Розрахувати

Гайд · Сонячні панелі

Затінення сонячних панелей: чому навіть мала тінь шкодить

Чому тінь від димаря, дроту чи гілки забирає більше енергії, ніж її площа, як працюють байпасні діоди і як перевірити місце для панелей за довжиною тіні в грудні.

Автор: Редакція SvitloPro Оновлено:

Зміст
  1. Чому мала тінь — велика втрата
  2. Де тінь найдовша
  3. Як перевірити місце
  4. Часті запитання

Тінь — найдорожча помилка при виборі місця для панелей. Виробники пишуть про це прямо: шукайте місце без дерев, будівель і перешкод, особливо взимку, коли сонце найнижче; затінення зменшує віддачу, навіть якщо заводські байпасні діоди пом’якшують втрату. Чому так, і як перевірити своє місце?

Чому мала тінь — велика втрата

Комірки в панелі з’єднані послідовно, а послідовний ланцюг обмежує слабка ланка. Коли тінь лягає на частину комірок, вони «душать» струм усіх сусідніх. Щоб не втрачати цілу панель, виробник встановлює байпасні діоди, які обходять затінену ділянку; втрата зменшується, але не зникає. Частково затінена панель дає також нижчу напругу, а контролер MPPT, за описом Victron, має у цьому випадку явну перевагу над PWM.

Те саме з ланцюгами: якщо один ланцюг панелей у тіні, інші паралельні ланцюги живлять його зворотним струмом — тому в паспорті є межа запобіжника. Тінь — це не лише питання виходу енергії, а й навантаження на панелі та кабелі.

Де тінь найдовша

Найдовша тінь — біля 21 грудня, коли сонце найнижче. Висоту сонця опівдні (за сонячним часом) можна оцінити за формулою: 90° мінус широта плюс або мінус 23,44° (взимку мінус, влітку плюс). Довжина тіні — висота перешкоди, поділена на тангенс цієї висоти.

Довжина тіні = висота перешкоди ÷ tg(висота сонця)

Висота сонця й довжина тіні, наш розрахунок за формулою
МістоШиротаВисота сонця опівдні 21 грудняДовжина тіні від 1 м висоти опівдні в грудні, мВисота сонця опівдні 21 червня
Київ 50,45° 16,1° 3,5 63,0°
Львів 49,84° 16,7° 3,3 63,6°
Херсон 46,64° 19,9° 2,8 66,8°

Висота сонця й довжина тіні, наш розрахунок за формулою

Таблицю можна гортати вбік →

Приклад: дерево або димар заввишки 3 м у Києві кидає опівдні в грудні тінь довжиною близько 10 м — це може накрити панелі, що стоять на чималій відстані. Влітку те саме дерево дає тінь завдовжки близько 1,5 м. Вранці й увечері тінь ще довша, ніж опівдні.

Як перевірити місце

  1. Крок 1. Оберіть найгірший день

    Дивіться на місце так, ніби сьогодні 21 грудня: сонце найнижче, а енергія потрібна найбільше.

  2. Крок 2. Знайдіть перешкоди на півдні

    Південь, південний схід і південний захід: будинки, труби, антени, дроти, дерева, сусідні панелі в рядах.

  3. Крок 3. Порахуйте довжину тіні

    Висоту перешкоди помножте на значення з таблиці: це і є довжина тіні опівдні, а вранці й увечері довша.

  4. Крок 4. Врахуйте сезон і листя

    Голе зимою дерево відкидає менше тіні, ніж улітку, але гілки теж тінь; літнє листя не заважає взимку, але заважає влітку.

  5. Крок 5. Прибирайте локальні забруднення

    Пташиний послід, листя, наліт на скло — це та сама локальна тінь на комірці; безпечне очищення — на сторінці про догляд.

Окремо про гарячі точки: в огляді NREL найбільшою проблемою систем, встановлених за останні 10 років, названо саме їх. Їх видно тепловізором, а діагностика та ремонт — завдання сервісу, а не власника.

Кут і напрямок панелей

Як нахил і орієнтація змінюють вироблення в різних областях.

Часті запитання

Чи вирішує MPPT проблему тіні?

Не повністю. За описом Victron, при частковому затіненні MPPT має явну перевагу над PWM, але енергію, якої немає, не повернути: тінь усе одно зменшує вироблення.

Чому PVGIS не бачить мою тінь?

Розрахунок PVGIS не знає про ваші будівлі, дерева й дроти. Місцеві перешкоди перевіряйте самі, за довжиною тіні в грудні.

Повʼязані сторінки

Джерела: [1] Jinko Solar, Photovoltaic Module Installation Manual, edition 04/2020 (jinkosolar.com) — вибір місця, байпасні діоди, зворотний струм паралельних ланцюгів; [2] Victron Energy, Technical Information «Which solar charge controller: PWM or MPPT?», 20.01.2020 — часткове затінення; [3] D. C. Jordan, T. J. Silverman, J. H. Wohlgemuth, S. R. Kurtz, K. T. VanSant, «Photovoltaic Failure and Degradation Modes», NREL (OSTI 1349023) — гарячі точки; висота сонця й довжина тіні — наш розрахунок за формулою 90° − широта ± 23,44°.

Читайте також

Оновлено:

  • Обидві потужності — робоча й пускова
  • Енергія за відключення — у кВт·год і годинах
  • Без реклами брендів — порівнюємо класи
  • Безпечне підключення — лише з електриком