporednim kombiniranjem, odvisno od območja vhodne napetosti pretvornika. Če senca z drevesa ali dimnika pade celo na eno ploščo niza, bo izhod celotnega niza za čas senčenja skoraj enak nič. To je zato, ker so plošče povezane na tak način, da se izhod zmanjša na raven toka, ki prehaja skozi najšibkejšo ploščo. Če je ločen, nesenčen niz, bo še vedno obrnil izhodne moči običajno. Vpliv odtenka na celotni sistem je odvisen od tega, ali so plošče povezane med seboj.

Kako se lotiti težave s senčenjem?

• Pozicioniranje PV sistemov

Pred namestitvijo solarnega PV sistema morate natančno analizirati spletno stran, pri čemer upoštevajte ves čas dneva v vseh letnih časih, da se izognete senci. Pred dokončnim določanjem lokacije za PV sistem je treba razmisliti tudi o bližnjem rastočem drevesu ali zgradbi, ki bo morda v prihodnosti.

• Obvodna dioda

Bypass diode zmanjšajo učinek senčenja

Destruktivne učinke vročinskega ogrevanja je mogoče izogniti z uporabo obvodne diode. Obvodna dioda je vzporedno, vendar z nasprotno polarnostjo, priključena na sončno celico, kot je prikazano spodaj. Pri normalnem delovanju bo vsaka sončna celica usmerjena naprej, zato bo obvodna dioda obrnjena nazaj in bo dejansko odprt krog. Če pa je sončna celica vzvratno pristranska zaradi neusklajenosti toka kratkega stika med več zaporedno povezanimi celicami, potem obvodna dioda vodi, s čimer omogoča, da tok iz dobrih sončnih celic teče v zunanjem vezju, namesto da bi vsaka naprej dobra celica. Največji obratni odklon v slabi celici se zmanjša na približno en padec diode, s čimer se omeji tok in prepreči ogrevanje vročih točk. Delovanje obvodne diode in učinek na IV krivuljo sta prikazana v spodnji animaciji.

Tok toka za dve celici zapored in učinek obvodne diode. Animacija samodejno napreduje iz enega pogoja v drugega.

Učinek obvodne diode na IV krivuljo lahko določimo tako, da najprej najdemo IV krivuljo posamezne sončne celice z obvodno diodo in nato to krivuljo združimo z drugimi krivuljami IV sončne celice. Obvodna dioda vpliva na sončno celico le v obratnem položaju. Če je obratna pristranskost večja od napetosti kolena sončne celice, se dioda vklopi in prevaja tok. Kombinirana IV krivulja je prikazana na spodnji sliki.

IV krivulja sončne celice z obvodno diodo.

Preprečevanje vročinskega ogrevanja z obvodno diodo. Zaradi jasnosti primer uporablja skupaj 10 celic z 9 nesenčenimi in 1 senčenimi. Tipičen modul vsebuje 36 celic, učinki trenutne neusklajenosti pa so brez obvodne diode še slabši, pri obvodni diodi pa so manj pomembni. Animacija se samodejno premakne. Za nadaljevanje vam ni treba klikniti.

V praksi pa je ena obvodna dioda na sončno celico na splošno predraga in namesto tega so obvodne diode običajno nameščene čez skupine sončnih celic. Napetost na zasenčeni ali nizkotokovni sončni celici je enaka napetosti prednapetosti drugih serijskih celic, ki imajo enako obvodno diodo in napetost obvodne diode. To je prikazano na spodnji sliki. Napetost na nezasenčenih sončnih celicah je odvisna od stopnje senčenja na nizkotokovni celici. Če je celica na primer popolnoma zasenčena, bodo neosvetljene sončne celice zaradi kratkega stika usmerjene naprej in napetost bo približno 0,6 V. Če je slaba celica le delno zasenčena, lahko del toka iz dobrih celic teče skozi vezje, preostanek pa se uporablja za preusmeritev vsakega križišča sončne celice, kar povzroči nižjo napetost prednapetosti v vsaki celici. Največja izguba moči v zasenčeni celici je približno enaka zmožnosti ustvarjanja vseh celic v skupini. Največja velikost skupine na diodo, ne da bi pri tem nastala škoda, je približno 15 celic / obvodna dioda za silicijeve celice. Za običajni 36-celični modul se zato uporabljata dve obvodni diodi, ki zagotavljata, da modul ne bo občutljiv na" hot-spot" škodo.

Obidejo diode čez skupine sončnih celic. Napetost na nezasenčenih sončnih celicah je odvisna od stopnje senčenja slabe celice. Na zgornji sliki je poljubno prikazano 0,5 V.

• String pretvornik z možnostjo sledenja MPP

Tehnologija največjega sledenja točk napajanja (MPP Tracking ali MPPT) je zdaj standard pri proizvajalcu pretvornikov nizov. String pretvorniki z MPP Tracker lahko s prilagajanjem vhodne napetosti iz niza sončnih kolektorjev (tudi v senci) iztisnejo kar največ uporabne energije. Na kratko, MPP Tracker pomaga zmanjšati izhodne izgube, povezane z delnim senčenjem in drugimi izhodnimi neusklajenostmi. Pretvorniki brez tehnologije MPPT izgubijo izhod iz šibkejšega niza, ko preide pod želeni izhodni prag.

• Mikro pretvornik in optimizatorji moči

Tako mikroinverterji kot optimizatorji moči se uporabljajo za premagovanje problema delnega senčenja. Omogoča vsakemu solarnemu panelu, da deluje individualno, tako da na proizvodnjo energije sistema ne vpliva nesorazmerno le ena ali dve zasenčeni plošči.

Različne vrste sončnih senčil

Obstajajo različne vrste sončnih senčil, odvisno od predmetov, ki ustvarjajo senco.

Začasno senčenje

Začasno senčenje vključuje senčenje, ki je posledica oblakov, ptičjega iztrebka, prahu ali odpadlega listja.

Senčenje, ki je posledica zgradbe

Senčenja, ki so posledica zgradbe, so kritična, saj vključujejo neposredne sence. Primeri tovrstnega senčenja so dimniki, vodniki za razsvetljavo, satelitske antene, antene, izbokline strehe in fasade, zamaknjena gradbena konstrukcija, strešna nadgradnja, če naštejemo le nekatere.

Senčenje z lokacije

Senčenje lokacije prihaja iz okolice stavbe. Lahko bi obstajala drevesa ali grmičevje, kabli, ki tečejo nad zgradbami, sosednjo zgradbo ali oddaljene zgradbe, kar bi lahko povzročilo zatemnitev obzorja.

Samosenčenje

Pri sistemih za pritrditev na stojala lahko vrstica modulov povzroči samosenčenje modulov. V teh primerih je treba optimizirati nagib in razdaljo med vrsticami modula.

Neposredno senčenje

Neposredno senčenje lahko povzroči velike izgube energije, saj bližina predmeta, ki meče senco, ovira sončni kolektor PV, da ujame svetlobo.