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Pannelli solari in serie e in parallelo: capire le stringhe

· 6 min di lettura ·

Combina moduli e stringhe, verifica Voc e Vmp, correggi la tensione per la temperatura e rispetta i limiti MPPT dell’inverter.

Che cos’è una stringa

Una stringa è una catena di moduli collegati in serie: il positivo di uno va al negativo del successivo. La logica è la stessa delle batterie. Le tensioni si sommano, mentre la corrente è limitata dai moduli della catena. Non basta quindi sommare i watt: anche tensioni e correnti devono essere compatibili con l’inverter.

Moduli in serie

Si somma la tensione

  1. 41,5 V
  2. 41,5 V
  3. 41,5 V
  4. ≈ 125 V
  • 10 moduli × 41,5 V ≈ 415 V
  • Corrente pari a quella di un modulo: circa 13 A
  • Meno cavi fino all’inverter

Stringhe in parallelo

Si somma la corrente

  1. Stringa 1
  2. Quadro di stringa
  3. Stringa 2
  • 2 stringhe × 13 A ≈ 26 A
  • Tensione pari a quella di una stringa
  • Le stringhe devono essere compatibili tra loro

I valori da conoscere

49,5 VVoc: tensione a circuito aperto
41,5 VVmp: tensione di massima potenza
13,9 AIsc: corrente di cortocircuito
≈ 495 VVoc di una stringa da dieci moduli
Valori illustrativi alle condizioni standard di prova, STC. Per l’impianto reale servono i dati dei dispositivi scelti.

La finestra MPPT

L’inverter cerca il punto di massima potenza mediante il suo MPPT. Ci sono due limiti distinti: la Vmp della stringa deve rimanere nella finestra MPPT sia con il caldo sia con il freddo, e la Voc non deve mai superare la tensione massima di ingresso, neppure nella giornata più fredda prevista. Una stringa può quindi funzionare in condizioni ordinarie e diventare incompatibile a basse temperature.

Stringa di 10 moduli: Vmp da 350 V a caldo a 451 V a freddo; Voc a freddo 528 Vfinestra MPPTmax. 600 VVmp caldo 350 VVmp freddo 451 VVoc freddo 528 V0 V345 V690 V
Con dieci moduli, Vmp rimane nella finestra MPPT e Voc resta sotto il limite dell’inverter.

Perché il freddo aumenta la tensione

La tensione del modulo aumenta quando diminuisce la temperatura della cella. Il produttore indica la variazione mediante il coefficiente di temperatura di Voc, spesso intorno a −0,25 o −0,30 %/°C. Vmp varia maggiormente, per esempio da −0,35 a −0,40 %/°C. Se il dato manca, il coefficiente di Pmax può servire da approssimazione, ma vicino al limite può cambiare il numero minimo di moduli: in un esempio, passare da −0,35 a −0,40 %/°C porta da cinque a sei moduli. Preferisci il coefficiente Vmp della scheda e verifica il risultato con la documentazione del produttore.

Voc di un modulo: 49,5 V a 25 °C; coefficiente −0,27 %/°C

−10 °C: inverno rigido54,2 V
0 °C: mattina fredda52,8 V
25 °C: condizione standard49,5 V
50 °C: giornata calda46,2 V
70 °C: tetto in estate43,5 V

Calcola la tua stringa

Il numero di moduli deve rientrare tra un minimo, per raggiungere l’MPPT con il caldo, e un massimo, per non superare la tensione ammessa o uscire dall’MPPT con il freddo. Prova con i dati reali dei tuoi dispositivi. La temperatura utilizzata è quella della cella: al sole può essere molto più alta di quella dell’aria. Il calcolatore controlla le tensioni e non sostituisce la verifica di tutti gli altri limiti elettrici.

Interattivo

Quanti moduli entrano in una stringa?

Inserisci i dati del modulo e dell’inverter. Il calcolatore corregge la tensione in base alla temperatura.

52,8 VVoc per modulo a freddo
35,0 VVmp per modulo a caldo
da 5 a 11moduli per stringa
OK10 moduli entro i limiti

Stringa di 10 moduli: Vmp da 350 V a caldo a 451 V a freddo; Voc a freddo 528 Vfinestra MPPTmax. 600 VVmp caldo 350 VVmp freddo 451 VVoc freddo 528 V0 V345 V690 V

Stringhe in parallelo e ombre

  • Sullo stesso ingresso: uguale numero e modello di moduli, con orientamento e inclinazione compatibili
  • Tetto rivolto in due direzioni, est e ovest: usa ingressi MPPT separati
  • A partire da tre stringhe in parallelo, prevedi fusibili di stringa nel quadro e verifica le prescrizioni specifiche del produttore

Disegna il tuo campo fotovoltaico

Lo schema seguente mostra due stringhe riunite in un quadro e collegate all’inverter. Usalo per rappresentare il tetto e annotare tensioni e correnti di ogni ingresso. Verifica anche la corrente massima di ingresso e quella di cortocircuito ammesse dall’inverter. Due configurazioni con la stessa potenza nominale possono avere comportamenti elettrici diversi.

Disegna con Editor Solar

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Due stringhe da dieci moduli riunite in un quadro di stringa e collegate all’inverter.

Prova: Separa le stringhe su due ingressi MPPT: rimuovi il quadro di stringa, collega ciascuna stringa direttamente all’inverter e indica «MPPT 1» e «MPPT 2» sui collegamenti.

Modelli pronti: Schema connesso alla rete con microinverter

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