Fotovoltaicos, ligação serie paralelo, diferentes tipos.

[mda]

Um assunto que nunca vi debatido em tópico dedicado, e com o qual alguns de nós se debateram ou se vão de bater ao longo da evolução dos seus sistemas.

Com o evoluir dos nosso sistemas acabamos por ter painéis de diferentes voltagens e potencias, que porque mudamos de inversor ou de sistema, temos a necessidade de ligar de maneira diferente para alimentar os ditos sistemas.

O que eu pretendo abrindo este tópico é que se debatam os prós e os contras, e as técnicas e esquemas para ligar diferentes painéis com diferentes voltagens, e diferente potencias de forma a ter arrays balanceados para alimentar os nosso inversores ou carregadores.
Quais as vantagens e desvantagens, e que problemas pode acarretar.

[mda]

O meu exemplo é o seguinte.
Tinha 14 paineis de 100W 12v, e como precisei de aumentar a potencia comprei mais 3 paineis de 240W 32v.
Como precisava de cerca de 1100W por string e a voltagem admitida estava dentro dos limites, liguei 11 painei de 100W em serie, e depois liguei os 3 de 240w mais 3 de 100W.
Até ao momento esta tudo a funcionar bem, e com o output esperado.

[Emanuel Couto]

Se a tensão por string for a mesma não há problema
Força com isso.......

[mda]

Por acaso não são mas é porque o meu inversor tem dois mppt trackers independentes.
Mas vamos supor que eu quero ir para um sistema que so tem um mppt tracker e que tem como voltagem de funcinamento optima de 90V.
NO meu ponto de vista faria series de 90V aproximadamente e depois ligaria em paralelo ao inversor, mas na realidade as voltagem nunca vão ser exactamente iguais, visto que com painéis diferentes so se consegue aproximar.

Quais seriam as perdas sofridas com este tipo de ligação? Haverá contra indicações?

[visitante1]

basicamente os paineis mais comuns são de 36 celulas (+-17v), 60 celulas (+-30v) e 72 celulas(+-47v)
não importa só o valor de tensão da string, importa que os paineis sejam do mesmo tipo para que tanto a voltagem como a corrente sejam uniformes em todos os paineis.
o que se aconselha em caso de paineis diferentes é ter controladores adequados a cada string.
portanto no acto da compra é só optar por paineis com o mesmo numero de celulas ou tensão, se não se arranjar do mesmo tipo então como disse optar por controladores independentes.

No caso de ligação a inversores de rede o melhor é não inventar e optar por não misturar, o resultado final não será dos melhores.

se alguem tiver paineis de diferentes tipos o melhor é colocar á venda, haverá sempre alguem que os compre!

[Emanuel Couto]

Há sempre uma pequena variação de tensão entre painéis, que poderá ser absorvida pelo conversor, claro que vai depender da arquitetura do mesmo.

Os últimos painéis de (24V) que comprei, tem uma tensão ligeiramente acima dos anteriores, mas nada demais.

Em termos de perdas, vai depender sempre de vários fatores!
Secção do cabo, resistências nas conecções (quanto mais painéis mais resistência), tensão para converter etc.

Quanto mais corrente circular no cabo, menor impedância ele deve ter, a solução é aumentar a secção do mesmo, ou fazer várias strings para escoar toda a energia (PV) e em dias de calor ainda pior.

Por este fato no meu caso (apesar de ser mais caro) coloquei (4) strings (2) painéis cada.
E com (4) painéis de (235W) + (4) de (245W) já atingi correntes pico na ordem de (73A)

Portando, quanto mais painéis colocados em paralelo, mais corrente a circular nos cabos, compensamos isto, colocando cabo com mais secção, ou mais Strings em paralelo.
Mais tensão a circular no conversor, mais tensão para converter, maior perdas por efeito joule, mais stress dos seus componentes.

[CrOhN]

Portando, quanto mais painéis colocados em paralelo, mais corrente a circular nos cabos, compensamos isto, colocando cabo com mais secção, ou mais Strings em paralelo.
Mais tensão a circular no conversor, mais tensão para converter, maior perdas por efeito joule, mais stress dos seus componentes.

Como compensas percas em cabo, colocando mais strings em paralelo?

Mais tensão, mais percas por efeitos de Joule!? Onde!? Quer dizer, vamos ter que arrancar todo o sistema de distribuição em alta-tensão que existe pelo mundo fora!

Em relação a montar paineis diferentes em conjunto:

Quando ligados em série, ter em conta a corrente, terão que ser o mais similares possível.
Em grandes séries, é que se vê a pontencialidade dos diodos de bypass que falei no outro tópico. Ex: uma série de 10 paineis de 100W, ficamos com 1000W, se sombrear uma célula, apenas "inutiliza" metade de um painel, ficamos ainda com 950W. Os mesmo paineis, ligados em 2 grupos de 5 paineis, sombreando uma célula, possivelmente, dependendo da carga, podemos ficar com um conjunto de paineis "inutilizado" (500W).

Em paralelo, ter em conta a tensão, terão que ser o mais similares possível. Se bem que neste parametro, não seja tão grave como discrepância na corrente. Basta olhar para as curvas de corrente-tensão das especificações dos paineis. Grosso modo, podemos sempre ligar em paralelo, paineis que tenham o mesmo numero de células.

[mda]

Dando a minha ligação como exemplo, tenho 3 X 17v (100W) e 3 X 32V (240W) ligados em serie num dos mppt, em comparação com o outro mppt que tem 11 X 17V (100W), tirando a tensão que é justificadamente diferente, não noto grandes diferenças no rendimento, especialmente em condições favoráveis de céu limpo, já em condições de céu nublado nota-se alguma coisa, mas não muito.

Pelo que tenho percebido e era já a minha opinião em ligações serie/paralelo, o mais importante é mesmo que nas ligações paralelo, as voltagens sejam o mais próximas possível.

Quais os efeitos possíveis para desequilíbrios de tensões e correntes entre painéis e series?

[CrOhN]

Na string com os 3x17 + os 3x32, como estão ligados?

[mda]

Tudo em série.

[CrOhN]

Então estás a limitar a corrente nos paineis de 240W, quase de certeza estão a comportar-se como se fossem de 100W.

[mda]

Não noto muito isso!

Quais os precipícios teóricos em que se baseia para tal afirmação?

Quer dizer que se eu deixa-se um de fora e liga-se 2 X 17V (100W) em paralelo 34V e 3 X 32V (240W) teria melhores resultados?

Quis o cálculos e grandezas a ter em conta para fazer emparelhamentos deste tipo?

[CrOhN]

Para o teu steca, se calhar era venderes os de 100W e trocar por um de 240W. 4 de 240W ligados em série, aposto que terias melhores resultados.

Já agora, com quantificas a energia que a string dos paineis misturados está a debitar?

[mda]

Sim eu compreendo isso! Mas eu estou a usar o meu apenas para exemplo do tópico, que tem como objectivo compreender os prós e contras e como funciona o emparelhamento. Que não é ideal já todos concordamos, mas numa situação não ideal sem transacções comerciais a mistura qual o melhor ou pior, efeitos etc.

O StecaGrid Service permite-me monitorizar o que cada string debita em cada momento, e fazer log se necessário. A verdade é que perco alguma coisa mas não é assim tanto, pelo que tenho observado, cerca de uns 100W no máximo.

[CrOhN]

Só perdes 100W! Parece impossível! Tinha a ideia que a intensidade seria limitada pela dos paineis de 100W. Consegues medir a corrente dessa string?

[mda]

Segundo os teus cálculos em vez de 1020W eu deveria apenas ter 600W disponíveis nesse string.

Sim consigo medir com o inversor. Desde que tenho instalado já muitas vezes passou do 1900W instantâneos para um total instalado de 2120W distribuído por dois strings.

Admitindo que há perdas elas não me parecem assim tão grandes.

Eu penso nos painéis como se de uma bateria não recarregavel se trata-se ou seja desde que as tensões finais seja aproximadas tudo bem. Sei que vou fazer passar mais corrente do que normal pelas de menos intensidade, mas senso séries não deve fazer assim tão mal.

[JMLorenzo]

Não noto muito isso!

Quais os precipícios teóricos em que se baseia para tal afirmação?

Quer dizer que se eu deixa-se um de fora e liga-se 2 X 17V (100W) em paralelo 34V e 3 X 32V (240W) teria melhores resultados?

Quis o cálculos e grandezas a ter em conta para fazer emparelhamentos deste tipo?

Como é que ligando 2 X 17V (100W) em paralelo te dá 34V?

[mda]

Não noto muito isso!

Quais os precipícios teóricos em que se baseia para tal afirmação?

Quer dizer que se eu deixa-se um de fora e liga-se 2 X 17V (100W) em paralelo 34V e 3 X 32V (240W) teria melhores resultados?

Quis o cálculos e grandezas a ter em conta para fazer emparelhamentos deste tipo?

Como é que ligando 2 X 17V (100W) em paralelo te dá 34V?

Realmente, que cabeça a minha.

[mda]

Hoje esta um dia mau, mas deixo aqui as medições que tirei agora mesmo.
Para alem das voltagens diferente pelas series serem diferentes não se distingue muito um do outro.

[JMLorenzo]

Pelos valores que apresentas temos:
o painel de 240W/32V = 7.5A e o de 100W/17V=5.8A, apesar de ter menos de metade da potencia a corrente é apenas 1.7A inferior dai que talvez seja por isso que não notas muita diferença.
Se estiver enganado que me corrijam.