ストリングのパネル枚数:Voc・Vmpと温度で決める
VocとVmpと温度から、1ストリングに直列にできるパネルの最少枚数と最大枚数を、4つの例で計算します。計算ツールで自分のデータも試せます。
温度で電圧が変わる
この記事では、太陽光パネルの直列と並列で説明した内容を、実際の数値で確かめます。ストリングのパネル枚数には最少と最大があり、どちらも温度に左右されます。寒いとパネルの電圧は上がり、暑いと下がります。
そのため計算では、それぞれの上限・下限にとって最も厳しい条件を使います。インバーターの上限には最も高くなる電圧(寒いとき)を、MPPT範囲の下限には最も低くなる電圧(暑いとき)を当てはめます。
計算に必要なデータ
パネルのVocとVmp
データシートVocは無負荷電圧、Vmpは最大出力点の電圧です。どちらも標準試験条件(25 °C)での値です。
温度係数
データシート単位は%/°Cです。Vocはおよそ−0.27 %/°C、Vmpはおよそ−0.35 %/°Cで、Vmpのほうが大きく変わります。
設置場所の温度
気候Vocには最低気温(冷え込んだ明け方)、Vmpには気温よりずっと高くなる高温時のセル温度を使います。
最大電圧とMPPT
インバーターVocが絶対に超えてはならない入力の上限と、インバーターが最大電力を追従できる電圧の範囲です。
2つの計算
Vocが49.5 V、Vmpが41.5 Vのパネル、最大600 VでMPPT範囲が160~550 Vのインバーター、最低気温が−15 °Cで夏のセル温度が70 °Cになる場所を例にします。
このストリングは5~10枚にできます。実際には、極端な日に頼らないよう、どちらの限界からも余裕のある枚数を選びます。
4つのケース
同じパネルでも、気候とインバーターによって適切な枚数は変わります。ケースごとの最大枚数を見てみましょう。
自分の数字で試す
パネルとインバーターのデータシートの値、設置場所の気温に置き換えてください。計算ツールが、両端の電圧、パネル枚数の範囲、選んだ枚数が電圧の制限に収まるかどうかを示します。
よくある間違い
推奨すること
- Vocには設置場所の最低気温、Vmpには高温時のセル温度を使う
- 最大枚数は切り捨て、最少枚数は切り上げにする
- Vocだけでなく、データシートのVmpの温度係数も使う
- 上限値はインバーターのメーカーにも確認する
避けること
- 25 °Cの電圧を足しただけで終わりにする
- Vocをインバーターの上限ぎりぎりまで詰める(冷え込んだ朝に超えることがあります)
- セルが気温よりずっと高くなることを忘れる
- 種類の違うパネルを同じストリングに混ぜる
Editor Solarで図を描く
この記事の図を読み込んだEditor Solarです。機器を移動し、ラベルを変更し、部品を接続して、PNG・SVG・PDFで書き出せます。無料で、すべてブラウザー上で動作します。
試してみましょう: パネルを11枚に変えて、低温時のVocを計算し直しましょう。インバーターの600 V以内に収まるでしょうか。結果を図のテキストに書き込んでください。
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