การเชื่อมต่อแผงโซลาร์เซลล์แบบอนุกรมกับแบบขนาน - ทำไมและอย่างไร

การเข้าใจวิธีการเชื่อมต่อ แผงโซลาร์เซลล์ อย่างเหมาะสมนั้นอาจเป็นเรื่องยุ่งยาก โดยเฉพาะสำหรับผู้เริ่มต้น ด้วยตัวเลือกและข้อพิจารณามากมาย กระบวนการเชื่อมต่อแผงโซลาร์เซลล์เข้าด้วยกันเพื่อใช้พลังงานจากดวงอาทิตย์อย่างมีประสิทธิภาพอาจดูน่ากลัว

ในคู่มือที่ครอบคลุมนี้ เราจะนำทางผ่านเขาวงกต โดยชี้ให้เห็นว่า แผงโซลาร์เซลล์เชื่อมต่อกันอย่างไร และ วิธีการเดินสายใดดีกว่าสำหรับ ระบบโซลาร์ของคุณ ไม่ว่าคุณจะเริ่มต้นโครงการโซลาร์ครั้งแรกหรือกำลังมองหาวิธีปรับปรุงระบบที่มีอยู่ คู่มือนี้จะมอบความชัดเจนและข้อมูลเชิงลึกที่มีค่าเพื่อตอบสนองความต้องการของคุณ.

 

 

แผงโซลาร์เซลล์เชื่อมต่อกันอย่างไร?

แผงโซลาร์เซลล์มักจะเชื่อมต่อกันผ่านสองวิธี: อนุกรมหรือขนาน การเลือกขึ้นอยู่กับ หลายปัจจัย รวมถึงความต้องการพลังงาน, ประเภทของ ตัวควบคุมการชาร์จพลังงานแสงอาทิตย์, อินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์, ระบบแบตเตอรี่, และสภาพแวดล้อม.

แผงโซลาร์เซลล์มักต้องการ กล่องเชื่อมต่อ ซึ่งมักติดตั้งที่ ด้านหลัง ของ แผงแข็ง หรือที่ ด้านหน้าส่วนบน ของ แผงโซลาร์แบบยืดหยุ่น ตำแหน่งการติดตั้งอาจแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับรุ่น โดยบางแผงมีการติดตั้งกล่องเชื่อมต่อ กล่องนี้ประกอบด้วยส่วนประกอบต่างๆ เช่น ฝาปิด, ตัวเรือน, บล็อกขั้ว, ไดโอด, และตัวเชื่อมต่อบวก/ลบ การเชื่อมต่อระหว่างแผงโซลาร์เซลล์จะถูกสร้างขึ้นโดยใช้ตัวเชื่อมต่อเหล่านี้และสาย PV ขนาดที่เหมาะสม และวิธีการเชื่อมต่อที่หลากหลายอาจต้องการเครื่องมือเพิ่มเติม ซึ่งจะมีการอธิบายในขั้นตอนการเดินสายที่เกี่ยวข้อง นอกจากนี้ การเดินสายต่อขยายยังต้องใช้ตัวเชื่อมต่อโซลาร์ MC4 และสายต่อขยาย ตามที่แสดงในแผนภาพด้านล่าง.

 

ทำไมต้องเชื่อมต่อแผงโซลาร์เซลล์แบบอนุกรม?

การเชื่อมต่อแผงโซลาร์เซลล์แบบอนุกรมจะทำให้เกิด การเพิ่มขึ้นของแรงดันไฟฟ้า ในขณะที่ รักษากระแสไฟฟ้าให้เท่าเดิม เช่นเดียวกับแผงเดียว.

สมมติว่าคุณมี แผงโซลาร์เซลล์แบบยืดหยุ่น 100 วัตต์ สองแผง (แต่ละแผงมีแรงดันไฟฟ้าเปิดวงจร 21.6 โวลต์ และ 6.1 แอมป์) และแบตเตอรี่ 24V ที่ต้องชาร์จ คุณต้องเชื่อมต่อแผงเหล่านี้แบบอนุกรมเพื่อเพิ่มแรงดันไฟฟ้า การคูณแรงดันไฟฟ้าเปิดวงจร ของแผงหนึ่ง (21.6 โวลต์) ด้วยจำนวนแผง (2) จะให้ผลรวมแรงดันไฟฟ้า ดังนั้นจะเป็น 21.6 โวลต์ x 2 = 43.2 โวลต์ แอมแปร์ยังคงอยู่ที่ 6.1 แอมป์ เราใช้แรงดันไฟฟ้าเปิดวงจรเพื่อความปลอดภัย โดยมั่นใจว่ามัน อยู่ภายใน? แรงดันไฟฟ้าสูงสุดที่เข้าของตัวควบคุมการชาร์จ.

การเดินสายแผงโซลาร์เซลล์แบบอนุกรมเป็นเรื่องปกติในสถานการณ์ที่:

• แบตเตอรี่โซลาร์ต้องการ แรงดันไฟฟ้าสูงกว่า จำเป็นต้องตรวจสอบว่า ระบบแบตเตอรี่ของคุณทำงานที่ แรงดันไฟฟ้าต่ำ หรือ แรงดันไฟฟ้าสูง.
• พลังงานต้องถูกกระจายไปยัง ระยะทางไกล.
• แสงแดดต่ำ แผงโซลาร์เซลล์แต่ละแผงอาจไม่สามารถผลิตแรงดันไฟฟ้าได้เพียงพอในการชาร์จแบตเตอรี่หรือจ่ายไฟให้กับโหลดไฟฟ้าอย่างมีประสิทธิภาพ.

 

วิธีการต่อแผงโซลาร์เซลล์แบบอนุกรม?

เมื่อเดินสายแผงโซลาร์เซลล์แบบอนุกรม ให้เริ่มต้นโดยการตรวจสอบว่าแผงแต่ละแผงมีกล่องเชื่อมต่อที่มีการทำเครื่องหมายบวกและลบอย่างชัดเจน หากต้องการขยายเพิ่มเติม ให้ใช้ตัวเชื่อมต่อ MC4 และสายเคเบิลขยาย

การเดินสายแผงโซลาร์เซลล์แบบอนุกรมนั้นง่ายมาก ค้นหาขั้วต่อบวกและลบจากกล่องเชื่อมต่อแต่ละกล่องของแผงโซลาร์เซลล์ ใส่ขั้วต่อบวก (โดยปกติคือ สีแดงที่มีขาเพศผู้) ของแผงหนึ่งไปยังขั้วต่อขาลบ (โดยทั่วไปคือ สีดำที่มีขั้วเพศเมีย) ของแผงถัดไป ทำซ้ำขั้นตอนนี้สำหรับแผงถัดไปทั้งหมดจนกว่าจะแผงทั้งหมดจะเชื่อมต่อกันในรูปแบบอนุกรม.

 

ทำไมต้องเชื่อมต่อแผงโซลาร์เซลล์แบบขนาน?

เมื่อเชื่อมต่อแผงโซลาร์เซลล์แบบขนาน แรงดันไฟฟ้ายังคงเท่าเดิม เช่นเดียวกับแผงเดียว ในขณะที่ กระแสไฟฟ้าจะรวมกัน ทั่วทั้งแผงที่เชื่อมต่อ.

ตัวอย่างเช่น หากคุณมีแผงโซลาร์เซลล์ขนาด 100 วัตต์ 2 แผงที่มีแรงดันไฟฟ้าเปิดวงจร 21.6 โวลต์และกระแส 6.1 แอมป์แต่ละแผง การเชื่อมต่อพวกมันแบบขนานจะรักษาแรงดันไฟฟ้าไว้ที่ 21.6 โวลต์และเพิ่มกระแสเป็น 12.2 แอมป์.

เมื่อใดควรเชื่อมต่อแผงโซลาร์เซลล์แบบขนาน

• ถ้าระบบของคุณต้องการกระแสไฟฟ้าที่สูงกว่าความดันไฟฟ้า การเชื่อมต่อแผงในแบบขนานคือวิธีที่ดีที่สุด
• การเชื่อมต่อแบบขนานช่วยให้การ ขยายระบบที่มีอยู่ ง่ายขึ้น เนื่องจากคุณสามารถเพิ่มแผงเพิ่มเติมในแบบขนานได้โดยไม่กระทบต่อแรงดันไฟฟ้า.

 

วิธีการต่อแผงโซลาร์เซลล์แบบขนาน?

เมื่อเดินสายแผงโซลาร์เซลล์แบบขนาน ให้แน่ใจว่าแผงแต่ละแผงมีกล่องเชื่อมต่อที่มีการทำเครื่องหมายบวกและลบอย่างชัดเจน การเชื่อมต่อแบบขนานเกี่ยวข้องกับการเชื่อมต่อขั้วบวกทั้งหมดเข้าด้วยกันและขั้วลบทั้งหมดเข้าด้วยกัน นอกจากนี้ สำหรับการเชื่อมต่อแบบขนาน ให้ใช้ตัวเชื่อมต่อ MC4 และสายต่อหากจำเป็น

สำหรับการเชื่อมต่อแบบขนาน ให้ใช้ ตัวเชื่อมต่อแบบแยกหรือกล่องรวม ตัวเชื่อมต่อแบบแยกมี รูปแบบ Y-type และ T-type โดยมีส่วนแยกสำหรับขั้วบวกและขั้วลบแต่ละส่วนอนุญาตให้ มีการนำเข้าหลายรายการ ที่มีขั้วเดียวกันรวม เป็นเอาต์พุตเดียว.

นี่คือแผนภาพที่แสดงการเชื่อมต่อแบบขนานของแผงโซลาร์เซลล์ 3/4 ชิ้น โดยใช้ตัวเชื่อมต่อแบบ Y 2 ต่อ 1:

สุดท้าย เชื่อมต่อสายเคเบิลบวกเข้ากับขั้วบวกของตัวควบคุมการชาร์จ และสายเคเบิลลบเข้ากับขั้วลบ

 

แผงโซลาร์เซลล์แบบอนุกรมกับแบบขนาน - ข้อดีและข้อเสีย

ข้อดีและข้อเสียของการเชื่อมต่อแบบอนุกรม

ข้อดีของการเดินสายแผงโซลาร์เซลล์แบบอนุกรม

ลดปริมาณส่วนประกอบ

เนื่องจากกระแสไฟฟ้ารวมที่ต่ำกว่า การเชื่อมต่อแบบอนุกรมจึงช่วยขจัดความจำเป็นในการใช้สายเคเบิลและส่วนประกอบที่มีขนาดใหญ่ ทำให้การออกแบบระบบมีความเรียบง่ายขึ้น.

ลดการสูญเสียการส่งผ่าน

แรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้นในการเชื่อมต่อแบบอนุกรม ช่วยลดการสูญเสียพลังงาน ในระหว่างการส่งสัญญาณระยะไกล ทำให้ประสิทธิภาพของระบบโดยรวมดีขึ้น.

ประสิทธิภาพที่เพิ่มขึ้น

สายซีรีส์โดดเด่นใน สภาพแสงน้อยในช่วงเช้าและเย็น ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการจับพลังงานโดยรวม การเพิ่มแรงดันไฟฟ้าทั้งหมดของแผงโซลาร์เซลล์มีประโยชน์ในการเริ่มต้นการทำงานของ MPPT solar charge controllers ให้เร็วที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้.

 

ข้อเสียของการเชื่อมต่อแผงโซลาร์เซลล์แบบอนุกรม

การพึ่งพาประสิทธิภาพ

ประสิทธิภาพของการจัดเรียงแบบอนุกรมขึ้นอยู่กับแผงที่อ่อนแอที่สุด ซึ่งจะทำให้ประสิทธิภาพลดลงหากแผงใดแผงหนึ่งถูก บดบัง.

ความต้องการแรงดันไฟฟ้าสูง

การตั้งค่าซีรีส์ต้องการ ตัวควบคุมการชาร์จที่ทนต่อแรงดันไฟฟ้าสูงและอินเวอร์เตอร์โซลาร์เซลล์ ซึ่งเพิ่มความซับซ้อนและค่าใช้จ่ายให้กับระบบ.

 

ข้อดีและข้อเสียของการเดินสายขนาน

ข้อดีของการเดินสายแผงโซลาร์เซลล์แบบขนาน

การแสดงผลที่แยกออก

แต่ละแผงทำงานอย่างอิสระในระบบการเดินสายขนาน ซึ่งทำให้ การมีเงาหรือความผิดปกติในแผงหนึ่งไม่ส่งผลกระทบต่อแผงอื่นๆ อย่างมีนัยสำคัญ ช่วยรักษาประสิทธิภาพของระบบโดยรวม.

เพิ่มกระแสไฟ

การเชื่อมต่อแบบขนานเพิ่มการส่งออกแอมแปร์ เหมาะสำหรับระบบที่ต้องการความต้องการกระแสไฟฟ้าสูง เช่น การจ่ายไฟให้กับอุปกรณ์โดยตรงหรือการชาร์จแบตเตอรี่แรงดันต่ำ.

การขยายตัวที่ยืดหยุ่น

การเดินสายขนานช่วยให้การขยายระบบทำได้ง่ายโดยการเพิ่มแผงเพิ่มเติมโดยไม่ส่งผลกระทบต่อแรงดันไฟฟ้า ทำให้สามารถปรับขนาดได้เพื่อตอบสนองความต้องการพลังงานที่เพิ่มขึ้น.

ลดความเสี่ยงทางไฟฟ้า

การลดแรงดันไฟฟ้าในระบบขนานช่วยบรรเทาความเสี่ยงทางไฟฟ้าที่อาจเกิดขึ้นจากระบบแรงดันไฟฟ้าสูง.

 

ข้อเสียของการเชื่อมต่อแผงโซลาร์เซลล์แบบขนาน

การติดตั้งที่ซับซ้อน

การเชื่อมต่อแบบขนานเกี่ยวข้องกับการจัดการสายเคเบิลหลายเส้น, ตัวเชื่อมต่อสาขา, หรือกล่องรวมสัญญาณ ซึ่งอาจเพิ่มความซับซ้อนและค่าใช้จ่ายในการติดตั้ง

ความท้าทายด้านความเข้ากันได้

แผง โซลาร์เซลล์ (แบรนด์, ขนาด) ที่แตกต่างกันในระบบขนานอาจทำให้เกิดความเสียหายและลดประสิทธิภาพ แผงที่แตกต่างกันทำให้แผงที่แข็งแกร่งต้องชดเชยมากเกินไปสำหรับแผงที่อ่อนแอ ซึ่งทำให้ปัญหาความเข้ากันได้และการสูญเสียประสิทธิภาพแย่ลง.

ค่าใช้จ่ายสายเคเบิลที่เพิ่มขึ้น

การใช้กระแสไฟฟ้าที่สูงขึ้นในระบบขนานจำเป็นต้องใช้สายไฟที่มีน้ำหนักมากขึ้นและมีราคาแพงขึ้น ซึ่งเพิ่มค่าใช้จ่ายในการติดตั้ง.

 

การต่อแผงโซลาร์เซลล์แบบอนุกรมหรือขนาน - แบบไหนดีกว่ากัน

การเลือกเชื่อมต่อแบบอนุกรมหรือขนานสำหรับแผงโซลาร์เซลล์ขึ้นอยู่กับความต้องการและเงื่อนไขเฉพาะ

เมื่อการเชื่อมต่อแบบอนุกรมเป็นที่ต้องการ

• พื้นที่จำกัดแต่ต้องการแรงดันไฟฟ้าสูง เช่น การติดตั้งบนหลังคา
• ต้องการเพิ่มผลลัพธ์แรงดันไฟฟ้าให้สูงสุดโดยไม่ขยายพื้นที่ทางกายภาพ.

 

เมื่อการเชื่อมต่อแบบขนานเป็นที่ต้องการ

• การให้เงาเป็นเรื่องที่ต้องคำนึงถึง ทำให้แผงแต่ละแผงสามารถทำงานได้อย่างอิสระ.
• แอปพลิเคชันเช่น RVs, เรือ หรือการติดตั้งแรงดันต่ำให้ความสำคัญกับความยืดหยุ่นและประสิทธิภาพของแผงแต่ละตัว.

 

คุณสามารถต่อแผงโซลาร์เซลล์แบบอนุกรมและขนานได้หรือไม่?

นอกจากนี้ คุณมีตัวเลือกในการเชื่อมต่อแผงโซลาร์เซลล์ใน ทั้งการเชื่อมต่อแบบอนุกรมและขนาน เพื่อเพิ่มแรงดันไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้าให้สูงสุด ในการเริ่มการเดินสายแบบอนุกรม-ขนาน ให้จัดกลุ่มแผงเป็นกลุ่มอนุกรม เช่น 2, 3, 4 เป็นต้น โดยสร้างสิ่งที่เรียกว่า สายพาน (string) จากนั้นให้เชื่อมต่อสายพาน ที่เท่ากันทั้งหมด ด้วยตัวเชื่อมต่อแบบแยกสาขา.

ตามที่แสดงในแผนภาพ มีสายไฟสองสาย แต่ละสายประกอบด้วยแผงโซลาร์เซลล์ 12V 100W จำนวนสี่แผง โดยมีกระแสลัดวงจร 6.1A ส่งผลให้มีแรงดันไฟฟ้าออกที่ 48V เมื่อสายไฟทั้งสองสายเชื่อมขนานกัน แรงดันไฟฟ้ายังคงอยู่ที่ 48V ในขณะที่กระแสเพิ่มขึ้นเป็น 12.2A.

 

คำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับการเชื่อมต่อแผงโซลาร์เซลล์แบบอนุกรมหรือขนาน

แผงโซลาร์เซลล์ที่แตกต่างกันสามารถเชื่อมต่อแบบขนานได้หรือไม่?

ไม่, การเชื่อมต่อแผงโซลาร์เซลล์ที่แตกต่างกันในแบบขนานไม่แนะนำเนื่องจากลักษณะทางไฟฟ้าที่แตกต่างกัน ซึ่งอาจทำให้เกิดความไม่ประหยัดและความเสียหายต่อแผงได้.

แผงโซลาร์เซลล์ชาร์จเร็วกว่าในแบบอนุกรมหรือขนาน?

การเชื่อมต่อแผงโซลาร์เซลล์แบบอนุกรมจะเร็วขึ้นหากอยู่ในสภาวะแสงน้อย มันจะเริ่มการชาร์จอย่างรวดเร็วทันทีที่แสงสัมผัสกับแผง โดยข้ามการเพิ่มแรงดันไฟฟ้าที่ค่อยเป็นค่อยไปซึ่งจำเป็นต้องเกินเกณฑ์การชาร์จ.

แผงโซลาร์เซลล์ 12V คว Verkwired ในแบบอนุกรมหรือขนาน?

การต่อแผงโซลาร์เซลล์ 12V ว่าควรต่อแบบอนุกรมหรือขนานนั้นขึ้นอยู่กับความต้องการเฉพาะ หากคุณต้องการรักษาแรงดันไฟฟ้าแต่เพิ่มกระแสไฟ การต่อแบบขนานจะเหมาะสม อย่างไรก็ตาม หากคุณต้องการแรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้น การต่อแบบอนุกรมจะเป็นทางเลือกที่ดีกว่า.

คุณสามารถเพิ่มแผงโซลาร์เซลล์ให้กับระบบที่มีอยู่ได้หรือไม่?

แน่นอน คุณสามารถเพิ่มแผงโซลาร์เซลล์เพิ่มเติมในระบบปัจจุบันของคุณได้ อย่างไรก็ตาม สิ่งสำคัญคือต้องมั่นใจว่าความดันไฟฟ้า กระแสไฟฟ้า และพลังงานของแผงเหล่านั้นตรงตามข้อกำหนดของตัวควบคุมและอินเวอร์เตอร์ในระบบของคุณ.