הבדלה בין חיבורי פנלי שמש בסדרה לחיבורים במקביל לשימוש באורות רחוב

החוקים השניים:

חיבור בסדרה: הפנלים מחוברים זה לזה באופן שהקצה החיובי של פנל אחד מחובר לקצה השלילי של הפנל הבא, כך שנוצרת סדרה אחת של פנלים. המתחים מתסכמים, אך הזרימה החשמלית נשארת קבועה (כמו בפנל הראשון בסדרה). שני פנלים בטענה של 12 וולט כל אחד, כאשר מחוברים בסדרה, יפיקו מתח של 24 וולט וזרימה של כמות החשמל של פנל אחד. חיבור במקביל: כל הקצוות החיוביים מחוברים יחדיו וכל הקצוות השליליים מחוברים יחדיו. המתח נשאר קבוע (כמו בפנל הראשון בסדרה), אך הזרימות החשמליות מתסכמות. שני פנלים בטענה של 12 וולט כל אחד, כאשר מחוברים במקביל, יפיקו מתח של 12 וולט וזרימה של פי שתיים מזרימת החשמל של פנל אחד.

כאשר הסדרה היא האפשרות הטובה ביותר

הסדרה היא האפשרות המתאימה ביותר כאשר המסלול מהפאנלים לשליט הוא ארוך. הפסדי חשמל בכבלים תלויים בזרם, לכן הספקת אותה עוצמת חשמל במתח גבוה יותר מביאה להפסדים נמוכים יותר באותו כבל. גם הפרש המתח הנוסף מאפשר לסדרה של פאנלים לעמוד בתחום הקלטה המתאים של שליטי ריכוז מקסימלי של אור (MPPT – Maximum Power Point Tracking), הממירים את המתח העודף במקום שהוא יתבזבז. השימוש בסדרות מסודרות גם מצריך פחות כבלים, מה שמקל על התקנה ומוזיל את עלויות החיבורים.

המגבלה נמצאת בהצללה: בשרשרת פאנלים, הפאנל החלש ביותר מקבע את המתח (הזרם) עבור כל השרשרת, כך שפאנל אחד שנמצלל יפגע בפאנלים שלאחריו. בהתקנה נקיה, ללא הצללה, זה לא משנה; אך תחת קווי עצים, זה מכריע.

מתי החיבור המקביל הוא האפשרות הטובה ביותר

החיבור המקביל הוא הבחירה הנכונה כאשר ההצללה משתנה או כאשר השליט מחפש מתח ברמת הפאנל. מכיוון שכל פאנל שומר על מתחו האישי, פאנל שנמצלל משפיע במידה מינימלית על הפאנלים שלידיו, מה שהופך את החיבור המקביל לאפשרות הטבעית באתרים עם הצללה חלקית או מתנדנדת. המתח היציב מתאים גם לציפיות הבטריות והשליט, ללא צורך בהמרה, והקונפיגורציה מספקת ריבועותיות: כשפאנל אחד נפגע או נמצלל, המערכת לא נעצרת בפעולה.

החיסרון העיקרי הוא בזרם: החיבור המקביל מחייב זרם גדול יותר עבור אותה כמות חשמל, מה שמוביל להגדלת ההפסדים בכבלים ולצורך בכבלים בעובי גדול יותר במקרים של מרחקים ארוכים.

מה זה אומר על המערכות שאנו מייצרים?

הדבר משפיע על תכנון ובניית המערכות הסולאריות שאנו מפתחים: חיבור מקביל הוא האפשרות המומלצת באתרים עם הצללה משתנה, ומספק יציבות ואמינות גבוהות יותר. עם זאת, הוא מחייב השקעות נוספות בכבלים ובמערכות החשמליות.

במפעל שלנו, היחידות המתקפלות (all-in-one) משלבות פאנל אחד בחלק העליון של המתקן, כך שהצורך בבחירה כזו אינו קיים מלכתחילה: הפאנל מתאים באופן מותאם למשתלט במפעל, והשאלה היחידה בנוגע לחיבורי הכבלים היא בנוגע לאביזרי ההגנה על הכבלים (cable glands). הבחירה בין חיבור מסודר (בסדרה) לחיבור מקביל (במקביל) נוגעת למערכות המורכבות יותר – בהן מספר פאנלים מחוברים בסדרה ומזינים משתלט שמותקן על עמוד, ביחד עם בטריה.

במקרים כאלה, הבחירה הסטנדרטית שלנו היא להשתמש בחיבור מסודר עם משתלט מסוג MPPT כשהתנאי התקנת המערכת מתאימים, ובחיבור מקביל כשהתנאים הסביבתיים מחייבים זאת. הטעות הנפוצה ביותר בחיבורי הכבלים היא כאשר המתח בסדרת הפאנלים עולה מעבר לגבולות הקבועות על ידי המשתלט – וזה קורה מכיוון שלא הוזנו ערכי המתח המרבי (Vmp) של הפאנלים לפני ההזמנה; ערכים אלה ניתן לחשב בקלות באמצעות המחשבון שלנו לבחירת גודל המשתלט לבחירת גודל המשתלט בתוך כשלושים שניות. למידע נוסף בנוגע לבחירת סוג המשתלט, ראו MPPT לעומת PWM controllers; למידע נוסף בנוגע לחיבורי הבטריה, ראו השוואה בין חיבורים מסודרים למקבילים. היחידות המוכנות במלואן נמצאות בסדרת האורות החשמליות הסולאריות שלנו החשמליות הסולאריות שלנו.

מה לא מכוסה בדף זה:

– הפרטים הספציפיים של תהליך ההרכבה במפעל; – הבדלים בין סוגי משתלטים (MPPT ל-PWM); – ההשפעות הסביבתיות על בחירת סוג החיבורים; – דרכים למניעת טעויות בחיבורי הכבלים.

הדף מספק מידע על החיבורים בין הפאנלים למחשב השליטה במערכות תאורה עצמאיות (off-grid) המתבססות על חשמל ישר (DC). הוא אינו מכסה מערכות המתבססות על חשמל חלופי (AC), מתורבבים (inverters), או הרכבות של בטריות במצבי רצף/מקביל. המידע מניח כי כל הפאנלים שייכים לאותו סוג ולאותו פרמטר כוח; השתמשות בפאנלים שונים באותה שרשת תאורה מהווה בעיה אחרת שדורשת פתרון שונה.