Можно ли соединять поли- и монокристаллические панели между собой Комментировать

Солнечные электростанции на доме, даче, катере или автодоме иногда требуют модернизации или ремонта, например, после длительной эксплуатации. Также случается ситуация, когда владельцы сталкиваются с необходимостью заменить поврежденную солнечную панель или желают усилить систему, добавив новую панель.

Рассмотрим типичный сценарий на примере автодома: на автодоме были установлены две поликристаллические панели мощностью по 100 Вт размерами 100×67 см и одна из них повреждается. Спустя годы, аналогичные поликристаллические панели уже недоступны на рынке, а ближайший вариант по размерам – монокристаллическая панель. Владельцы часто сомневаются, можно ли соединить панели разных типов, моно и поли, опасаясь нанести вред системе. В этой статье мы выясним так ли это.

Поли- и монокристалл, в чем разница

Прежде чем обсуждать их соединение, важно понять основные различия между поликристаллическими и монокристаллическими панелями. Монокристаллические панели, узнаваемые по их однородному темному цвету ячеек и срезанным краям, изготавливаются с использованием одного, чистого кристалла кремния, который разрезается на ячейки. Они известны своей высокой эффективностью и элегантным внешним видом.

С другой стороны, поликристаллические панели, ячейки которых имеют  характерный “пятнистый” вид с синим оттенком, т.к. они изготавливаются из нескольких сплавленных кристаллов кремния. Они немного менее эффективны, чем монокристаллы, но более дешевы. Однако, и у поли- и у монокристаллических панелей ячейки изготавливаются из кремния, процесс генерации электричества основан явлении внутреннего фотоэффекта. Поэтому,

с точки зрения физики полупроводников, оба типа панелей, поли и моно, являются идентичными и их можно объединять в единую систему.

Проблематика замены панели и расширения системы

Теперь мы знаем, что когда речь идет о замене или добавлении новой панели в существующую систему, соединение поликристаллических и монокристаллических панелей возможно, однако требует тщательного подхода к выбору параметров.

Главное – согласовать напряжение и ток панелей для обеспечения их совместимости и эффективной работы.

Согласование параметров панелей

При замене поврежденной панели или добавлении новой, важно учитывать такие параметры, как рабочие напряжение и ток, а именно ток и напряжение в точка максимальной мощности, Imp и Ump, соответственно. Если новая монокристаллическая панель имеет близкие параметры к существующей поликристаллической, они могут эффективно работать вместе, но если отличие большое, то нужно делать расчет потерь.

Расчёт согласования параметров на реальном примере

Как описали выше, рассмотрим случай двумя поликристаллическими панелями мощность 90Вт, допустим одна панель вышла из строя и вместо нее мы хотим установить монокристаллическую панель на 100Вт. Ниже представлены фото этикеток с техническими характеристиками панелей на 90 и 100Вт. Фото этикетки панели Victron любезно предоставлена одним из наших клиентов.

Для удобства сравнения технических характеристик панелей мы их свели в единую таблицу ниже.

Параметр	Восток 100М3	Victron SPP040901200
Тип	Монокристалл	Поликристалл
Мощность пиковая	100 Вт	90 Вт
Ump	20.2 В	19.54 В
Imp	4.96 В	4.61 А
Uoc	24.7 В	23.44 В
Isc	5.24 А	4.98 А
Размеры	770*670*30 мм	780*668*30 мм

Панели могут быть подключены разными способами, поэтому рассмотрим оба варианта подключения, параллельное и последовательное.

Параллельное подключение поли и моно

При параллельном соединении нам важно напряжение, т.к. токи суммируются, а напряжение будет стремиться к меньшему значению. У панели Восток напряжение в точке максимальной мощности равняется 20.2В, а у Victron напряжение равняется 19.54В, по последнему напряжению и будет работать вся система, соответственно, выходная мощность монокристаллической панели в этой систему будет 19.54В * 4.96В = 96.9Вт вместо 100Вт, т.е. потеряем ~3%. Итоговая мощность с двух панелей составит ~187 Вт.

Последовательное подключение поли и моно

При последовательном соединении моно- и поликристаллической панелей, смотрим уже на ток в точке максимальной мощности (Imp), т.к. при таком соединение напряжение будет суммироваться, а ток в цепи будет ограничиваться наименьшим значением.

Как видно из таблицы,  у панели Victron Imp равно 4.61А, а у Восток  4.96А, т.е. Victron будет ограничивать по току панель Восток, последняя будет вырабатывать 4.61А *20.2В = 93Вт, т.е. потери в генерации у 100Вт панели составят ~7%, т.е. 7 Вт. Суммарная генерация с двух панелей составит 183 Вт.

Технические аспекты и рекомендации

Вы можете задать вопрос, нужно ли при соединении разных типов панелей также учитывать их различную эффективность? Монокристаллические панели обычно более эффективны, что может вызвать некоторый дисбаланс в системе. Ответ – нет, учитывать не нужно, т.к. мы её уже учли через значения Ump  и Imp, т.к. КПД солнечной панели напрямую влияет на вырабатываемы ток.

Учет условий эксплуатации

Важным аспектом при добавлении новой панели является учет условий эксплуатации. Необходимо обеспечить, чтобы новая панель была установлена с учетом угла наклона и ориентации уже имеющейся солнечной панели для максимального сбора солнечной энергии. Также избегать затенения новой и существующих панелей.

Заключение

Итак, соединение поликристаллических и монокристаллических солнечных панелей в солнечной электростанции – это реальная, не запрещенная и эффективная практика при правильном подходе. Она позволяет не только восстановить функциональность системы после повреждения солнечной панели, но и усилить её, обеспечивая большую гибкость и эффективность использования солнечной энергии.

Возможности компании REENERGO

Нет времени разбираться, как выбрать правильно соединять солнечные панели? Обращайтесь к специалистам компании REENERGO, которые помогут вам подобрать правильное оборудование для вашей солнечной электростанции.