Az előző fejezetben azt néztük meg, hogy a rendszer hidegben sem lépi-e túl az inverter maximális DC feszültségét. Az egy védelmi jellegű számítás volt. Itt most nem az a kérdés, hogy „elromlik-e”, hanem az, hogy rendesen fog-e működni.
Egy napelemes rendszer akkor termel stabilan, ha a string üzemi feszültsége beleesik az inverter MPPT tartományába. Ha nem esik bele, akkor hiába minden: a rendszer vagy nem indul el időben, vagy bizonytalanul működik, vagy egyszerűen nem adja le azt a teljesítményt, amit tudna.
Mit jelent a Vmpp a gyakorlatban?
A Vmpp az a feszültség, ahol a panel a legnagyobb teljesítményt adja le. Nem a maximális feszültség (az a Voc), hanem az a pont, ahol a rendszer a nap nagy részében ténylegesen üzemel.
A panel tehát:
- nem Voc-on dolgozik,
- hanem a Vmpp környékén.
És amikor több panelt sorba kötünk, ezek a Vmpp feszültségek összeadódnak.
Ha például egy panel Vmpp értéke 41 V, és 10 darabot kötünk sorba, akkor ideális körülmények között a string kb. 410 V környékén fog üzemelni.
De a valóságban nem ideális körülmények vannak.
Miért fontos a hőmérséklet?
A Vmpp hőmérsékletfüggő. Ez nem elmélet, hanem nagyon is gyakorlati jelenség.
- Melegben a feszültség csökken.
- Hidegben a feszültség nő.
Nyáron a panelek cellahőmérséklete simán lehet 60–70 °C, még akkor is, ha a levegő „csak” 30 °C. Ez már jelentős eltérés a 25 °C-os adatlapértékhez képest.
Ha ezt nem számoljuk ki, könnyen előfordulhat, hogy a rendszer papíron jónak tűnik, de a valóságban melegben túl alacsony feszültségen dolgozik.
Tegyük fel, hogy:
Panel Vmpp (adatlap szerint, 25 °C-on): 41,0 V
Vmpp hőmérsékleti együttható: −0,35 % / °C
Panelek száma: 10 db
Inverter MPPT tartomány: 200–850 V
Nyári cellahőmérséklet: 65 °C
1. Hőmérsékletkülönbség
DeltaT = 65 − 25 = 40 °C
2. Feszültségcsökkenés mértéke
40 × 0,35 % = 14 %
Tehát a panel Vmpp értéke melegben kb. 14%-kal csökken.
3. Egy panel Vmpp melegben
Vmpp_meleg = 41,0 × (1 − 0,14)
Vmpp_meleg ≈ 35,3 V
4. String üzemi feszültsége melegben
String_Vmpp_meleg = 10 × 35,3
String_Vmpp_meleg ≈ 353 V
Most jön a lényeg.
Az inverter MPPT tartománya 200–850 V.
A 353 V kényelmesen beleesik ebbe.
Ez azt jelenti, hogy a rendszer stabilan indul, az MPPT tud szabályozni és nincs kényszerhelyzetben a működés.
Mi történik, ha kevés a panel?
Ugyanez a rendszer 6 panellel:
String_Vmpp_meleg = 6 × 35,3 ≈ 212 V
Papíron még mindig 200 V fölött van. De ez már a határon billeg.
Ilyenkor a gyakorlatban előfordulhat, hogy reggel későn indul el az inverter, este hamar leáll, enyhén borús időben beesik a feszültség az MPPT alsó határa alá és a rendszer „szeszélyesen” viselkedik. És ilyenkor az ügyfél azt mondja: „furcsán működik a rendszer”. Nem hibás. Csak rosszul lett méretezve.
A józan tervezési gondolkodás
Szerelői szinten érdemes úgy gondolkodni, hogy a meleg üzemi Vmpp ne csak 200 V legyen egy 200 V-os alsó határnál, hanem inkább 240–260 V környékén vagy afölött.
Mire kell még figyelni?
A Vmpp ellenőrzése nem csak a panelszámon múlik. Szerepet játszik a tető tájolása, a dőlésszög, az árnyék, az, hogy egy MPPT-re kerülnek-e különböző karakterisztikájú stringek.
Ha például két eltérő tájolású mezőt kötünk egy MPPT-re, akkor a munkapont-keresés kompromisszumos lesz, és a rendszer nem ott dolgozik, ahol kellene.
