Плюсы и минусы солнечных модулей с 60 и 72 ячейками

72-элементные примерно на фут выше, и их установка в крупномасштабных приложениях стоит немного дешевле. Однако и 60-элементные, и 72-элементные солнечные модули используют одну и ту же технологию ячеек, и они работают по одинаковой цене с точки зрения стоимости за ватт. Любой из вариантов может использоваться в жилых или коммерческих установках — идеальный выбор зависит от компоновки массива и ограничений пространства, где вы будете монтировать свою систему.

Но когда дело доходит до выбора солнечных модулей, количество ячеек, включенных в панель, не является самым важным фактором. Стоимость, эстетика, гарантия, эффективность и долговечность должны быть приняты во внимание при выборе правильных фотоэлектрических панелей. В этой статье мы обсудим некоторые различия между солнечными панелями с 60 ячейками и солнечными панелями с 72 ячейками, а также их плюсы и минусы.

Предыстория солнечных модулей

Солнечные модули изготавливаются из блоков кремниевых слитков, которые разрезаются на пластины. Это те квадраты, которые вы видите, из которых состоят модули.

Каждый солнечный элемент (монокристаллический) вырабатывает около 0,55 вольт. Несколько элементов соединены последовательно, плюс к минусу, чтобы создать солнечный модуль. Последовательное соединение элементов увеличивает напряжение фотоэлектрической панели до приемлемого уровня. Чем больше элементов соединено последовательно, тем выше напряжение.

Солнечные модули номиналом 12 В и 24 В

Например, если 36 ячеек соединены последовательно, вы получите выход около 19,8 вольт. Помните, что солнечная энергия впервые появилась в мире автономных батарей, где фотоэлектрические панели были созданы для зарядки батарейных блоков. Солнечная панель из 36 ячеек, которая выдает 19,8 В, идеально подходит для зарядки 12-вольтовой батареи. Поскольку для зарядки батареи требуется более высокое напряжение, солнечная панель из 36 ячеек называется номинальной панелью на 12 вольт, она предназначена для зарядки 12-вольтовой батареи.

Аналогично, солнечная панель с вдвое большим количеством ячеек, 72 ячейки, выдает около 39,6 вольт. И она отлично подходит для зарядки 24-вольтовой батареи. Поэтому она называется номинальной солнечной панелью на 24 вольта.

Если у вас есть аккумуляторная батарея на 48 В, то, поскольку лишь немногие компании производят солнечные панели на 48 В, в этом случае вам необходимо соединить несколько фотоэлектрических панелей последовательно: либо 4 панели номиналом 12 В, либо 2 панели номиналом 24 В, что позволит эффективно заряжать аккумуляторную батарею на 48 В даже в очень жаркую погоду, когда напряжение фотоэлектрических панелей падает ниже нормы.

Сетевая солнечная фотоэлектрическая система

Итак, все было хорошо и замечательно с выяснением номинального напряжения солнечных модулей. Просто сделайте так, чтобы они соответствовали номинальному напряжению батарей. Но вот появились две разные технологии, которые добавили интересный поворот к следующему.

Первая была сетевая солнечная система с сетевым инвертором, теперь вы могли преобразовывать постоянное напряжение от фотоэлектрических панелей напрямую в переменное для питания ваших объектов, батареи не требовались. Таким образом, ограничение 12 В или 24 В и 48 В исчезло. Это позволяет производителям солнечных панелей использовать столько ячеек, сколько они хотят.

Сегодня для солнечных модулей мощностью более 320 Вт промышленность остановилась на 60 ячейках. Используя терминологию из мира аккумуляторов, это номинальная панель 20 В. С напряжением разомкнутой цепи или Voc около 41 вольта. Сетевые солнечные системы способны подключать до 20 штук (1000/41/1,21=20) 60-ячеечных солнечных панелей последовательно и оставаться в пределах ограничения электротехнического кодекса по поддержанию напряжения ниже 1000 В постоянного тока, даже с учетом низкой температуры. Если бы они использовали 24-вольтовые 72-ячеечные солнечные панели, они были бы ограничены только 16 штуками (1000/49,5/1,21=16) последовательно в холодных условиях.

Контроллеры заряда PWM и MPPT

Второе изменение все еще было в мире аккумуляторов, с контроллерами заряда солнечных батарей, которые используются для управления подачей энергии от фотоэлектрических панелей в батареи. Вначале контроллеры заряда с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ) должны были соответствовать номинальному напряжению между фотоэлектрическими панелями и аккумуляторной батареей. На сцену вышли контроллеры заряда солнечных батарей с отслеживанием максимальной точки мощности (MPPT), которые позволяют вам принимать более высокое входное напряжение и уменьшать выходное напряжение контроллера заряда для правильной зарядки аккумуляторной батареи, одновременно увеличивая выходной ток, устраняя любые потери мощности из-за принудительной работы фотоэлектрических панелей при любом фактическом напряжении аккумуляторной батареи.

Это открыло возможность использовать солнечные модули с любым количеством ячеек, если только напряжение выше, чем у аккумуляторной батареи. Хотя некоторые специализированные контроллеры заряда позволяют заряжать с помощью солнечной панели с более низким напряжением, большинству из них требуется более высокое напряжение.

Поскольку 60-ячеечные «сетевые» солнечные панели сейчас так распространены, их цена за ватт упала намного ниже, чем у стандартных панелей номиналом 12 В, что делает их привлекательным вариантом для зарядки аккумуляторных батарей. Просто помните, что для этого вам придется использовать более дорогой контроллер заряда MPPT.

Также обратите внимание, что вы не можете использовать одну солнечную панель из 60 ячеек для зарядки аккумуляторной батареи 24 В. Вам нужна как минимум 1 солнечная панель из 72 ячеек или 2 панели по 60 ячеек последовательно, чтобы иметь напряжение, достаточное для зарядки 24 В. Если вы находитесь в холодной среде, большинство контроллеров заряда солнечных батарей MPPT на 150 В ограничивают вас только 2 панелями по 72 ячейки последовательно, но вы можете использовать до 3 панелей по 6 ячеек последовательно и все равно оставаться в пределах ограничения в 150 вольт.

Преимущества солнечных модулей большей мощности

Итак, что насчет 72-элементных 24-вольтовых солнечных модулей для сетевых систем? Что ж, технологии и нормы развиваются, и новая редакция электрических норм теперь допускает 1500-вольтовые гирлянды для сетевых коммерческих и коммунальных систем.

Кроме того, сетевые инверторы становятся все больше и больше, позволяя инвертировать чрезвычайно высокие ватты. Поскольку ватты равны вольтам, умноженным на амперы, способ увеличить мощность солнечной панели — это увеличить напряжение, добавив дополнительные ячейки.

Стоимость установки панелей с 60 и 72 ячейками также может немного отличаться для вашей установки. Солнечные панели с 72 ячейками, как правило, дешевле устанавливать в больших масштабах, поэтому они более распространены для коммерческого применения. Поскольку каждая панель имеет больше солнечных элементов, вы обычно можете установить меньше панелей для выработки того же количества электроэнергии. Меньшее количество панелей означает, что требуется меньше стеллажей, что помогает сократить общие затраты на оборудование и установку.

С другой стороны, панели с 60 ячейками легче и проще в установке, поэтому они более распространены для жилых установок на крышах. Это может означать меньшие трудозатраты на установку. Для крупных коммерческих установок дополнительный размер и вес панели с 72 ячейками не являются таким уж большим препятствием, поскольку для подъема оборудования на крышу часто используются краны.

Исключения

Есть один сценарий, где 72-элементные солнечные панели менее распространены. Это исключение возникает, когда вы строите солнечную систему вокруг микроинверторов.

Микроинверторы работают по схеме 1-к-1/2/4, где каждый инвертор подключен к отдельной PV-панели (или 2 панелям, иногда 4 панелям). Преимущество этого типа системы в том, что она модульная: если одна часть перестает работать, это не влияет на остальную часть вашего массива. Это упрощает ремонт и расширение вашей системы.

Микроинверторы имеют ограничение на мощность переменного тока, которую они могут обработать. Если фотоэлектрические панели вырабатывают больше энергии, чем может обработать микроинвертор, панели все равно будут работать, но вы просто тратите электроэнергию впустую — и, соответственно, тратите деньги. По сути, вы заплатите более высокую цену за свои панели, не получив при этом выгоды от дополнительной мощности.

Дополнительные факторы, которые следует учитывать при выборе солнечных модулей

Когда дело доходит до выбора солнечных модулей, количество ячеек, включенных в панель, не является самым важным фактором. Стоимость, эстетика, гарантия, эффективность и долговечность должны быть приняты во внимание при выборе правильных фотоэлектрических панелей для вашего дома или бизнеса.

Что касается стоимости, хорошей идеей будет сравнить варианты панелей с 60 и 72 ячейками на основе стоимости за ватт ($/W). Подобно тому, как при покупке дома вы смотрите на доллары за квадратный фут, $/W показывает вам, какова стоимость установки солнечных панелей «под ключ» на основе стоимости за ватт. Рассмотрение этого фактора позволит вам стандартизировать цену установок с использованием панелей с 60 и 72 ячейками, особенно если вы сравниваете разные размеры систем.

Фотоэлектрические панели выпускаются с ячейками разных цветов (темно-синий, синий, черный), форм (псевдоквадрат, полный квадрат), цвета подложки (белый, черный) и цвета рамы (серебристый, черный). Если эстетика вас беспокоит, обязательно посмотрите на изображение панели перед подписанием контракта или попросите установщика предоставить фотографии его прошлых установок с тем же оборудованием, чтобы получить представление о том, как они будут выглядеть на вашей крыше. Если вы ищете максимально гладкий внешний вид, есть много панель черного цвета на черном опции. Возможно, за эти опции придется заплатить больше, но это того стоит.

Вопросы для рассмотрения

• Вы строите автономную или сетевую солнечную систему?
• Если он отключен от сети, аккумуляторную батарею какого напряжения вы пытаетесь зарядить?
• Есть ли у вас ограничения по физическим размерам, которые могли бы ограничить размер солнечного модуля?
• Какое оборудование вы хотите использовать для поддержки солнечных модулей?
• Ограничит ли модуль с более высоким напряжением количество модулей, которые можно использовать в солнечной системе?

Часто задаваемые вопросы

1. В чем основное различие между солнечными панелями с 60 и 72 ячейками?

Самое большое различие заключается в их размере — панели с 72 ячейками примерно на фут выше панелей с 60 ячейками. Оба типа используют одну и ту же технологию и стоят примерно одинаково за ватт мощности. Панели с 60 ячейками популярны для домов, потому что они легче и их проще устанавливать, в то время как панели с 72 ячейками часто используются в более крупных коммерческих проектах, потому что для получения той же выходной мощности требуется меньше панелей.

2. Будут ли панели на 60 ячеек работать в моей домашней системе аккумуляторных батарей?

Да, но вам понадобится правильная настройка! Для системы аккумуляторов 24 В вам понадобятся либо две панели по 60 ячеек, соединенные вместе, либо одна панель на 72 ячейки. Помните, вам также понадобится специальный контроллер, который называется контроллер заряда MPPT. Он стоит немного дороже, но он помогает вашим панелям работать эффективно с вашими аккумуляторами.

3. Я слышал о микроинверторах. Какие панели лучше всего с ними работают?

60-ячеечные панели обычно лучше работают с микроинверторами. Вот почему: микроинверторы могут обрабатывать только определенное количество энергии, а 72-ячеечные панели могут вырабатывать больше энергии, чем может обработать микроинвертор. Это означает, что вы будете платить за дополнительную мощность панели, которую не сможете использовать — это как купить супермощный спортивный автомобиль, но никогда не иметь возможности ездить на нем на полной скорости!

4. Действительно ли панели из 72 ячеек экономят деньги?

Зависит от вашего проекта! Для крупных установок, таких как коммерческие здания, панели из 72 ячеек могут сэкономить деньги, поскольку вам нужно меньше панелей и меньше монтажного оборудования. Но для домашних установок панели из 60 ячеек могут быть более рентабельными, поскольку их легче обрабатывать и устанавливать, что означает меньшие затраты на рабочую силу. Думайте об этом как о покупке оптом — это дешевле за единицу, но только если вам действительно нужно так много!

5. Могу ли я комбинировать разные типы панелей в своей солнечной системе?

Хотя это технически возможно, обычно лучше придерживаться одного типа. Использование панелей одного типа помогает вашей системе работать лучше и облегчает ее обслуживание. Это как строительство из кубиков Lego — все лучше подходит друг другу, когда вы используете детали одного типа!

6. Что следует учитывать при выборе цвета панелей?

Солнечные панели бывают разных цветов, например, темно-синие, синие и черные. Цвет не влияет на то, насколько хорошо они работают, поэтому в основном все зависит от того, как вы хотите, чтобы они выглядели на вашей крыше. Черные панели на черном популярны, потому что они выглядят гладко, но они могут стоить немного дороже. Перед тем, как сделать выбор, попросите установщика показать вам фотографии различных панелей, установленных на домах, похожих на ваш.