Come collegare più pannelli fotovoltaici in parallelo


Pannelli Solari: Collegamento in Parallelo



collegamento parallelo pannelli solari fotovoltaici

Ben trovato in questa pagina informativa MPPTSOLAR.

In questa pagina ti insegneremo come collegare in parallelo più pannelli solari fotovoltaici in modo da ottenere in uscita un aumento della corrente disponibile, mantenendo inalterata la tensione nominale.

Ti spiegheremo inoltre la differenza tra un collegamento in parallelo di due o più pannelli fotovoltaici uguali ed un collegamento in parallelo di due o più pannelli fotovoltaici con caratteristiche tecniche diverse. Infine ti forniremo validi e pratici consigli per ottenere un sistema davvero efficiente ed esente da possibili danneggiamenti dovuti a guasti o corto circuiti che si possono verificare sui singoli pannelli fotovoltaici.

Bene, ora iniziamo! Il collegamento di più pannelli in parallelo nasce dalla necessità di avere in uscita determinati valori di corrente, senza modificarne la tensione. Infatti collegando più pannelli fotovoltaici in serie aumentiamo la tensione (mantenendo la stessa corrente), mentre collegandoli in parallelo aumentiamo la corrente (mantenendo la stessa tensione).



Collegamento in parallelo di due pannelli fotovoltaici uguali


collegamento in parallelo di pannelli solari uguali

Se abbiamo a disposizione due pannelli fotovoltaici di uguale tensione e potenza, il collegamento sarà molto semplice.

Come è ben visibile nella figura, sarà infatti sufficiente collegare il polo positivo di un pannello al polo positivo dell'altro e collegare il polo negativo di un pannello al polo negativo dell'altro. Per realizzare questo tipo di connessione possiamo usare una coppia di connettori solari MC4 a Y.

In serie ad ogni pannello abbiamo inserito un diodo di blocco. Più avanti scopriremo il motivo di questi diodi.

Questo tipo di collegamento è davvero efficiente se sono rispettate le seguenti condizioni:

•   Poni i pannelli vicini tra loro e orientati al sole con la stessa angolazione
•   Controlla che i pannelli non si facciano ombra l'un l'altro e che siano lontani da possibili cause di ombreggiamento
•   Scegli un'opportuna sezione del cavo elettrico di collegamento in base alla distanza dei pannelli
•   Usa delle scatole di derivazione per collegare ordinatamente tra loro i terminali dei pannelli



Cosa succede in caso di ombreggiamento?


Innanzitutto è bene sapere che la tensione che troviamo ai capi di un pannello fotovoltaico ombreggiato non dipende dalla condizione di irraggiamento dello stesso, ma piuttosto dalle condizioni di carico a cui è sottoposto. Infatti un pannello ombreggiato è ancora perfettamente in grado di ricevere la quota diffusa dell'energia solare e quindi può offrire ancora una tensione di lavoro positiva e di valore quasi identico a quando è pienamente irraggiato (è la corrente in grado di produrre che diminuisce proporzionalmente all'irraggiamento solare). Si capisce quindi che in un impianto fotovoltaico on grid risulta importante la scelta dell'inverter fotovoltaico che avrà il compito di ricercare il punto di massima potenza MPPT della stringa sia in condizione di pieno irraggiamento, che in condizione di ombreggiamento.

In un impianto ad isola (stand-alone) invece tale funzione viene svolta dal regolatore di carica solare MPPT. A cosa serve allora il diodo di blocco? Il diodo di blocco è bene inserirlo in impianti di grandi dimensioni per proteggere le varie stringhe di pannelli da possibili correnti inverse. A riguardo delle correnti inverse nei pannelli fotovoltaici è utile sapere che recenti studi del prestigioso Centro di Ricerca Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems ISE, hanno dimostrato che i pannelli fotovoltaici sono in grado di sopportare correnti inverse fino a sette volte più grandi della corrente nominale di corto circuito senza subire nessun danneggiamento. È inoltre buona cosa durante la progettazione, scegliere pannelli fotovoltaici in cui siano già presenti al loro interno almeno tre diodi di bypass, per evitare al massimo le perdite di energia dovute all'ombreggiamento.



Quale diodo scegliere?


In commercio esistono moltissimi tipi di diodo. Il miglior tipo di diodo per applicazioni fotovoltaiche, è il diodo Schottky. Questo tipo di diodo presenta la caratteristica di avere una bassissima tensione di soglia (dell'ordine dei 0,35V contro i 0,6V dei comuni diodi), il chè assicura una bassissima dissipazione di potenza. Mi raccomando, fai attenzione anche alla scelta della lunghezza e della sezione del cavo elettrico perchè all'aumentare dei pannelli collegati, aumenta anche la corrente e quindi la dissipazione di energia in esso. Per correnti elevate è necessario un cavo di opportuna sezione.



Collegamento in parallelo di due pannelli fotovoltaici di diversa potenza


collegamento in parallelo di pannelli solari diversi

Se abbiamo a disposizione due pannelli fotovoltaici di uguale tensione ma di diversa potenza, non c'è problema; si possono collegare tranquillamente in parallelo.

Se invece i due pannelli fotovoltaici sono sia di potenza che di tensione diversa, allora non è possibile il collegamento in parallelo, in quanto il pannello con tensione più bassa si comporterebbe come un carico, ed inizierebbe ad assorbire corrente, anzichè produrne con le relative conseguenze.

Se però abbiamo un pannello da 12V e due da 6V, allora è possibile collegare i due pannelli da 6V in serie e poi collegare la serie ottenuta in parallelo al pannello da 12V. Ques'ultimo tipo di collegamento però va a discapito dell'efficienza. È quindi fondamentale, prima di effettuare un collegamento in parallelo, controllare bene la tensione dei pannelli fotovoltaici. Per togliere ogni dubbio, abbiamo anche inserito un'immagine molto chiara di come collegare due pannelli diversi in parallelo.



Attenzione alle corrente!


collegamento serie parallelo pannelli solari fotovoltaici

Puoi collegare più pannelli fotovoltaici con questo metodo, ma devi prestare attenzione ai valori di corrente. Se il tuo valore in uscita è superiore a 70A, i tuoi pannelli ed il tuo impianto possono subire danneggiamenti e problematiche legate alla gestione della corrente. Per evitare questo, si è soliti collegare i pannelli in serie-parallelo, in modo da incrementare sia la tensione che la corrente contemporaneamente.

Per esempio se dovessimo collegare in parallelo sei pannelli da 10A, ci troveremo in uscita una corrente abbastanza elevata, cioè 60A. Per risolvere questo problema e per ottimizzare il rendimento energetico dell'intero impianto, è consigliabile collegare due pannelli in serie (ottenendo un raddoppio della tensione) e successivamente collegare in parallelo le tre coppie precedentemente collegate in serie (così da avere raddoppiato la tensione e triplicato la corrente). Nella figura sopra è possibile vedere lo schema di questo collegamento. Questo tipo di connessione è usata frequentemente per impianti di notevoli potenze. In un impianto fotovoltaico ad isola, la scelta della potenza totale dell'impianto e della tensione del banco batterie, deve essere valutata attentamente in fase di progettazione.

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