Поли против моно против гибких солнечных панелей и последовательная против параллельной цепи

При выборе солнечных панелей, которые лучше всего подойдут для ваших нужд, необходимо учитывать множество переменных: монокристаллические или поликристаллические, жесткие или гибкие панели, последовательное или параллельное подключение солнечных панелей или их комбинацию.

Эта статья поможет вам внести ясность в эти решения, которые вам нужно будет принять. Давайте начнем с солнечных панелей. Что касается того, что мы собираемся обсудить, когда речь идет о солнечных панелях, мы поговорим о разнице между монокристаллическими и поликристаллическими, которые являются проверенными солнечными панелями с каркасом в форме сердца. Мы также поговорим о разнице между этими традиционными панелями и более новыми, гибкими солнечными панелями. И последнее, о чем мы хотим поговорить, это как подключать солнечные панели, следует ли подключать их последовательно или параллельно, а также о некоторых преимуществах и недостатках каждого из этих вариантов.

Монокристаллический против поликристаллического

Давайте перейдем сразу к монокристаллическим и поликристаллическим. Главные различия между этими PV-панелями заключаются в долговечности и внешнем виде, эффективности и размере, а также в стоимости за ватт.

Прочность

Что касается долговечности, обе эти фотоэлектрические панели чрезвычайно долговечны. Они имеют алюминиевую раму с закаленным стеклом сверху, чтобы закрыть все солнечные элементы, которые производят энергию. Производители обычно предоставляют гарантию на эти фотоэлектрические панели примерно на 25 лет, что на самом деле довольно долго, если говорить о гарантиях на продукцию. Теперь, что касается погоды, эти панели чрезвычайно устойчивы к любым типам погоды, включая сильный ветер и даже град среднего размера. Общее правило заключается в том, что если погода может повредить вашу крышу, она может повредить и ваши солнечные панели.

Эффективность и размер

Теперь давайте поговорим об эффективности и размере каждой из этих фотоэлектрических панелей. Монокристаллические солнечные панели изготавливаются из кремниевой пластины более высокого качества. Поэтому, как правило, они более эффективны, чем поликристаллические панели (эффективность означает процент энергии, преобразованной в электричество). Так что, когда речь идет о монокристаллических панелях в верхнем сегменте массового производства, это около 20% (например: Солнечный модуль Couleenergy, Серия CLM-330M-60, изготовлена из 158,75 мм × 158,75 мм моно PERC ячеек полного квадрата); А когда дело доходит до поликристаллических солнечных панелей высокого класса, это около 17% или около того. Поскольку моно солнечные панели более эффективны, их площадь немного меньше, чем у поли солнечных панелей. Если у вас есть моно солнечная панель мощностью 330 Вт (1665 мм1002 мм = 1,67 м²) по сравнению с 330-ваттной полимерной солнечной панелью (1956 мм992 мм = 1,94 м²), монолитная солнечная панель будет просто меньше по размерам и не будет занимать столько места, как поликарбонатная панель.

P.S.: Эффективность солнечной панели определяется двумя основными факторами: эффективностью солнечного элемента, основанной на конструкции элемента и типе кремния; и общей эффективностью панели, основанной на компоновке элемента, конфигурации и размере солнечной панели.

Стоимость за Ватт

Теперь давайте обсудим стоимость за ватт для каждой из этих солнечных панелей. В целом, они примерно одинаковы, но поскольку монокристаллические солнечные панели производятся с более высоким сортом кремния, а это в свою очередь означает, что процесс производства немного дороже, что затем заставляет потребителя платить за них немного больше.

10 лет назад, когда мы производили наши монокристаллические солнечные панели, было бы очень хорошо, если бы вы могли купить солнечные панели примерно за доллар за ватт. Но со временем, и по мере того, как рос спрос на солнечную энергию, стоимость солнечных панелей или цена солнечных панелей снизилась. Сегодня вы должны легко найти как моно солнечные панели, так и поли солнечные панели (действительно высокоэффективные солнечные панели) примерно за 20-25 центов за ватт.

Традиционные и гибкие солнечные панели

Теперь мы обсудим различия между традиционными солнечными панелями, которые мы только что обсудили, и более новыми, гибкими солнечными панелями (солнечная черепица). И снова мы поговорим о долговечности и внешнем виде, эффективности, размере и стоимости за ватт.

Прочность

Во-первых, долговечность. Старые закаленные стеклянные панели действительно очень долговечны. Но когда дело доходит до гибких панелей, они не так долговечны. Есть такие проблемы, как царапины, микроцарапины, а также разрывы, которые могут случиться с солнечными элементами, потому что они не имеют защиты из закаленного стекла сверху. Еще одна вещь, которой у них нет, это 25-летняя гарантия производителя. Как правило, гибкие солнечные панели поставляются с гарантией около 5 лет, потому что большинство производителей, включая некоторые ведущие солнечные компании, не ожидают, что они прослужат вам так долго.

Эффективность и размер

Что касается эффективности и размера, эти гибкие солнечные модули могут быть не такими эффективными, как солнечные модули старой школы. Так что в среднем эффективность этих гибких модулей составляет около 15-16%. И это не очень хорошо, если сравнивать с 17% поликристаллических фотоэлектрических модулей и 20% монокристаллических фотоэлектрических модулей. Разница в эффективности заставит вас покупать больше фотоэлектрических модулей. Или каждый фотоэлектрический модуль будет больше и иметь большую площадь основания и большую площадь поверхности для производства того же количества энергии. Теперь давайте поговорим о размере между двумя типами солнечных модулей. Традиционные фотоэлектрические модули значительно громоздче и тяжелее гибких фотоэлектрических модулей. Очевидно, что это одно из главных преимуществ гибких модулей перед традиционными.

И когда дело доходит до этого, просто чтобы привести вам пример, 180-ваттная 12-вольтовая моно солнечная панель, которая у нас есть на автофургоне, весит 11,5 кг, и ее толщина составляет около трех-четырех дюймов (включая крепления). Для сравнения, вы можете получить 180-ваттную гибкую солнечную панель, которая может весить 2,4 кг при толщине менее половины дюйма. Это действительно удивительное достижение.

Разница в стоимости

Теперь обратите внимание на разницу в стоимости между традиционными панелями и гибкими панелями. Как вы знаете, традиционные фотоэлектрические панели обойдутся вам где-то от 20 до 25 центов за ватт, что обеспечивает панель приличного качества. И мы провели быстрый поиск в Интернете, чтобы проверить цены на гибкие панели. Мы нашли гибкую панель мощностью 180 Вт за более чем $200, которая обойдется вам примерно в $1.1 за ватт, что довольно дорого. Это в 5 раз больше, чем любая другая солнечная панель, которую вы можете найти. Они обойдутся вам в кругленькую сумму. И да, если у вас здоровый кошелек, определенно выбирайте гибкие солнечные панели.

Но не волнуйтесь, вы можете получить хорошую цену за максимально возможную гибкость Моно солнечные панели PERC с технологией Shingled в компании Couleenergy.

Последовательное и параллельное подключение солнечных панелей

Итак, ребята, теперь мы перейдем к последней теме, которая касается последовательного и/или параллельного подключения солнечных панелей. Эта тема может быть крайне запутанной. И наша цель в этом небольшом разделе — попытаться сделать ее максимально ясной и легкой для понимания. Прежде чем мы перейдем к ней. Мы хотим освежить наши мысли о взаимосвязи между ВАТТАМИ, ВОЛЬТАМИ и АМПЕРАМИ. Как вы, возможно, помните, мы обсуждали, что ватты равны вольтам, умноженным на амперы. Это уравнение будет очень важным, когда мы рассмотрим наши сегодняшние сценарии. Когда мы будем иллюстрировать, как подключать последовательно и параллельно, мы будем использовать нашу личную систему в качестве справочного материала для иллюстрации этих концепций. Итак, у нас есть четыре 330-ваттные моно-фотоэлектрические панели, что в общей сложности составляет 1320-ваттную солнечную батарею. Мы знаем, что у нас есть 330-ваттные моно-солнечные панели на 33,8 вольт, и это дает нам около 9,77 ампер тока на каждой из этих монокристаллических солнечных панелей.

Последовательное подключение

Теперь первое, о чем следует поговорить, это их последовательное подключение. Когда вы думаете о последовательном подключении ваших фотоэлектрических панелей, вам нужно думать о фотоэлектрических панелях как о связанных в цепочку. Вы берете каждую из этих 330-ваттных фотоэлектрических панелей и объединяете их или объединяете в одну солнечную панель мощностью 1320 Вт. Это в электрическом смысле, а не в каком-либо физическом смысле. Очевидно, что они останутся четырьмя отдельными моно-фотоэлектрическими панелями, но в электрическом смысле вы собираетесь подключить их в одну фотоэлектрическую панель мощностью 1320 Вт. Теперь давайте поговорим о том, что изменится с солнечной фотоэлектрической решеткой, когда вы это сделаете. Когда вы подключаете все эти монокристаллические фотоэлектрические панели вместе, вы подключите положительный провод на проводе одной панели к отрицательному проводу, а другой подключите этот положительный провод к следующему отрицательному проводу, и так далее, и тому подобное. Итак, у вас остается одна монолитная фотоэлектрическая панель мощностью 1320 Вт, из которой выходит один отрицательный провод и один положительный провод.

Что меняется, когда вы делаете этот процесс, так это напряжение вашей фотоэлектрической системы. Вам нужно помнить, что когда вы подключаете элементы последовательно, единственное, что меняется в этой системе, — это напряжение. Поэтому, когда вы соединяете четыре 33,8-вольтовые солнечные панели Couleenergy mono PERC вместе, вы берете эти 33,8 вольта и умножаете их на четыре, что дает вам 135,2 вольта. Так что теперь у вас есть солнечная панель мощностью 1320 Вт, которая дает 135,2 вольта. И если вы обратитесь к уравнению, о котором мы только что говорили, ватты равны вольтам, умноженным на амперы, у вас есть ваши ватты, которые составляют 1320 Вт, у вас есть ваши вольты, которые составляют 135,2 В, но у вас нет ваших ампер. Поэтому, чтобы решить это уравнение очень просто, вы просто берете ватты 1320 и делите на 135,2 В, которые являются вашими голосами, и это дает вам 9,77 ампер. Итак, у вас есть фотоэлектрическая система мощностью 1320 Вт при напряжении 135,2 вольта и силе тока 9,77 ампер.

Параллельное подключение

Теперь серия закончена. Давайте поговорим об их параллельном подключении. Когда вы подключаете эти четыре монокристаллические солнечные панели параллельно. Это почти полная противоположность. Каждая из этих 330-ваттных фотоэлектрических панелей останется отдельной солнечной панелью. Это будут отдельные солнечные панели, производящие индивидуальное количество энергии при 33,8 вольта. Единственное, что изменится, когда вы подключите все это параллельно, это то, что положительный и отрицательный линии выходят из одной фотоэлектрической панели, положительный и отрицательный линии выходят из следующей и так далее и тому подобное. Ни одна из них не соединена вместе. Единственное, что меняется, это амперы вашей солнечной батареи. Таким образом, у вас по-прежнему есть солнечная батарея мощностью 1320 Вт при 33,8 вольта. И снова, давайте вернемся к нашему уравнению ватт, равных вольтам, умноженным на амперы. Если нам нужно найти ответ для этой фотоэлектрической системы, подключенной параллельно, вы берете эти 1320 Вт и делите их на 33,8 вольт, и это дает вам 39,08 ампер. Теперь, эти 39,08 ампер, как вы могли догадаться, 9,77 ампер с каждой панели, умноженные на четыре, потому что у нас четыре моносолнечные панели. Так что 9,77 умножить на четыре дает вам 39,08 ампер. Так что единственное, что меняется, когда вы подключаете солнечную систему параллельно, — это амперы. Вы учетверяете амперы.

Преимущества и недостатки

Хорошо, теперь мы понимаем, как подключать последовательно и параллельно, вам нужно выяснить, какие преимущества и недостатки есть между ними. Мы рассмотрим размеры проводов, проблемы с затенением и размер контроллера заряда.

Калибровка провода

Что касается размера провода, если вы еще не знаете, размер провода напрямую связан с количеством ампер, проходящих через этот провод. Таким образом, каждый провод рассчитан на определенное количество ампер тока, протекающего через него. Таким образом, чем меньше количество ампер, тем меньше размер провода. Помните, что наши 1320-ваттные моно-фотоэлектрические панели, соединенные последовательно, имели напряжение 135,2 вольта при 9,77 ампер, а при параллельном соединении — 33,8 вольта при 39,08 ампер. Вы обнаружите, что те, что соединены последовательно, будут иметь гораздо меньшие провода, выходящие из моно-солнечных панелей, чем те, что соединены параллельно.

Проблемы с затенением

Теперь, когда дело доходит до затенения, вот где преимущества, в которых параллельное соединение является главным преимуществом. Помните, когда мы говорили о последовательном соединении солнечных панелей, вы объединяете их все вместе. Так что это единый блок. Все эти фотоэлектрические панели работают вместе, чтобы производить эту энергию. Если одна из этих монокристаллических солнечных панелей затенена, весь блок выходит из строя. И это связано с тем, что именно так работают солнечные панели. Если у вас есть одна монокристаллическая солнечная панель PERC мощностью 330 Вт, и эта монокристаллическая солнечная панель затенена, эта солнечная панель перестает вырабатывать энергию. Единственная причина, по которой вся солнечная фотоэлектрическая система выходит из строя, когда вы соединены последовательно, заключается в том, что вы соединили их все вместе. Таким образом, каждый зависит от другого. Причина в том, что преимущество при параллельном соединении солнечных модулей заключается в том, что все эти моносолнечные модули являются отдельными модулями. Если один фотоэлектрический модуль затенен, вы теряете только двадцать пять процентов вашего массива фотоэлектрических панелей. Оставшиеся три из ваших четырех моносолнечных модулей все еще могут вырабатывать энергию. Сегодня некоторые ведущие производители (такие ведущие компании солнечной энергетики, как Jinko Solar, Risen Energy, Longi Solar, Canadian Solar, JA Solar, Couleenergy, Trina) применили параллельное соединение в своих солнечные модули из полуразрезанных ячеек.

Размер контроллера заряда

Последнее, о чем мы хотим поговорить, это размер контроллера заряда. Ну, если подумать о силе тока, исходящей от солнечных панелей, то больше ампер исходит от PV-панелей, соединенных параллельно, по сравнению с PV-панелями, соединенными последовательно. Поэтому для системы солнечных панелей, соединенных параллельно, потребуется гораздо больший контроллер заряда.

Последовательно-параллельная гибридная конфигурация

Ладно, ребята, надеюсь, это не так уж и запутало и больше не мутит воду. Но есть третий вариант, который вы можете использовать при подключении солнечных фотоэлектрических панелей. Вы можете подключить их последовательно и параллельно, то есть, если мы возьмем две моно солнечные панели мощностью 330 Вт и еще две, и соединим их последовательно, у вас будут моно солнечные панели мощностью 660 Вт и напряжением 67,6 В. Потому что мы знаем, что последовательное подключение удваивает напряжение. А затем вы возьмете обе эти моно панели мощностью 600 Вт и напряжением 67,6 В и подключите их параллельно. Как вы знаете, при параллельном подключении мы удвоим силу тока. Таким образом, характеристики этой системы будут составлять 1320 Вт при напряжении 67,6 В и силе тока 19,54 А. Это третий вариант, это своего рода смесь, и в большинстве случаев это лучший вариант.

Заключение

Очевидно, мы просто используем эту конкретную иллюстрацию в качестве примера, чтобы объяснить вам эти концепции. Конечно, вы можете изменить размер вашей солнечной энергии. Вы можете изменить количество фотоэлектрических панелей. Вы можете изменить все это. Так что помните, когда мы говорили, что солнечная энергия практически безгранична. Это именно то, что мы имеем в виду. Это очень запутанно. Но как только вы поймете все концепции, вы поймете, как все переплетается вместе, и начнете приобретать для вас гораздо больше смысла.

Если эта статья вам сейчас не понятна, мы призываем вас пойти и провести больше исследований, чтобы вы могли вернуться и действительно переварить то, что мы в ней говорим. В любом случае, мы надеемся, что вам понравится эта статья. Если вам понравилась и вы потенциально чему-то научились по ходу дела, пожалуйста, поставьте нам лайк ниже. Спасибо!