En eller två strängar?

[filip71]

Min nuvarande anläggning bygger på
* SMA Sunny Boy 2100TL
  - MPP 200-480VDC
  - Max ACeffekt=2150W
* 12 stycken ZNSHINE ZXP6-60-240/P
   - 240 Wp * 12 =  2880kWp
   - 29,75V vid MPP och 37V i tomgång
   - rak sydlig orientering
   - kopplade i en sträng eftersom min växelriktare börjar för högt på MPP...

En rensopad himmel hela dagen ger följande effektkurva;


Jag har då två uppenbara problem med denna anläggning
1) Skuggning på morgonen fram till klockan 10:20
2) Växelriktaren slår i taket vilket syns på den tillplattade kurvan

Jag har nu skaffat en större växelriktare på 4kW och kommer på den ena trackern koppla 8 nya paneler riktade mot öster och på den andra trackern kopplar jag på de 12 befintliga panelerna. Med det har jag löst problem (2).

SMA SB4000TL har en MPP på 175-500V vilket gör att jag rent teoretiskt skulle kunna dela på mina 12 paneler till 2 strängar med 6 paneler på varje. Jag kommer då att delvis kunna överbrygga mitt skuggproblem. Jag kan då köra på "halv effekt" från klockan ~8:45 till 10:20 vilket borde ge mig ca 1kWh extra om dagen.



6*30V=180V vilket med en mycket liten marginal betyder att det borde gå bra.
Jag har studerat hur nuvarande tracker jobbar

...och det gör mig tveksam om en uppdelning till två strängar är en bra idé. Utbytet under molniga dagar blir förmodligen (något?) sämre med två strängar men blir det så mycket sämre att det inte uppvägs av produktionsbortfallet pga skuggan?

Hur hade ni gjort i mina kläder? En eller två strängar?

[calle]

Vrid panelerna så att skuggningen inte påverkar panelerna helt.
De inbyggda bypass dioderna delar oftast panelerna på längden, skuggade kortänden så dör hela panelen. Skuggade en långsida så har du bara förlorat 1/3.

Kan va lite klurigt att ändra det i efterhand. Gör simulering i PVsyst och se hur mycket det kan ge. Det kan vara värt det.

Skickat från min Xperia™-smartphone

"filip71 [via Solcellforum]" <[hidden email]> skrev:

Min nuvarande anläggning bygger på
* SMA Sunny Boy 2100TL
  - MPP 200-480VDC
  - Max ACeffekt=2150W
* 12 stycken ZNSHINE ZXP6-60-240/P
   - 240 Wp * 12 =  2880kWp
   - 29,75V vid MPP och 37V i tomgång
   - rak sydlig orientering
   - kopplade i en sträng eftersom min växelriktare börjar för högt på MPP...

En rensopad himmel hela dagen ger följande effektkurva;


Jag har då två uppenbara problem med denna anläggning
1) Skuggning på morgonen fram till klockan 10:20
2) Växelriktaren slår i taket vilket syns på den tillplattade kurvan

Jag har nu skaffat en större växelriktare på 4kW och kommer på den ena trackern koppla 8 nya paneler riktade mot öster och på den andra trackern kopplar jag på de 12 befintliga panelerna. Med det har jag löst problem (2).

SMA SB4000TL har en MPP på 175-500V vilket gör att jag rent teoretiskt skulle kunna dela på mina 12 paneler till 2 strängar med 6 paneler på varje. Jag kommer då att delvis kunna överbrygga mitt skuggproblem. Jag kan då köra på "halv effekt" från klockan ~8:45 till 10:20 vilket borde ge mig ca 1kWh extra om dagen.



6*30V=180V vilket med en mycket liten marginal betyder att det borde gå bra.
Jag har studerat hur nuvarande tracker jobbar

...och det gör mig tveksam om en uppdelning till två strängar är en bra idé. Utbytet under molniga dagar blir förmodligen (något?) sämre med två strängar men blir det så mycket sämre att det inte uppvägs av produktionsbortfallet pga skuggan?

Hur hade ni gjort i mina kläder? En eller två strängar?

---

Om du svarar på detta e-postmeddelande kommer ditt meddelande att läggas till i diskussionen nedan:

http://solcellforum.18852.x6.nabble.com/En-eller-tv-strangar-tp5001720.html

To start a new topic under Solcellsanläggningar - Projekt, email [hidden email]
To unsubscribe from Solcellforum, click here.
NAML

[nelos]

Du ligger tyvärr troligen alltför nära växelriktarens gräns för maximaleffektföljning om du använder 6 paneler per sträng.

Växelriktarens område för maximaleffektföljning är 175 till 500V.

Vid STC ligger dina paneler på spänningen 29,75V, som ger 6*29,75 = 178,5V. Det är OK.

178,5V är visserligen mer än 175V, men det gäller vid STC, dvs då panelerna har temperaturen 25 grader.

Den temperaturen kommer panelerna inte ha varma vindstilla sommardagar, utan paneltemperaturen kan gå upp till ca 70 grader, och då blir arbetsspänningen lägre.

För att räkna ut maximaleffektpunkten vid högre temperaturer behöver man temperaturkoefficienten för panelen, jag hittade databladet här:

http://www.saegroup.com.au/downloads/znshine/ZNShine_datasheet_220-250W.pdf

Enligt databladet är "Temperature coefficient of Voc" = -0,33%/C
Vi kallar koefficienten för k.

Vid en temperatur t gäller då:

Vmpp(t) = VmppSTC * (1 + k) ^ t
Vi sätter in dina värden:

Vmpp(t) = 29,75 * ( 1 + -0,33%) ^t = 29,75 * ( 1 -0,0033) ^ t = 29,75 * 0,9967 ^ t


För en temperaturavvikelse från 25 grader gäller alltså:

     Vmpp(t) =  29,75 * 0,9967 ^ t


Vid 70 grader celsius är temperaturskillnaden (70-25) = 45, dvs t = 45.

Det ger
 Vmpp(45) =  29,75 * 0,9967 ^ 45 = 25,64 V

Vid paneltemperaturen 70 grader celsius kommer arbetspunkten ligga på 25,64V.
För en sträng ger detta 6*25,64V = 153,8V.

153,8V ligger under gränsen 175V.

Nu vet jag inte hur växelriktaren kommer bete sig om in spänningen ligger under 175V, men den kommer nog inte kunna ligga och ge maximal effekt.

[filip71]

Calle wrote

Vrid panelerna så att skuggningen inte påverkar panelerna helt.
De inbyggda bypass dioderna delar oftast panelerna på längden, skuggade kortänden så dör hela panelen. Skuggade en långsida så har du bara förlorat 1/3.

Kan va lite klurigt att ändra det i efterhand. Gör simulering i PVsyst och se hur mycket det kan ge. Det kan vara värt det.

Att vrida dem på höjden (porträtt vs landskap) går nog inte; de får helt enkelt inte plats på varken höjd eller bredd, och även om så gick så måste alla fästen flyttas och det är ett väldigt stort arbete. Sedan hjälper det ju bara skuggning på sista kolumnen av paneler. Jag hade tänkt att placera sträng 1 och 2 så här

1  1  2
1  1  2
1  2  2
1  2  2

Om jag nu skulle vrida alla paneler 90 grader och behålla med en sträng (eller två för den delen) så blir det först när alla paneler i 2*

1 1 2 2*
1 1 2 2*
1 1 2 2*

får sin vänstraste tredjedel avskuggad som man kan köra full fart. Skillnaden i tid blir då kanske 20 minuter längre maxdrivtid. Det är det inte värt om man jämför med att dela upp i två strängar där jag vinner nästan 1,5 timme. Men jag uppskattar ditt konstruktiva förslag.

Läste på Bengts blogg att landskapsmontering är nog att föredra framför portträtt på vintern eftersom snön samlar sig längst hela nedankanten och därmed omintetgör hela iden med bypass-dioder. Å andra sidan så glider snön av lättare en portträtt-anläggning. Omöjligt att veta om man ska satsa på gungor eller karuseller. ;-) Men i det här perspektivet kanske det bara ska ses som en parentes eftersom vinterproduktionen är så liten och just snöansamlingsperspektivet bara berör en bråkdel av hela vintertiden.

[filip71]

nelos wrote

Du ligger tyvärr troligen alltför nära växelriktarens gräns för maximaleffektföljning om du använder 6 paneler per sträng.

...

Vid paneltemperaturen 70 grader celsius kommer arbetspunkten ligga på 25,64V.
För en sträng ger detta 6*25,64V = 153,8V.

Nu vet jag inte hur växelriktaren kommer bete sig om in spänningen ligger under 175V, men den kommer nog inte kunna ligga och ge maximal effekt.

Det jag tror händer (och som jag skulle vilja få bekräftelse härifrån) är att växelriktaren drar ner på strömmen (effekten) för att få upp spänningen så den kan börja jobba igen. Så det blir nog aldrig så illa att den kommer rasa ner och ge noll utan det blir "lite lägre än max" - och vad det blir i siffror klara inte jag av att räkna ut.
Nu kommer vi till ett klassiskt optimeringsproblem där vi ska välja att optimera för undantagen eller optimera för genomsnittet (eller nånstans därmellan). Hur ser den typiska soldagen ut under året i Mellansverige? Jag har ingen aning. Men jag tänker nog inte optimera för att varma, vindstilla soliga dagar för de kan jag räkna på min ena hand. Däremot kan jag se att skuggorna från uthustaket påverkar garagetaket 65% av alla dagar i mars och april (jag räknade) så jag borde åtminstone försöka göra någonting...
Men din uträkning är ändå väldigt intressant så den behåller jag. Jag kanske ska överväga att man med en enkel "switch" kan växla mellan en och två strängar och helt enkelt prova vilket som blir bäst. Förlusten blir 15 meter extra DC-kabel (i singels-trängfallet) vilket på det stora hela nog inte är så farligt, och om det visar sig att två strängar är helt fel så kan man alltid korta dessa kablar...

[filip71]

Enligt SMA så finns det förrutom MPPT även en parameter till på min nya växelriktare och det är

Min. input voltage / initial input voltage:   125 V / 150 V  

Men det kanske inte är någonting viktigt att ta hänsyn till när det gäller produktion... (?)

[nelos]

För Kostals växelriktare anges också "initial input voltage", och det är den minsta spänning som krävs för att växelriktaren skall kunna ge någon uteffekt överhuvudtaget.
Under den spänningen startar inte växelriktaren. Men den gränsen ligger du ju över med god marginal.

Mellan denna undre gräns och MPP-gränsen så ger växelriktaren energi, men inte nödvändigtvis på maximaleffektpunkten.

Det är nog klokt att inte optimera för de relativt få dagar då paneltemperaturen blir 70 grader.

Den beräkningen är nog viktigare i Tyskland än i Sverige.
 
Jag provade att använda programmet "Kostal PIKO plan" för att beräkna arbetsspänningar.
Programmet är visserligen avsett för Kostals växelriktare och inte SMA, men solpanelsberäkningarna är ju lika i båda fallen.


Jag valde några solpaneler med liknande data som dina (hittade inte exakt modell), och fick då fram detta:



Vid STC ligger spänningen på 178,8V. (För denna växelriktare är gränsen 180V, så därför är den röd)
Vid 70 grader ligger spänningen på ca 152V.

De räknar även ut arbetsspänningen vid -10 grader, och då stiger spänningen till nästan 200V.

Nu är väl detta optimerat för tyska förhållanden där det är varmare än i Sverige.

[calle]

Behövs inte någon switch. Det räcker med att ha två strängar antingen i serie eller parallell. Det är bara att ändra i kontakterna. Dra ner båda slingorna till växelriktaren. Så har jag löst mitt problem. Visste inte om det skulle fungera med en eller två strängar. Det är nu enkelt att ändra direkt på riktaren. Dock så gör man det när det är mörkt!!!

 

 

From: [hidden email]

Sent: Sunday, April 28, 2013 10:08 PM

To: [hidden email]

Subject: Re: En eller två strängar?

 

nelos wrote

Du ligger tyvärr troligen alltför nära växelriktarens gräns för maximaleffektföljning om du använder 6 paneler per sträng.

...

Vid paneltemperaturen 70 grader celsius kommer arbetspunkten ligga på 25,64V.
För en sträng ger detta 6*25,64V = 153,8V.

Nu vet jag inte hur växelriktaren kommer bete sig om in spänningen ligger under 175V, men den kommer nog inte kunna ligga och ge maximal effekt.

Det jag tror händer (och som jag skulle vilja få bekräftelse härifrån) är att växelriktaren drar ner på strömmen (effekten) för att få upp spänningen så den kan börja jobba igen. Så det blir nog aldrig så illa att den kommer rasa ner och ge noll utan det blir "lite lägre än max" - och vad det blir i siffror klara inte jag av att räkna ut.
Nu kommer vi till ett klassiskt optimeringsproblem där vi ska välja att optimera för undantagen eller optimera för genomsnittet (eller nånstans därmellan). Hur ser den typiska soldagen ut under året i Mellansverige? Jag har ingen aning. Men jag tänker nog inte optimera för att varma, vindstilla soliga dagar för de kan jag räkna på min ena hand. Däremot kan jag se att skuggorna från uthustaket påverkar garagetaket 65% av alla dagar i mars och april (jag räknade) så jag borde åtminstone försöka göra någonting...
Men din uträkning är ändå väldigt intressant så den behåller jag. Jag kanske ska överväga att man med en enkel "switch" kan växla mellan en och två strängar och helt enkelt prova vilket som blir bäst. Förlusten blir 15 meter extra DC-kabel (i singels-trängfallet) vilket på det stora hela nog inte är så farligt, och om det visar sig att två strängar är helt fel så kan man alltid korta dessa kablar...

---

Om du svarar på detta e-postmeddelande kommer ditt meddelande att läggas till i diskussionen nedan:

http://solcellforum.18852.x6.nabble.com/En-eller-tv-strangar-tp5001720p5001725.html

To start a new topic under Solcellsanläggningar - Projekt, email [hidden email]
To unsubscribe from Solcellforum, click here.
NAML

[filip71]

calle wrote

Behövs inte någon switch. Det räcker med att ha två strängar antingen i serie eller parallell. Det är bara att ändra i kontakterna. Dra ner båda slingorna till växelriktaren. Så har jag löst mitt problem. Visste inte om det skulle fungera med en eller två strängar. ...

... och vilket blev det? En eller två strängar?

[calle]

Jag använder SolarEdge prylar så spänningen är inget problem för mig. Deras system har små optimizers under varje panel som justerar DC spänningen. Anledningen till att jag nu har kopplat det i två system är att varje ingång har en max effekt och eftersom jag byggde ut systemet så blev det för mycket för att en ingång skulle hantera det.

En annan fördel är att strömmen minskar i varje kabel. Nu hälften i varje och därmed minskar också effektförlusten till en 1/4 i varje kabel. men 2 strängar så blir det ändå halverad förlust. Den längre kabellängden ökar visst förlusten men inte i närheten av minskningen.

 

Pförlust= R*I^2.

 

From: [hidden email]

Sent: Monday, April 29, 2013 8:56 AM

To: [hidden email]

Subject: Re: En eller två strängar?

 

calle wrote

Behövs inte någon switch. Det räcker med att ha två strängar antingen i serie eller parallell. Det är bara att ändra i kontakterna. Dra ner båda slingorna till växelriktaren. Så har jag löst mitt problem. Visste inte om det skulle fungera med en eller två strängar. ...

... och vilket blev det? En eller två strängar?

---

Om du svarar på detta e-postmeddelande kommer ditt meddelande att läggas till i diskussionen nedan:

http://solcellforum.18852.x6.nabble.com/En-eller-tv-strangar-tp5001720p5001731.html

To start a new topic under Solcellsanläggningar - Projekt, email [hidden email]
To unsubscribe from Solcellforum, click here.
NAML

[nelos]

Jag matade in data för ditt system i "Sunny design" (SMA:s designprogram)
och enligt det så är det OK att använda två strängar med sex paneler i varje.
Det blir gröna bockar för spänningarna.

Går man däremot ned till fem paneler i en sträng så lyser det gult.

Här är en skärmdump med 6+6 paneler:




SMA design finns tillgänglig här:
http://www.sma.de/en/products/plant-planning/sunny-design.html

[filip71]

Schangtil service. Borde såklart ha hittat detta själv, men är glad att någon gjorde det åt mig. Så jag har matat in siffrorna lite mer rätt och då blir resultatet detta;




De paneler jag har producerar vid MPP 8,07A vilket med två strängar blir över 16A. Men på SMA SB-4000 är max ström in per tracker 15A... SMAs simulering (fliken übersicht) säger att det blir en produktionsminskning från 2719 till 2743kWh på årsbasis för garagepanelerna dvs (24kWh mindre/år) men det bygger på skuggfria paneler. Jag räknar ju med att få in 100-150kWh extra genom att ha två strängar så jag tror jag vinner på karusellerna trots allt.

Tänker jag rätt?

[filip71]

Jo en grej till. Man kan välja engelska som språk i Sunny Designer. Gå in på rullgardinsmeny "Extras" och sedan "Sprache wählen>" ;-)