Pokud zvažujete pořízení solárních panelů, je dobré vědět, jak je ideálně zapojit, aby vám přinesly co největší užitek. Solární panel je tvořen z článků, které mění energii světla v elektrickou energii. Podobně se zase spojují celé solární panely do celků, aby dosáhli vyššího napětí, proudu nebo obojího.
Existují tak tři základní způsoby připojení solárních panelů:
Sériové zapojení panelů
Využíváme tehdy, když potřebujeme zvýšit napětí. Panely se tak zapojují za sebe = sériově. Dochází tak se sčítání napětí jednotlivých článků, proud se nemění. Sériové zapojení se využívá hlavně u síťových systémů dodávajících elektrickou energii do rozvodné sítě, kde je nutné generovat napětím až několik set voltů. Několik modulů zapojených do série se nazývá řetězec nebo „string“. Při tomto zapojení je napětí řetězce rovno součtu napětí na jednotlivých FVP. Proud řetězce se rovná proudu jednoho fotovoltaického panelu.
12V + 12V = 24V x 1A = 24W
Při sériovém zapojení musí téct články či panely stejný proud. Nejsou-li sluncem ozářeny rovnoměrně, každý generuje různý elektrický proud a výstupní proud celé soustavy odpovídá nejhůře osvětlenému prvku. Proto například zastínění jednoho z takto zapojených článků v panelu nebo jednoho panelu v elektrárně způsobí, že neprotéká žádný proud, respektive nedodává výkon, i když jsou ostatní články optimálně osvětleny. Z tohoto pohledu je paralelní zapojení výhodnější.
Paralelní zapojení panelů
Tento typ zapojení využijeme tehdy, když potřebujeme zvýšit protékající proud. Při tomto zapojení se sčítají proudy jednotlivých článků, ale napětí se nemění.
Paralelní zapojení využíváme zejména tam, kde se využívá solární elektřina jen lokálně (tzv. ostrovní systémy) a je zde potřeba zálohovat energii v akumulátorech s napětím 12 nebo 24 VDC. Více o solárních systémech ZDE.
To umožňuje zvyšovat generovaný elektrický výkon při zachování nízkého výstupního napětí zvýšením hodnoty dodávaného el. proudu, protože je celkový výkon solární elektrárny, který je dán součinem napětí a proudu, na struktuře propojení nezávislý. 1A + A1 = 2A x 12V = 24W
Sérioparalelní zapojení panelů
Pro zvýšení celkového napětí i protékajícího proudu se zapojí potřebný počet panelů do setu a ten se následně násobí. Sčítají se tak proudy i napětí setů.
12V + 12V = 24V x 1A = 24W + 12V + 12V = 24V x 1A = 24W = 24V 48W (2x 24V/1A)
Při výpočtech postupujeme takto:
Počítejme, že máme dva fotovoltaické panely, s nominálním napětím 12 V a max. proud z panelu bude 1A. Pokud tyto fotovoltaické panely spojíme do série, získáme na výstupu nominální napětí 2 x 12 V = 24 V, a proud 1 A. Max. výkon bude tedy 24 V x 1 A = 24W. Pokud tyto panely spojíme paralelně, získáme na výstupu nominální napětí 12V a proud 2 x 1A = 2A. Max. výkon bude tedy 12 V x 2 A = opět 24 W.
Důležité
Vzájemně propojovat je ideální stejné solární panely. Tedy panely se stejnými technickými parametry, stejným výkonem a od stejného výrobce. Pokud např. propojíme do série dva panely, jeden menší s menším výstupním proudem a druhý panel větší, s větším výstupním proudem, dostanete ze systému max. proud, který bude na úrovni max. proudu menšího panelu!