Funzionamento e diodo di bypass progettazione

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jayk
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Funzionamento e diodo di bypass progettazione




da jayk » 14/09/16, 18:26

Bonjour à tous!

Dopo molte ricerche, o sono cattivo, non sono riuscito a trovare spiegazioni precise e complete sul funzionamento di un diodo di bypass. Potrei capire che questo ha permesso di evitare il fenomeno dell'hot-spot o semplicemente isolare la rete di celle in serie con la quale è montata in parallelo se una delle celle non funziona correttamente. Molto buono per il suo ruolo ma ... come va? Quando diventa una passante? Perché la corrente passa preferenzialmente attraverso il diodo?
All'inizio ho pensato che fosse correlato alla tensione di soglia, ma ho capito subito che non si attaccava, era più una questione di tensione inversa ma è molto vago per me ... chiunque può spiegarmi (con uno scenario se possibile :D) Per favore?
E all'improvviso, come dimensioniamo il diodo?

Inoltre, se è preferibile realizzare sottoreti protette da diodi per evitare il più possibile che celle "deboli" influiscano sulla produzione di altre, perché il numero di diodi in un pannello è generalmente limitato a 5 o 6? È per ragioni tecniche o per costo ...?

J'espère que vous pourrez m'aider,
scusa se queste domande ti sembrano ovvie, non ho molta familiarità con tutto questo!

Vi ringrazio in anticipo.
Jayk
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Re: operazione diodo di bypass e dimensionamento




da Obamot » 14/09/16, 19:56

Ciao e benvenuto

È un po 'come una diga traboccante di troppa acqua, perché non c'è via di fuga? (Per dirla semplicemente, ma ci sono diverse dighe in cascata / i).

Elettricamente, la risposta più breve alla domanda è un fenomeno di aumento di potenza (watt), il che significa che quando le celle 2 della stessa tensione vengono messe in serie, producono 4x più watt / potenza rispetto a se misurassimo l'uscita di ogni cella singolarmente https://youtu.be/4imVOP_i_LI?t=3m20s Ma questo è anche 4 volte più em ... quando si tratta di "gestire la corrente inutilizzata" .... Quindi in un pannello solare, se nascondiamo un elemento, provoca un effetto vuoto in un loop che crea un sovraccarico sulle celle vicine. Perché ? Perché se un circuito in serie viene interrotto, la corrente non può più circolare ed essere dissipata nelle "utenze elettriche" ad esso collegate, cercherà quindi una "uscita" che spiego un po 'schematicamente come segue:

- se in un circuito in serie di una torcia, una delle 3 batterie è scarica, la corrente non circola più e la lampada si spegne, ma la corrente [residua delle altre 2 batterie] rimane confinata nelle batterie ancora "vivo") e si ferma qui.

- se in un circuito in serie di un pannello solare, una delle celle non produce più nulla, fa come nella torcia, interrompe il circuito, tranne che lì la corrente prodotta dalle altre non viene dissipato (né immagazzinato, come nel caso delle batterie) e quindi cercherà un "problema" di dissipazione che non troverà nel "circuito naturalmente progettato" poiché il circuito è tagliato, e quindi la corrente cercherà di circolare altrove a seconda del percorso che troverà "il più breve", e quindi non trovando consumatori o la Terra, salirà nel circuito da uno dei poli ancora disponibili di una cella (l'altro essendo momentaneamente a zero Volt.) che potrebbe causare un'inversione di fase o una corrente positiva che sale nel filo negativo (poiché la massa non esiste più => circuito interrotto => "Sono qui ma dove andrò ...") e quindi il diodo di bypass è lì per evitare che la corrente giri in loop (o qualcosa del genere) e per evitare che tutto si spezzi visto che l'abbiamo visto sopra, le celle collegate in serie producono una grande potenza che non non viene dissipato e ... cata nel loop ...

È anche peggio, poiché la corrente si trasforma in cerchi in ogni cella erogata a se stessa e crescerà senza essere dissipata dalla corrente che viene rovesciata da altre cellule che probabilmente producono una corrente anche inversa .... Un po 'come una diga con turbine che producono elettricità, se la flotta arriva costantemente e la turbina è intasata, la diga traboccerà.

L'ho capito un po 'così quando ho visto il video (ma posso sbagliarmi).
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Re: operazione diodo di bypass e dimensionamento




da Obamot » 14/09/16, 23:41

PS: mi piace particolarmente l'esempio dell'assemblaggio del diodo di bypass nel diagramma seguente, che completa la comprensione del video (con il grigio del diodo quando non è attivo e in rosso quando una cellula mascherata da un'ombra o una nuvola la attiva) Aggiungerei anche una miccia nel caso in cui il diodo si spezzasse ...

module_diodes_bypass.gif
module_diodes_bypass.gif (6.71 Kio) Accesso a 29673 volte


Fonte: http://www.sigma-tec.fr/textes/texte_panneau.html ovviamente il b_a ba sarebbe avere pannelli il cui retro sarebbe rimovibile per l'eventuale sostituzione di componenti ...
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Re: operazione diodo di bypass e dimensionamento




da izentrop » 15/09/16, 02:30

Buongiorno,
Proverò ad essere chiaro : Cheesy:
Esempio di un pannello di celle 40 di 3 W ciascuna, in serie.
Con una buona illuminazione, otteniamo 120 W / 20 V

Una cella ombreggiata non produce più ... è prima un circuito aperto.
La connessione da utilizzare può essere paragonata a uno switch.
Di conseguenza, ai terminali di questa cella è presente una tensione inversa che sarebbe al massimo 19.5 V.
In queste condizioni, si comporta come un diodo nella direzione di passaggio.
Entra in modalità ricevitore e dissipa la corrente che la attraversa in calore.

  • Senza diodo di bypass,
    Se la potenza dissipata è 1 W, anche tutte le altre celle, attraversate dalla stessa corrente, emetteranno solo 1 W.
    In totale, il pannello fornirà a 38 W il rischio di distruggere la cella ombreggiata.
  • I diodi di by-pass 2 vengono aggiunti come nella figura allegata.
    Si può vedere che l'anodo del diodo sinistro ha una tensione maggiore rispetto al suo catodo.
    È quindi occupato e ignora le celle a sinistra.
    Il diodo sulla destra non è occupato.
    Le cellule giuste possono fornire tutta la loro potenza, quindi 60 W e un maggior rischio di distruzione delle cellule.
Questo è anche il motivo per cui non è (economicamente) necessario inserire un diodo per cella.

Ho solo aggiunto le tensioni sulla figura trovata qui http://www.energieplus-lesite.be/index.php?id=16696

bypass.jpg
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Re: operazione diodo di bypass e dimensionamento




da jayk » 15/09/16, 10:36

Ciao Obamot et Izentrop,
Grazie mille per le tue spiegazioni molto ben fatte, vedo molto più chiaro! : Cheesy:

Solo una domanda veloce per l'esempio diIzentrop per quanto riguarda il pannello 120W / 20V, quindi 0.5V per cella:
Capisco che una cella che produce una corrente quasi zero vede la sua tensione tendente verso Voc, che è superiore a Vmpp, e che impone la sua corrente alle altre celle in serie, quindi la tensione opposta ai suoi terminali può persino superare 19.5V ??

Per quanto riguarda la scelta del diodo, in modo che non schiaffi, come detto ObamotQuali impostazioni dovrei guardare?
Inoltre, suppongo che se diventa una passante, non può guidare per sempre? Dovremmo pianificare di cambiarlo regolarmente allora? (ad esempio in un pannello che acquisto pronto per essere servito)

Merci! :)
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Re: operazione diodo di bypass e dimensionamento




da izentrop » 15/09/16, 13:26

Buongiorno,
Sì, sono un po 'avanzato per 19.5 V, dipende anche dalla potenza ricevuta dal sole che varia molto a seconda del tempo e del luogo e la resistenza interna del carico non è davvero breve circuito.
Non capisco l'inglese parlato, ma mi sembra che rappresentino il carico di una resistenza di 1 o 2 ohm, nel video.

I diodi Schottky sono generalmente utilizzati. Grazie alla loro bassa tensione di scarico, perdono poca energia. Hanno una vita più lunga delle cellule. Se sono ben dimensionati, non è necessario sostituirli.
In linea di principio, è una sicurezza, porteranno solo in caso di ombra parziale.
30 Un diodo schottky è comune ed economico.

Che cos'è Voc e Vmpp?
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Re: operazione diodo di bypass e dimensionamento




da Obamot » 15/09/16, 13:34

Nemmeno io ho capito tutto sui post di Izentrop : Mrgreen:

Un diodo non schiaffeggia così per niente. Per capire meglio, ogni cella fotovoltaica è un semiconduttore con polo (+) e (-) sono quindi (di per sé) ANCHE "diodi" - e dura bene 30 o 40 anni o più (ho un calcolatore solare che ha più di quarant'anni) - ecco perché ho detto che sarebbe meglio pannelli rimovibili (qualunque cosa con un Dremel apriamo quasi tutto ciò che vogliamo: anche la garanzia) Per quanto riguarda il calcolo, sarebbe bene, in termini di elettronica, tenerne conto nel ragionamento! (circuito ai diodi 2 e altri componenti con un modo diverso di collegarli, secondo questi modi il risultato dei calcoli sarà diverso: e la domanda iniziale del filo non era questo calcolo, potrebbe trascinarci via ...)

Perché tra di noi è meglio NON assemblare i pannelli da soli (quindi acquistarli già pronti con diodo di bypass shottky già montato di serie nel circuito), è molto, molto meglio ... e sicuramente meno caro! L'assemblaggio di "wafer"i ritagli sono una tecnica di alto livello, è quindi imperativo mettere una pellicola UV di buona qualità altrimenti i raggi UV distruggeranno le cellule (o almeno ridurranno drasticamente la loro resa), quindi sigillare il tutto in un sandwich ermetico / impermeabile (proprio da questo dipende la lunga durata dei componenti). Inoltre, le celle devono essere saldate tra loro che è opera di un laboratorio e di uno specialista di amha. Il costo delle attrezzature necessarie per ottenere un assemblaggio performante (nell'arco di una vita con un obiettivo di 1/2 secolo con perdite di rendimento non superiori al -20% a fine vita), costerebbe molto di più dei pannelli stessi, il che comporterebbe una partenza successiva in una produzione industriale per ammortizzare tutto!

E presto sarà inutile farlo, per risparmiare denaro a breve termine (ad esempio con mono celle ad alta efficienza ma che costano un braccio e che abbiamo assemblato noi stessi in modo che sia più redditizio) perché i pannelli fotovoltaici in silicio a ca. Il 22% di rendimento a basso costo sbarcherà presto sui mercati di massa, Panasonic è in corsa, anche Elon Musk (Tesla) con il suo nuovo impianto "SolarCity" che dovrebbe aprire quest'anno https://fr.wikipedia.org/wiki/SolarCity#Fabrication per competere con l'effetto palla di neve cinese dovremo anche dirlo.
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Re: operazione diodo di bypass e dimensionamento




da Gaston » 15/09/16, 13:54

izentrop ha scritto:Che cos'è Voc e Vmpp?
Tensione in circuito aperto (a vuoto, quindi) e tensione alla massima potenza.
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Re: operazione diodo di bypass e dimensionamento




da izentrop » 15/09/16, 13:55

Obamot ha scritto: dura bene 30 o 40 anni o più (ho un calcolatore solare che ha più di quarant'anni)
Sì, bene! non è sempre fuori dalla tua calcolatrice.
E poi c'è il rischio di hot spot, ci vogliono molte celle in serie Immagine http://www.oravia-energy.com/fr/le-contexte.cfm

Gaston grazie,
È quindi Vmpp che deve essere preso in considerazione, poiché è responsabile che si verifichi l '"hot spot".
io stesso ho scritto:Senza diodo di bypass,
Se la potenza dissipata è 1 W, anche tutte le altre celle, attraversate dalla stessa corrente, emetteranno solo 1 W.
In totale, il pannello fornirà a 38 W il rischio di distruggere la cella ombreggiata.
Lì ho fatto un errore perché se le celle illuminate producono 1 W, il circuito è attraversato da una corrente di 2 A, ma la cella ombreggiata dissipa 19.5 X 2 = 39 W di o surriscaldamento
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Re: operazione diodo di bypass e dimensionamento




da Obamot » 15/09/16, 14:06

Ma non ho mai detto il contrario, ha bisogno di diodi di bypass shottky, necessariamente ...

Sono obbligatori! Assolutamente ...

Se (e solo se) le condizioni di cui sopra sono soddisfatte. quindi sì, i pannelli possono funzionare a lungo ... ciò che si disintegrerà prima (dopo pochi decenni) saranno i primi punti deboli (colle, guarnizioni, plastica che possono diventare fragili come il vetro ",resistenza alla fatica"materiali che hanno raggiunto la loro soglia / limite di elasticità, in particolare a seguito delle forze di espansione / ritrazione subite quotidianamente ecc.) ma le celle stesse reggono più a lungo, si tratta di silice, sabbia, vetro appunto ... Comunque, quelli che dureranno pochi decenni saranno così obsoleti anche prima di dieci o quindici anni (arrivo dei C-PV al 48% del rendimento lordo) che non varrà nemmeno la pena di versare un piccolo strappo : Cry: tssss ... ho detto di no! : Cheesy:
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