Wie werden Solarmodule in Reihen-Parallel-Konfiguration verdrahtet?

Reihen-Parallel-Anschluss von Solarmodulen an Batterie und Wechselrichter

Für kleine Haushaltslasten ist die Reihen-Parallel-Kombination von Solarmodulen weniger üblich (aber möglich) Kabelverbindung zu den Batterien, AC- und DC-Last über Laderegler, Batterie und USV /Wandler. Für verschiedene mögliche Verdrahtungssysteme können wir die Solarmodule und Batterien je nach Bedarf und entworfenem System in Reihe, parallel oder komplex d.h. seriell-parallel schalten.

In diesem Tutorial zeigen wir die grundlegende Verkabelung von Photovoltaikmodulen in Reihen-Parallel-Verbindung mit einer einzelnen oder mehreren Batterien, einem Laderegler, einer AC- und DC-Last über einen Laderegler und einen Wechselrichter.

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Diese Anordnung wird benötigt, wenn wir das Spannungsniveau (Spannung addiert sich und Strom ist gleich in Reihenschaltung) sowie den Ladestrom verdoppeln wollen (Strom addiert sich und Spannung ist bei Parallelschaltung gleich) vom Solarpanel zu den Batterien und anderen Lastpunkten. In diesem Fall müssen wir mehrere Solarmodule (Photovoltaik-Array) in Reihe parallel an die Batterien und Lastpunkte anschließen.

Indem wir die Photovoltaik-Module in Reihen-Parallel-Konfiguration verbinden, profitieren wir von beiden Verbindungen, d. h. Verdoppelung des Spannungsniveaus und Erhöhung der Nennstromstärke von den Solarmodulen zu den Batterien und AC/ DC-Last.

Spannung und Strom in seriell-parallel geschalteten Solarmodulen

Angenommen, wir haben 12 V, 10 A, 120 W Solarmodule, die in Reihen-Parallel-Verbindung geschaltet sind.

Ein Satz von zwei in Reihe geschalteten Solarmodulen

Reihenspannung:

V₁ + V₂ ….. + V_n

12 V + 12 V = 24 V . …     (Spannung addiert sich bei Reihenschaltung)

Reihe  Aktuell:

I₁ =I₂ ….. =I_n

10A =10A =10Ah     …      (Strom ist gleich in Reihenschaltung).

Jetzt haben wir zwei Sätze von in Reihe geschalteten Solarmodulen. Wenn wir diese beiden Sätze parallel schalten:

Parallelspannung:

V₁ =V₂ ….. =V_n

24V =24V = 24V     …      (Spannung ist bei Parallelschaltung gleich

Parallelstrom:

I₁ + I₂ ….. + I_n

10A + 10A =20A     …      (Strom addiert sich bei Parallelschaltung).

Schließlich erhalten wir 24 V, 20 A von vier PV-Modulen mit jeweils 12 V und 10 A d.h. wir haben sowohl die Spannung als auch die Stromkapazität von Solarmodulen verdoppelt, z. Spannung von 12V bis 24V und Stromstärke von 10Ah bis 200Ah durch Verbinden von PV-Paneelen in Reihen-Parallel-Konfiguration .

Verdrahtung von Photovoltaikmodulen in Reihen-Parallel-Verbindung

Um diese Verkabelung durchzuführen, stellen Sie zwei Sätze (Paare) von PV-Modulen her und verbinden Sie sie in Reihe. Auf diese Weise haben Sie zwei Paare von Solarmodulen, die in Reihe geschaltet sind. Verbinden Sie nun die beiden Sätze von in Reihe geschalteten Solarmodulen parallel, wie in der folgenden Abbildung gezeigt. Jetzt haben Sie vier 12-V-, 10-A-Solarmodule, die in Reihen-Parallel-Konfiguration verbunden sind.

Als nächsten Schritt können Sie diese Solarmodule an einen Laderegler anschließen. Eine einfache DC-Last (12 oder 24 V) kann direkt mit Strom versorgt werden, indem sie an den Laderegler angeschlossen wird.

Die AC-Last kann auf zwei Arten eingeschaltet werden. Erstens kann es bei normalem Sonnenschein (Tag) direkt mit Solarenergie betrieben werden. Zweitens kann die AC-Last (120V/230V AC) bei Beschattung (oder Nacht) durch die in den Batterien gespeicherte Energie über einen Wechselrichter mit Strom versorgt werden. Denken Sie daran, dass die Anzahl der Solarmodule und Batterien von den Lastanforderungen abhängt, bei denen Solarmodule sowohl die Batterien aufladen als auch die AC-Last mit Strom versorgen.

Das folgende Schaltbild für Solarpanel und Batterie zeigt wie vier 12-V-Solarmodule in Reihen-Parallel-Verbindung mit einer 24-V-400-Ah-Batterie verbunden werden mit automatischem Wechselrichtersystem. Beachten Sie, dass die Anzahl der Solarmodule und Batterien vom Design und den Lastanforderungen des Systems abhängt, d. h. mehrere Batterien und Solarmodule können in Reihe, parallel oder in Reihe parallel geschaltet werden, um die Ah-Nennleistung und Speicherkapazität zu erhöhen. (wir haben sie im vorherigen Post besprochen).

Diese Verkabelung ist aufgrund der automatischen USV-Verkabelung vollautomatisch, d. h. es muss kein automatischer oder manueller Umschalter/ATS-Schalter installiert werden, um zwischen Solarstrom oder Batteriespeicherstrom zu den Lastpunkten zu wechseln .

Gut zu wissen:

• Strom ist additiv, während Spannung in Parallelschaltung gleich ist.
• Strom ist gleich, während Spannung in Reihenschaltung addiert wird.
• Nur gleich bewertete Solarmodule können in Reihen-, Parallel- oder Reihenparallelschaltung angeschlossen werden.
• Ein 12-V-Solarmodul kann nur mit einem anderen 12-V-Solarmodul (seriell, parallel oder seriell-parallel) verbunden werden.
• Ein 12-V-Solarmodul sollte nicht (in Reihe, parallel oder seriell parallel) mit einem 6-V- oder 24-V-Solarmodul verbunden werden.

Zugehörige Solarmodul-Verdrahtungs- und Installationsdiagramme:

• Wie verdrahte ich Solarpanel und Batterien in Reihe für ein 24-V-System?
• Wie verdrahte ich Solarpanel und Batterien parallel für ein 12-V-System?
• Wie verdrahte ich Solarmodule und Batterien in Reihen-Parallel-Verbindung?
• Wie werden Solarmodule in Reihe und Batterien parallel geschaltet? 12/24/48V-System
• Wie werden Solarmodule parallel und Batterien in Reihe geschaltet? 24V-System
• Grundlegende Komponenten, die für die Installation des Solarmodulsystems benötigt werden
• Wie viel Watt Solarpanel benötigen Sie für Haushaltsgeräte?