Como a sombra afeta os painéis solares
-- corrente vs. tensão
Como a sombra afeta os painéis solares: corrente vs. tensão
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Sombra ataca a corrente de um painel, não sua voltagem. Como as células dentro de um módulo são conectadas em série, a corda inteira é estrangulada para a corrente da célula mais sombreada-a saída pode cair de vários amperes para uma fração de um amp, enquanto a tensão mal se move (normalmente abaixo de 10% no ponto de operação). A consequência prática para uma luz fora da rede não é um sistema morto, mas uma bateria cronicamente descarregada: uma carga que leva 6 horas em um dia claro pode levar o dobro do tempo, e na sombra profunda a bateria nunca enche. Aqui está o porquê disso acontecer, o que limita o dano e como verificar seu próprio site.
Por que a corrente entra em colapso primeiro
A corrente em uma célula solar rastreia a intensidade da luz quase linearmente: mais fótons atingindo a junção, mais fluxo de elétrons. Cubra parte de um painel e essas células param de contribuir. Mas uma cadeia em série é um loop-a mesma corrente deve passar por todas as células. As células não sombreadas não podem percorrer as sombreadas, de modo que a corrente da cadeia inteira cai para o nível que a célula mais fraca pode carregar.
A tensão se comporta de forma diferente. Uma única célula de silício produz cerca de 0,5 - 0,6 V de circuito aberto, e a tensão do painel é a soma para baixo a string. Sombreamento algumas células mal amassados que soma. Sem carga conectada, a tensão de circuito aberto permanece perto do normal; sob carga, a tensão de operação pode cair em cerca de 10% ou menos. O carregamento precisa de tensão como força motriz, Assim, o carregador ainda vê pressão suficiente para empurrar a corrente-há apenas muito menos corrente para empurrar. controller sizing calculator
Diodos de desvio: controle de danos embutido no painel
Os painéis não são indefesos contra a sombra parcial. A maioria dos módulos carrega diodos de desvio que dão à corrente um caminho alternativo em torno de um grupo sombreado de células. Quando uma seção sombreada arrasta a corda para baixo, seu diodo se abre e o resto da matriz continua produzindo em uma tensão mais alta, mas baixa corrente-você perde a contribuição da seção sombreada, não a do painel inteiro.
Duas consequências que vale a pena saber:
- A perda é proporcional, não catastrófica, quando os diodos fazem seu trabalho. Uma área sombreada de 20% custa aproximadamente a saída dessa seção mais uma queda de diodo, em vez de colapsar a cadeia inteira.
- Um diodo com falha transforma sombra parcial de volta em um problema de cadeia completa, e as células sombreadas começam a dissipar calor-o mecanismo de ponto quente descrito em nossa página de prevenção de pontos quentes. Se um painel fica quente em um canto depois que uma árvore cresceu, suspeite do diodo antes de suspeitar das células.
Controladores MPPT recuperam parte da perda
Um controlador de carga MPPT (Maximum Power Point Tracking) reajusta continuamente sua taxa de conversão para onde quer que o melhor ponto de operação disponível do painel sombreado tenha se movido. Ele não pode inventar a energia que as células sombreadas nunca produziram, mas impede o controlador de desperdiçar o resto. um painel fortemente sombreado é arrastado para mais longe do seu ponto de energia e a diferença entre "o que o painel faz" e "o que a bateria recebe" se alarga.
O que isso faz com uma noite de luz de rua
A falha é sempre financeira antes de ser visível . Menos colheita diária significa que a bateria entra a cada noite com menos energia armazenada . O primeiro sintoma é um período de brilho total mais curto , escurecendo mais cedo do que o programa exige , então - no pior dos casos - a lâmpada caindo antes do amanhecer . Nada disso parece uma falha do painel do chão , É por isso que a chamada que recebemos com mais frequência é " a luz morre às 3 da manhã " , não " o painel está sombreado " .
A sombra parcial de longo prazo adiciona uma segunda conta : as células sombreadas dissipam o calor como carga , envelhecendo as juntas encapsulantes e de solda . Essa é a mesma redução de vida de 30 - 50% que atribuímos a pontos quentes persistentes , chegando por uma porta diferente .
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Verificação do site : 5 minutos , sem ferramentas
- Ande pela matriz às 9h , meio-dia e 15h . A sombra se move ; um ramo que é inofensivo em junho pode possuir a matriz em setembro .
- Procure os ladrões óbvios - uma árvore nova , um mastro , um braço de sinalização , uma antena parabólica instalada após o comissionamento .
- Verifique se há sujeira na face do painel . Poeira e excrementos são sombras que você pode limpar ; nossa orientação de limpeza está na página de pontos quentes .
- Leia o registro diário do controlador , se ele tiver um . Uma corrente de carga que atinge o pico mais cedo e se estabiliza é uma assinatura de sombra ; uma linha plana do nascer do sol é uma falha de conexão .
- Apare ou realoque antes de aumentar o tamanho . Adicionar área de painel à sombra superior custa mais do que remover a sombra e deixa o mecanismo de ponto quente no lugar .
O que esta página não abrange
Esta página explica a física de sombreamento para os painéis acoplados CC em luminárias fora da rede . Não cobre matrizes ligadas à rede com micro-inversores ou otimizadores de energia , que lidam com sombra por meios diferentes . Se o seu site tiver sombra real , você não pode remover , Execute os números através da nossa calculadora de dimensionamento do controlador - ela é responsável pela colheita reduzida - e dimensione a bateria para a realidade sombreada em vez da clara -fantasia do céu .