Cómo la sombra afecta a los paneles solares
-- corriente vs. voltaje
Cómo la sombra afecta a los paneles solares: corriente vs. voltaje
hot spot prevention page La sombra ataca la corriente de un panel, no su voltaje. Debido a que las celdas dentro de un módulo están cableadas en serie, toda la cadena se estrangula a la corriente de la celda más sombreada: la salida puede caer de varios amperios a una fracción de un amperio, mientras que el voltaje apenas se mueve La consecuencia práctica de una luz fuera de la red no es un sistema muerto, sino una batería crónicamente subcargada: una carga que tarda 6 horas en un día claro puede tardar el doble de tiempo, y en la sombra profunda la batería nunca se llena en absoluto. He aquí por qué sucede eso, lo que limita el daño y cómo comprobar su propio sitio.
Por qué la corriente se derrumba primero
La corriente en una célula solar sigue la intensidad de la luz casi linealmente: más fotones que golpean la unión, más flujo de electrones. Cubra parte de un panel y esas células dejan de contribuir. Pero una cadena en serie es un bucle: la misma corriente debe pasar a través de cada célula. Las células sin sombra no pueden enrutar alrededor de las sombreadas, por lo que la corriente de toda la cadena cae al nivel que la célula más débil puede transportar.
El voltaje se comporta de manera diferente.Una sola celda de silicio produce aproximadamente 0.5 - 0.6 V de circuito abierto, y el voltaje del panel es la suma de la string.Sombrear algunas celdas apenas abolla esa suma.Sin carga conectada, el voltaje de circuito abierto se mantiene cerca de lo normal; bajo carga, el voltaje de funcionamiento puede ceder en alrededor del 10% o menos. carga necesita voltaje como fuerza motriz, Así que el cargador todavía ve suficiente presión para empujar la corriente-sólo hay mucha menos corriente para empujar.
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Diodos de derivación: el control de daños incorporado del panel
Los paneles no están indefensos contra la sombra parcial. La mayoría de los módulos llevan diodos de derivación que dan a la corriente una ruta alternativa alrededor de un grupo sombreado de celdas. Cuando una sección sombreada arrastra la cadena hacia abajo, su diodo se abre y el resto de la matriz sigue produciendo a un voltaje más alto pero una corriente más baja: se pierde la contribución de la sección sombreada, no la de todo el panel.
Dos consecuencias vale la pena conocer:
- La pérdida es proporcional, no catastrófica, cuando los diodos hacen su trabajo. Un área sombreada del 20% cuesta aproximadamente la salida de esa sección más una caída de diodo, en lugar de colapsar toda la cadena.
- Un diodo fallido vuelve a convertir la sombra parcial en un problema de cadena completa, y las células sombreadas comienzan a disipar el calor: el mecanismo de punto caliente descrito en nuestra página prevención de puntos calientes.
Los controladores MPPT recuperan parte de la pérdida
Un controlador de carga de seguimiento de punto de máxima potencia (MPPT) reajusta continuamente su relación de conversión a donde sea que se haya movido el mejor punto de funcionamiento disponible del panel sombreado. No puede inventar la energía que las células sombreadas nunca produjeron, pero evita que el controlador desperdicie el resto. Un panel muy sombreado se arrastra más lejos de su punto de alimentación y la brecha entre "lo que hace el panel" y "lo que obtiene la batería" se amplía.
Lo que esto hace a la noche de una luz de la calle
La falla es siempre financiera antes de que sea visible . Menos cosecha diaria significa que la batería entra cada noche con menos energía almacenada . El primer síntoma es un período de brillo completo más corto , luego se atenúa antes de lo que el programa requiere , y luego , en el peor de los casos , la lámpara se apaga antes del amanecer . Es por eso que la llamada que recibimos con mayor frecuencia es " la luz se apaga a las 3 a.m. " , no " el panel está sombreado " .
La sombra parcial a largo plazo agrega una segunda factura : las células sombreadas disipan el calor como carga , envejeciendo las juntas de soldadura.Esa es la misma reducción de vida útil del 30 - 50% que atribuimos a los puntos calientes persistentes , que llegan por una puerta diferente .
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Revisión del sitio : cinco minutos , sin herramientas
- Camina por la matriz a las 9 a.m. , al mediodía y a las 3 p.m. Shade se mueve ; una rama que es inofensiva en junio puede poseer la matriz en septiembre .
- Busque los ladrones obvios - un nuevo árbol , un asta de bandera , un brazo de señalización , una antena parabólica instalada después de la puesta en marcha .
- Compruebe la cara del panel para ver si hay suciedad . El polvo y los excrementos son sombra que puede limpiar ; nuestra guía de limpieza está en la página de puntos calientes .
- Lea el registro diario del controlador si tiene uno . Una corriente de carga que alcanza su punto máximo temprano y las líneas planas son una firma de sombra ; una línea plana desde el amanecer es un fallo de conexión .
- Recorta o relocaliza antes de aumentar el tamaño . Agregar área de panel para dejar atrás la sombra cuesta más que quitar la sombra , y deja el mecanismo de punto caliente en su lugar .
Lo que no cubre esta página
Esta página explica la física de sombreado para los paneles acoplados a CC en los accesorios de iluminación fuera de la red . No cubre las matrices conectadas a la red con microinversores o optimizadores de potencia , que manejan la sombra por diferentes medios . Ejecute los números a través de nuestra calculadora de tamaño de controlador - representa la cosecha reducida -y dimensionar la batería para la realidad sombreada en lugar de la fantasía de cielo claro .