Energia
Miten aurinkopaneelien sarja- ja rinnankytkentä vaikuttavat jännitteeseen ja virtaan? keyboard_arrow_down
Aurinkopaneelien kytkentätapa vaikuttaa lataussäätimelle tulevaan jännitteeseen ja virtaan sekä kaapelien ja lataussäätimen mitoitukseen. Samoissa olosuhteissa samanlaisten paneelien yhteenlaskettu nimellisteho on sama kummallakin kytkentätavalla.
Sarjakytkennässä jännite kasvaa
Sarjakytkennässä yhden paneelin plusnapa yhdistetään seuraavan paneelin miinusnapaan. Paneelien jännitteet lasketaan yhteen, mutta virta pysyy samanlaisilla paneeleilla yhden paneelin tasolla.
Suurempi jännite mahdollistaa saman tehon siirtämisen pienemmällä virralla. Tämä vähentää kaapelihäviöitä ja on hyödyllistä etenkin silloin, kun paneelien ja lataussäätimen välinen matka on pitkä.
Sarjakytkennässä yhden paneelin varjostuminen tai muita pienempi virrantuotto voi rajoittaa koko sarjan tuottoa. Vaikutukseen vaikuttavat myös paneelien ohitusdiodit ja lataussäätimen toiminta.
Rinnankytkennässä virta kasvaa
Rinnankytkennässä paneelien plusnavat yhdistetään keskenään ja miinusnavat keskenään. Jännite pysyy yhden paneelin tasolla, mutta paneelien virrat lasketaan yhteen.
Rinnankytkentä voi olla hyödyllinen, jos paneeleihin osuu varjoa eri aikoina: yhden paneelin heikentynyt tuotto ei yleensä rajoita muiden virrantuottoa yhtä suoraan kuin sarjakytkennässä. Suurempi kokonaisvirta edellyttää kuitenkin paksumpia kaapeleita ja voi lisätä kaapelihäviöitä.
Esimerkki kahdesta samanlaisesta 200 W:n paneelista
Jos yhden paneelin toimintajännite on 20 V ja toimintavirta 10 A:
| Kytkentä | Jännite | Virta | Yhteisteho |
|---|---|---|---|
| Sarjaan | 40 V | 10 A | 400 W |
| Rinnan | 20 V | 20 A | 400 W |
Arvot kuvaavat paneeliston toimintaa samoissa olosuhteissa. Ne eivät tarkoita suoraan akulle menevää latausjännitettä tai latausvirtaa.
Kytkentätapa valitaan lataussäätimen ja asennuksen mukaan
Sarjakytkennässä on varmistettava, ettei paneeliston yhteenlaskettu avoimen piirin jännite ylitä lataussäätimen enimmäisjännitettä edes pakkasella, jolloin paneelijännite nousee. Rinnankytkennässä on huomioitava erityisesti kokonaisvirta sekä kaapelien, liittimien ja suojausten mitoitus.
MPPT-lataussäädin pystyy hyödyntämään akkua korkeamman paneelijännitteen ja muuttamaan sen akulle sopivaksi lataukseksi. PWM-säätimellä paneeliston jännite on sovitettava tarkemmin akuston jännitteeseen, eikä paneelien sarjakytkentä yleensä tuo vastaavaa hyötyä.