fcattaneo
Utente
Provo a dare una spiegazione tecnica sul perche' le ombre sono deleterie in
una stringa di pannelli fotovoltaici e sul ruolo criptico dei diodi di
Bypass.
Per capire il comportamento di una stringa di pannelli solari nel momento
che uno di essi si trovi in ombra occorre definire 2 condizioni di carico
che determinano 2 comportamenti diversi; uno corrisponde a quello reale
mentre l'altro e' utile solo come esercizio teorico.
Prima di tutto definiamo il comportamento reale, quello cioe' che interessa
una normale situazione dove una stringa di pannelli e' collegata ad un
carico ad inseguimento dell' MPP oppure ad una serie di batterie allo scopo
di accumularne l'energia.
In queste condizioni la diminuzione di irraggiamento su di un pannello non
determina una sostanziale diminuzione della tensione sul carico ( che e'
regolata dal'MPP o dalle batterie ) e fa si che la corrente della stringa
scenda in modo proporzionale alla diminuzione dell'irraggiamento stesso.
Il motivo per cui l'inseguimento dell' MPP non modifica sostanzialmente le
condizioni di tensione sul carico e' dovuto al fatto che anche la tensione
della stringa a vuoto NON varia con l'irraggiamento in modo sostanziale
quando uno di pannelli va' in ombra.
Consideriamo che la tensione a vuoto di un pannello in ombra SUPERA
addirittura quello dello stesso in piena luce di MPP, (condizioni STC)
mentre considerando solo la tensione di MPP di un pannello , questa scende
in modo irrilevante con la diminuzione dell'irraggiamento. ( a scendere
enormemente e' la corrente )
Il pannello soggetto alla diminuzione dell'irraggiamento sara' quindi
sempre in grado di "sostenere" la quota tensione che gli compete e che
corrisponde a quella di MPP diviso il numero di pannelli; a maggior ragione
se c'e' una batteria come carico, la quota di tensione sara' sempre quella
di batteria diviso il numero di pannelli e anche in questo caso il pannello
in ombra, riuscendo comunque a sostenere la sua quota di tensione,
continuera' a comportarsi come un generatore.
Quindi scendendo l'irraggiamento su di un pannello la capacita di corrente
dello stesso, che corrisponde alla corrente della stringa, diminuisce in
modo deleterio per la potenza generata dalla stessa.
E' questa la ragione per cui occorre evitare, quanto possibile, ombre che
investano parte di una stringa o anche di un solo pannello.
COSA SERVONO I DIODI DI BYPASS ?
I diodi di Bypass entrano in conduzione e proteggono il pannello meno
irraggiato quando si verifica un caso molto particolare.... il caso in cui
il carico si comporta come un carico resistivo ( lineare ).
In queste particolari condizioni ( che poi vediamo quando si possono
verificare ) la tensione sul carico puo' scendere addirittura fino a zero (
condizione di corto circuito ).
Scendendo la tensione sul carico la tensione ai capi del pannello in ombra
puo' scendere fino ad un punto nel quale la tensione ai suoi capi si
inverte e lo stesso incomincia a comportarsi come un carico.
I diodi di Bypass entrano in conduzione in queste situazioni scongiurando
l'ipotesi che il pannello diventi a sua volta un carico, che scaldandosi
per dissipare l'energia, si puo' danneggiare precocemente.
Il carico puo diventare lineare in alcuni tipi di regolatori dove
l'ingresso viene cortocircuitato quando la batteria non necessita di essere
caricata...
La situazione e' molto improbabile ma i pannelli occorre che siano
provvisti di diodi di bypass per prevenire questa evenienza.
Un'altra situazione che potrebbe verificarsi, ma solo a livello di ipotesi
( realmente non puo accadere ) e' quella in cui uno dei pannelli di una
stringa venga deliberatamente messo al BUIO completo.
In questo caso molto particolare , la tensione a vuoto ai suoi capi
risulterebbe zero e potrebbero occorrere condizioni in cui il diodo di
bypass conduca.
Ricordiamoci pero' che basta un irraggiamento irrisorio' per far si che la
tensione a vuoto di un pannello superi quella di MPP dello stesso alle
condizioni STC, quindi questa situazione e' impossibile a realizzarsi nella
realta'.
Saluti,
Fabrizio.
una stringa di pannelli fotovoltaici e sul ruolo criptico dei diodi di
Bypass.
Per capire il comportamento di una stringa di pannelli solari nel momento
che uno di essi si trovi in ombra occorre definire 2 condizioni di carico
che determinano 2 comportamenti diversi; uno corrisponde a quello reale
mentre l'altro e' utile solo come esercizio teorico.
Prima di tutto definiamo il comportamento reale, quello cioe' che interessa
una normale situazione dove una stringa di pannelli e' collegata ad un
carico ad inseguimento dell' MPP oppure ad una serie di batterie allo scopo
di accumularne l'energia.
In queste condizioni la diminuzione di irraggiamento su di un pannello non
determina una sostanziale diminuzione della tensione sul carico ( che e'
regolata dal'MPP o dalle batterie ) e fa si che la corrente della stringa
scenda in modo proporzionale alla diminuzione dell'irraggiamento stesso.
Il motivo per cui l'inseguimento dell' MPP non modifica sostanzialmente le
condizioni di tensione sul carico e' dovuto al fatto che anche la tensione
della stringa a vuoto NON varia con l'irraggiamento in modo sostanziale
quando uno di pannelli va' in ombra.
Consideriamo che la tensione a vuoto di un pannello in ombra SUPERA
addirittura quello dello stesso in piena luce di MPP, (condizioni STC)
mentre considerando solo la tensione di MPP di un pannello , questa scende
in modo irrilevante con la diminuzione dell'irraggiamento. ( a scendere
enormemente e' la corrente )
Il pannello soggetto alla diminuzione dell'irraggiamento sara' quindi
sempre in grado di "sostenere" la quota tensione che gli compete e che
corrisponde a quella di MPP diviso il numero di pannelli; a maggior ragione
se c'e' una batteria come carico, la quota di tensione sara' sempre quella
di batteria diviso il numero di pannelli e anche in questo caso il pannello
in ombra, riuscendo comunque a sostenere la sua quota di tensione,
continuera' a comportarsi come un generatore.
Quindi scendendo l'irraggiamento su di un pannello la capacita di corrente
dello stesso, che corrisponde alla corrente della stringa, diminuisce in
modo deleterio per la potenza generata dalla stessa.
E' questa la ragione per cui occorre evitare, quanto possibile, ombre che
investano parte di una stringa o anche di un solo pannello.
COSA SERVONO I DIODI DI BYPASS ?
I diodi di Bypass entrano in conduzione e proteggono il pannello meno
irraggiato quando si verifica un caso molto particolare.... il caso in cui
il carico si comporta come un carico resistivo ( lineare ).
In queste particolari condizioni ( che poi vediamo quando si possono
verificare ) la tensione sul carico puo' scendere addirittura fino a zero (
condizione di corto circuito ).
Scendendo la tensione sul carico la tensione ai capi del pannello in ombra
puo' scendere fino ad un punto nel quale la tensione ai suoi capi si
inverte e lo stesso incomincia a comportarsi come un carico.
I diodi di Bypass entrano in conduzione in queste situazioni scongiurando
l'ipotesi che il pannello diventi a sua volta un carico, che scaldandosi
per dissipare l'energia, si puo' danneggiare precocemente.
Il carico puo diventare lineare in alcuni tipi di regolatori dove
l'ingresso viene cortocircuitato quando la batteria non necessita di essere
caricata...
La situazione e' molto improbabile ma i pannelli occorre che siano
provvisti di diodi di bypass per prevenire questa evenienza.
Un'altra situazione che potrebbe verificarsi, ma solo a livello di ipotesi
( realmente non puo accadere ) e' quella in cui uno dei pannelli di una
stringa venga deliberatamente messo al BUIO completo.
In questo caso molto particolare , la tensione a vuoto ai suoi capi
risulterebbe zero e potrebbero occorrere condizioni in cui il diodo di
bypass conduca.
Ricordiamoci pero' che basta un irraggiamento irrisorio' per far si che la
tensione a vuoto di un pannello superi quella di MPP dello stesso alle
condizioni STC, quindi questa situazione e' impossibile a realizzarsi nella
realta'.
Saluti,
Fabrizio.
