Quesito su stringa

[robix73]

Salve a tutti, ne approfitto di queste vacanze per postare e chiarirmi qualche dubbio.
Se ho una stringa di 6 pannelli di 100 wp connessi in serie, ho una stringa di 600Wp. Cosa succede se uno solo dei pannelli va completamente in ombra mentre gli altri no? Otterrò 500 W? o la stringa smette di funzionare?
Saluti

 

[giorgio demurtas]

Se i pannelli hanno i diodi di bypass, ottieni 500W
Se non ce li hanno....0W

 

[robix73]

ARGHHHHH!!
Grazie Giorgio per la risposta. Come si fa a capire se i pannelli che uso hanno i diodi di bypass? Sono componenti interni al pannello stesso oppure stanno nella circuiteria esterna. Se i pannelli ne sono sprovvisti, è possibile montarli in qualsiasi modo esternamente?
Grazie
Cordialmente
Gerlando

 

[robix73]

Sono riuscito a trovare queste informazioni sui pannelli che uso: Sharp na901

Cella Cella tandem fatta di silicio amorfo (​

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-Si)
e microcristallino (c-Si)
Connessioni 2 sottomoduli in parallelo
Dimensioni 1.129 x 934 x 46 mm (1,05 m2)
Peso 18 kg
Tipo di terminale Cavo precablato a connessione rapida (MC-3)​

Diodi di bypass 1

Mi sembra di capire che il diodo sia integrato
Quindi nel mio caso avrò i 500w??
Saluti

 

[spider61]

Ombra sui pannelli

Ombra sui pannelli

Avevo anche io , un quesito sulle ombre che sto tentando di fugare... e questo post mi era scappato .

Se i pannelli hanno i diodi di bypass, ottieni 500W
Se non ce li hanno....0W

L'ingegnere , che dovrebbe progettarmi l'impianto , me l'ha messa in maniera peggiore , piu' o meno parole sue :
se l'ombra sul pannello abbraccia alcune celle componenti tutte le stringhe collegate ai rispettivi diodi di by-pass inibisce quasi tutta la stringa (50%), mentre se va in ombra solo la cella di 1 stringa del pannello collegata ad un diodo di By-pass allora riduce la potenza di stringa di 1/3 (circa 30%). Dipende soprattutto dalla configurazione delle stringhe del modulo.comunque due pannelli in ombra (anche parziali) bloccano l'intera stringa.

A voi i commenti....

 

[kimes1963]

Ha ragione il tuo Ing.

 

[spider61]

Grazie , questo , considerando , che la stringa non va completamente a 0 , perche' i pannelli in ombra non avranno piu' radiazione diretta , ma quella diffusa continuano a raccoglierla?!

 

[toninon]

Questo punto ancora non sono riuscito a capirlo, e credo sia di interesse molto generale. Con i prezzi piu' bassi comincia ad essere appetibile anche mettere impianti in zone con qualche ombreggiatura.
E' possibile avere qualche riferimento web di buon livello ?

In questo forum ho visto che ci si e' scontrati parecchio sull'argomento, eppure il problema dovrebbe essere consolidato.

Provo a dire fin dove sono arrivato.
1) I moduli sono costituiti da celle fotovoltaiche in serie. Le stringhe da moduli in serie. Le stringhe possono essere messe in parallelo (per ora soprassediamo ai problemi del parallelo, please).
2) L'ombreggiamento, anche parziale, di anche una sola cella provoca una strozzatura nel passaggio di corrente in tutta la stringa. Si lo so' e' rozzo ma e' corretto ?
3) I moduli sono dotati (praticamente tutti, salvo forse quelli per impianti ad isola a basso voltaggio) di almeno un diodo di bypass, i migliori sono articolati in tre stringhe, ciascuna con il suo diodo di bypass.
4) Quando almeno una cella di un modulo (o una sua sottostringa, nel caso sia articolato come sopra) e' ombreggiata oltre una certa misura la polarita' ai capi del modulo si inverte ed il modulo invece che aumentare la tensione la diminuisce (se non ci fosse il diodo) in questi casi il diodo lascia fluire la corrente che quindi non attraversa il modulo al contrario rischiando di danneggiare le celle, in questa situazione e' come se il modulo non ci fosse.

Chiedo pieta' per le semplificazioni, rinnovo l'appello per documentazione affidabile.

Ditemi dove sbaglio e soprattutto:
1) Qual'e' il punto limite, inteso come diminuzione di irradiazione relativa alle altre celle, in cui si ha l'inversione di polarita' ?
2) Prima di questa inversione qual'e' la perdita di potenza.
3) Prima di questa inversione c'e' una situazione di stress per le celle ? Ne possono venire danneggiate alla lunga ?

Mi interessa soprattuto per le celle cristalline.

Chiarisco che oltre che in generale mi interessa anche per l'impianto che dovro' installare.

@spider
Che la stringa vada completamente a 0 per due moduli in ombra mi stupirebbe, credo che prima di questo i due moduli verrebbero bypassati dai diodi, forse andrebbe a 0 per la bassa tensione, con due moduli in meno ?

ciao

 

[spider61]

@spider
Che la stringa vada completamente a 0 per due moduli in ombra mi stupirebbe, credo che prima di questo i due moduli verrebbero bypassati dai diodi, forse andrebbe a 0 per la bassa tensione, con due moduli in meno ?

ciao

E' proprio quello che sto' cercando di capire .....
il diodo pero' penso di aver capito che non serve a escludere (bypassare) il pannello ma a far si che non diventi un carico ma rimane in serie a tutta la stringa , e per questo che nel momento in cui un pannello non produce o produce poco il resto della stringa si adegua a la corrente che fornisce quel pannello .
Quindi una stringa che da' 3kw mi passa a 50-100w perche' la corrente precipita da 6-7A a 0,1-0,2 o piu' se c'e' radiazione diffusa ?!?!?!?
saluti

 

[toninon]

E' proprio quello che sto' cercando di capire .....
il diodo pero' penso di aver capito che non serve a escludere (bypassare) il pannello ma a far si che non diventi un carico ma rimane in serie a tutta la stringa , e per questo che nel momento in cui un pannello non produce o produce poco il resto della stringa si adegua a la corrente che fornisce quel pannello .
Quindi una stringa che da' 3kw mi passa a 50-100w perche' la corrente precipita da 6-7A a 0,1-0,2 o piu' se c'e' radiazione diffusa ?!?!?!?
saluti

Il diodo e' passivo e comincia a lavorare quando la polarita' sul pannello si inverte, cioe' la corrente tenderebbe ad attraversare il pannello al contrario e fluisce invece attraverso il diodo. In quel momento il pannello e' come se non ci fosse e i pannelli precedente e successivo fossero collegati solo con il diodo, che e' quasi equivalente ad un filo. Quindi il resto della stringa produce quasi esattamente come se ci fosse un modulo di meno e basta.

Quello che tu dici credo succeda prima dell'intervento del diodo e non so esattamente in che misura. Sembra ragionevole che il calo sia proporzionale al calo di irradiazione.

La radiazione diffusa c'e' sempre, gli ombreggiamenti riguardano essenzialmente la radiazione diretta, a meno che non siano oggetti poggiati sul pannello, tipo neve, foglie, ...

Quindi seguendo il tuo ragionamento un modulo con una cella oscurata al 50 % per un ombra ha un calo inferiore al 50 %, perche' la radiazione diffusa cala di poco.
Quindi se ho una situazione 75 % diretta, 25 % diffusa, diminuendo la diretta del 50 % (cella per meta' ombreggiata) avrei un passaggio dell'irradiazione totale da x a 0.5 * 0.75 + 0.25 = 0.625 *x.
Con un'ombreggiamento totale (sempre con un oggetto in distanza, quindi mantenendo la luce diffusa), da x a 0.25 x.

ciao

 

[spider61]

Quindi seguendo il tuo ragionamento un modulo con una cella oscurata al 50 % per un ombra ha un calo inferiore al 50 %, perche' la radiazione diffusa cala di poco.

Non e' il mio ragionamento , ma quello che mi e' stato scritto..... sarebbe interessante definire esattamente cio' che succede o se questo argomento e' gia' stato trattato con arrivo a una conclusione certa , mettesse il riferimento , a me non e' riuscito trovarlo qui..
Per esempio : ho letto che qualcuno aveva un antenna e quindi una piccola striscia d'ombra su piu' pannelli se potesse postare cosa incide sulla potenza generata .

grazie

 

[ipersolar]

Nelle scatole di giunzione sono presenti un numero di diodi pari alle sottosezioni in cui si divide il modulo. Mi spiego. Un modulo da 60 celle ha le celle disposte come una matrice 6 x 10 (colonne x righe). Le 60 celle sono tutte in serie tra loro ma ogni 2 colonne si ha un diodo che fa da bypass per un gruppo di 20 celle.
Il diodo 1 è un ponte (bypass) tra l'ingresso "-" e le celle 20;
il diodo 2 è un ponte tra le celle 21 e la cella 41;
il diodo 3 è un ponte tra la cella 41 e l'uscita "+"

Quindi se una singola cella va totalemente in ombra si inverte la polarità
del suo gruppo di 20 celle, e si attiva solo il diodo di bypass relativo a quel gruppo. il modulo funziona con potenza ridotta di 1/3

Appena ho un'oretta provo a mettere su un disegno dato che a parole non è semplice rendere l'idea di quello che succede. Ciao

 

[spider61]

Quindi se una singola cella va totalemente in ombra si inverte la polarità
del suo gruppo di 20 celle, e si attiva solo il diodo di bypass relativo a quel gruppo. il modulo funziona con potenza ridotta di 1/3

Perfetto , fino a qui ci siamo e concordi (in parte) sia con chi dice che si blocca tutto , sia chi dice che si blocca solo in % proporzionale all'ombra..... adesso pero' spiegaci la seconda puntata , raccontaci cosa succede quando mi va in ombra , visto che il processo di ombreggiamento e' graduale , un'altra serie di 20 celle e poi un'altra e cosi via, anche naturalmente su pannelli diversi .

Prendiamo ad esempio 5 pannelli da 200w da 60 celle 3 diodi 28V 7A (quindi ogni 20celle ho 9V circa) , prendiamo in considerazione che stanno lavorando al massimo della potenza : 140V * 7A = 1000w , mi va' in ombra una serie da 20 celle , quindi scende a 131V * 7A = 917w , ogni altra serie di 20 celle che va in ombra mi riduce di altri 9V o succede qlc anche alla corrente o e' un ragionamento sbagliato?

Ma un diodo di bypass e' un normale diodo o ha una funzione speciale ?

grazie

 

[fcattaneo]

1) Qual'e' il punto limite, inteso come diminuzione di irradiazione relativa alle altre celle, in cui si ha l'inversione di polarita' ?

Ciao ,
questo argomento e' stato gia' discusso qua su questo forum e anche su altri.
Evito di riproporre le solite indicazioni..

Per quanto riguarda il punto 1 ti posso dire che un modulo NON inverte la sua tensione in seguito al solo sopraggiungere dell'ombreggiamento, ma bensi sono le condizioni di carico imposte dall'inverter che possono farsi si che avvenga questa situazione.

Hanno quindi ragione sia quelli che sostengono che un'ombra blocca un'intera stringa, che quelli che sostengono che un'ombra limita la produzione del solo modulo interessato... questo perche e' l'inverter che deve essere in grado di riconoscere la situazione e determinare le condizioni di carico che impongono che la tensione applicata al modulo ombreggiato si inverta.

Non e' un'operazione banale ma comunque e' alla portata di credo tutti i moderni inverter grid.

Ciao,
F.

 

[spider61]

Ciao ,
questo argomento e' stato gia' discusso qua su questo forum e anche su altri.
Evito di riproporre le solite indicazioni..

Ciao , si ne abbiamo discusso anche su altro forum , ma questo e' molto caotico , perche' si continuano ad accavallare richieste e risposte ed e' difficile crecare qualcosa, se riesci a mettermi un link in questo forum dove e' stato chiarito definitivamente questo quesito ti sarei grato.

grazie

 

[toninon]

Penso che la questione sia complicata e necessiti di ulteriori studi, da parte mia intendo, altrimenti non ne esco. :bored:
Per fortuna ho trovato un sito meraviglioso con un libro animato sul fotovoltaico, lo link quanto prima.

Nelle scatole di giunzione sono presenti un numero di diodi pari alle sottosezioni in cui si divide il modulo. Mi spiego. Un modulo da 60 celle ha le celle disposte come una matrice 6 x 10 (colonne x righe). Le 60 celle sono tutte in serie tra loro ma ogni 2 colonne si ha un diodo che fa da bypass per un gruppo di 20 celle.

Quindi se una singola cella va totalemente in ombra si inverte la polarità
del suo gruppo di 20 celle, e si attiva solo il diodo di bypass relativo a quel gruppo. il modulo funziona con potenza ridotta di 1/3

1) Ma allora nessun modulo ha un solo bypass ? Ho letto che il minimo sarebbe 1 diodo ogni 15 celle, tu mi dici che quelli da 60 celle ne hanno 1 ogni 20, e quelli da 72 ? :bored:
2) Questa cosa della cella completamente oscurata non mi va' giu', come ha fatto notare spider una cella in ombra riceve ancora quasi tutta la luce diffusa, che non e' poco, allora quando la devo considerare completamente oscurata ? C'e' un valore limite rispetto all'irradiazione delle altre celle ? Un'equazione in base ai parametri della cella ?
3) Le sottostringhe sono sempre disposte nel senso della lunghezza del modulo ? Questo e' importante per scegliere come collocare i moduli nel caso ci sia un ombra regolare, tipo un tetto, che avanza ad una certa ora (il mio caso), oppure ombreggiamento tra file di pannelli, c'e' una discussione in atto a proposito...

Hanno quindi ragione sia quelli che sostengono che un'ombra blocca un'intera stringa, che quelli che sostengono che un'ombra limita la produzione del solo modulo interessato

Eh no, questa non puo' essere una risposta, a meno che tu non mi dica anche quali sono gli inverte in grado di "bloccare" il singolo modulo e quali no. Tertium non datur.

Quindi secondo te e' una questione di algoritmi MPPT, che giocando su corrente e tensione ricavano la potenza massima anche in questi casi, magari diminuendo la corrente per far pesare meno la strozzatura, o aumentandola in modo da far invertire la sottostringa (e far escludere la sottostringa dal diodo di bypass), giusto ?
Pero' mi sembra tutto un po' vago, qualcuno ha fatto delle prove ?

ciao

 

[ipersolar]

1) Ma allora nessun modulo ha un solo bypass ? Ho letto che il minimo sarebbe 1 diodo ogni 15 celle, tu mi dici che quelli da 60 celle ne hanno 1 ogni 20, e quelli da 72 ? :bored:

Ciao, questa storia dei moduli non è una legge! Dipende caso per caso produttore per produttore. In generale per ragioni tecniche di produzione si mette un diodo ogni 2 colonne di celle. Quindi i moduli con 60 celle (6 colonne da 10 celle) ne hanno 3 di diodi, mentre quelli da 72 (8 colonne da 9 celle) ne hanno 4. I moduli per applicazioni 12V con 36 celle (4 colonne da 9) ne hanno 2 (anche se in queste applicazioni i diodi sono del tutto inutili dato che quando interviene il diodo il modulo ha una tensione di uscita di circa 9V che non è sufficiente a caricare la batteria... ma questa è un'altra storia che tralasciamo per non fare confusione...)

3) Le sottostringhe sono sempre disposte nel senso della lunghezza del modulo ?

Ottima osservazione! Effettivamente nel 99,9% dei moduli i gruppi
di celle (sottostringhe) sono disposti nel senso delle lunghezza. Quindi come giustamente osserva Tonion in base al tipo di ombra che si ha è bene optare per il montaggio dei moduli in verticale o in orizzontale. Mi spiego. Se l'ombra che incide sui 5 pannelli è "orizzontale" come ad esempio quella derivante da un parapetto o da altri moduli di una ipotetica fila che sta davanti a quella in esame è chiaro che si ha un vantaggio se i moduli sono montati in orizzontale. Se metto i moduli i verticale l'ombreggiamento incide simultaneamente su tutte le sottostringhe e quindi è da subito molto significativo. Con i moduli in orizzontale invece l'effetto e progressivo: si ombreggia una sottostringa per volta è quindi, semplificado, ho un certo periodo di tempo in cui il modulo lavora a 2/3 della potenza, poi al crescere dell'ombra lavora ad 1/3 e infine va tutto in ombra. Il discorso si inverte con ombre verticali (canne fumarie, pali, ecc.) Teoricamente è meglio avere i moduli in verticale per la stessa ragione esposta sopra.
In realtà con le ombre "verticali" la faccenda è più complessa perchè in generale canne fumarie e pali, nell'arco dell'intera giornata producon ombre diagonali (sono verticali solo a mezzogiorno) quindi il discorso fatto in pratica fuziona solo in parte. Per le ombre orizzontali invece la situazione è più semplice.
Spero di essere riuscito a rendere l'idea. Forse con qualche immagine il tutto sarebbe più evidente. Se riesco a ritagliarmi qualche ora... Ciao

 

[toninon]

Ciao, questa storia dei moduli non è una legge! Dipende caso per caso produttore per produttore. In generale per ragioni tecniche di produzione si mette un diodo ogni 2 colonne di celle. Quindi i moduli con 60 celle (6 colonne da 10 celle) ne hanno 3 di diodi, mentre quelli da 72 (8 colonne da 9 celle) ne hanno 4. I moduli per applicazioni 12V con 36 celle (4 colonne da 9) ne hanno 2.

Veramente io ho letto sul libro PVCDROM (libro online con animazioni gratuito che consiglio a chiunque di consultare), paragrafo 7.8 relativo ai diodi di bypass:

If the poor cell is only partially shaded, the some of the current from the good cells can flow through the circuit, and the remainder is used to forward bias each solar cell junction, causing a lower forward bias voltage across each cell. The maximum power dissipation in the shaded cell is approximately equal to the generating capability of all cells in the group. The maximum group size per diode, without causing damage, is about 15 cells/bypass diode, for silicon cells. For a normal 36 cell module, therefore, 2 bypass diodes are used to ensure the module will not be vulnerable to "hot-spot" damage.

Quindi si tratta di un limite fisico vero e proprio.

Comunque la "domanda delle cento pistole" rimane:

Data una stringa di celle in serie, con diodo di bypass, Per quale valore di oscuramento percentuale di una cella rispetto alle altre (nell'ipotesi che siano tutte uniformemente illuminate) si ha l'attivazione del diodo di bypass ?

Per capire i problemi di ombreggiamento di un impianto mi sembra fondamentale.
Se ho un'ombra che progressivamente mi copre l'impianto (supponendo sia un'unica stringa) cosa succede alla mia produzione ?
L'ombra oscurera solo la luce diretta, le celle ombreggiate riceveranno comunque la luce diffusa, quindi saranno ben lontane dalla condizione di totale oscuramento, anche quando una cella sia completamente ombreggiata.

Se l'ombreggiamento crea una strozzatura di corrente, suppongo che anche una sola cella oscurata mi abbassa tutta la corrente della stringa, almeno finche' la cella (o meglio la sottostringa cui appartiene) non viene bypassata dal diodo.

Ma e' la quantita' di corrente bloccata che mi causa l'attivazione del diodo ? (attraverso il meccanismo del forward biasing, articolato come descritto nel testo citato).
Se e' cosi' non e' male, in questo modo il sistema raggiungerebbe automaticamente il miglior equilibrio, ma resta la domanda: Quanta corrente bloccata mi fa' aprire il diodo di bypass ?

ciao

 

[spider61]

Per tagliare la testa al toro , come si dice , bisognerebbe che chi ha un impianto provi a mettere su 2 o 3 panneli , qualcosa che oscuri 1 o 2 celle e vedere cosa succede alla produzione , fino a che non si fa' questo non sapremo di quanto cala veramente.

Grazie per il link che hai messo , ma da come e' scritto li' , il diodo serve a non far distruggere la cella/e in ombra non a parzializzare la stringa , e nell'unica figura che e' stata messa , per far vedere cosa succede , la sringa e' fatta con 2 pannelli in paralello e poi in serie , quindi quando entra in funzione il diodo , quel pannello e' proprio escluso.... se fossero tutti in serie si bloccherebbe la stringa completa... questo e' quello che ho capito io....

 

[gerod]

bisognerebbe che chi ha un impianto provi a mettere su 2 o 3 panneli , qualcosa che oscuri 1 o 2 celle e vedere cosa succede alla produzione , fino a che non si fa' questo non sapremo di quanto cala veramente.

Ciao
io ho un impianto che forse fa al caso vostro..
E un monocristallino da 3kwp costituito da 16 pannelli in una unica stringa inverter SMA 3000 TL.
L'impianto è orientato a sud ma risulta ombreggiato sino alle 12:00 in questo periodo. Oggi era una bellissima giornata senza una nuvola, ho controllato la produzione dell'impianto e ombreggiamento:
ore 9:00 10 pannelli parzialmente ombreggiati ----> 98 wh
ore 10:00 4 pannelli parzialmente ombreggiati -----> 105 wh
ore 11:50 2 pannelli parzialmente ombreggiati -----> 130 wh
ore 12:05 0 pannelli ombreggiati -----> 1850 wh

Durante le giornate nuvolose invece la produzione e di circa 200-300 wh anche prima delle 11:30.. come mai forse è veramente l'inverter il problema.

A parte l''informazione che credo possa esservi utile, (se volete posso fare delle misure ulteriori), secondo voi posso fare qualcosa per migliorare la situazione? magari più stringhe ....
grazie
gerod