Як підібрати сонячні панелі під інвертор: напруга, струм, потужність
Купити «гарні панелі» й «потужний інвертор» окремо — і сподіватися, що вони підійдуть, — головна помилка новачка. Масив панелей має узгоджуватися з інвертором за трьома параметрами одночасно: напругою, струмом і потужністю — причому в будь-яку погоду, від спекотного полудня до морозного ранку. Розберемо, як це порахувати, на реальному прикладі.
Коротко головне
- Інвертор має 3 ліміти входу PV: максимальна напруга, струм на MPPT і потужність масиву.
- Головна перевірка — напруга на холоді: Voc росте на морозі, і стрінг не повинен перевищити максимум інвертора.
- Масив зазвичай беруть на 10–30% більший за потужність інвертора (DC/AC 1,1–1,3).
- Один MPPT — однакові панелі та одна орієнтація даху.
Що дивитися в датшитах
Підбір — це зіставлення двох документів: датшита інвертора (вхід PV) і датшита панелі. Ось що звідти потрібно:
| Інвертор (вхід PV) | Панель |
|---|---|
| Макс. напруга DC (стеля, не перевищувати) | Voc — напруга холостого ходу |
| Діапазон MPPT (робоче вікно) | Vmp — робоча напруга |
| Макс. струм / струм КЗ на MPPT | Isc / Imp — струм |
| Кількість MPPT і стрінгів на трекер | Pmax — потужність |
| Макс. потужність масиву (DC/AC) | Темп. коефіцієнт Voc (%/°C) |
Для прикладу візьмемо популярну в Україні пару — гібрид Deye SUN-8K-SG04LP3 і панель Longi 550 Вт (LR5-72HPH-550M):
| Deye SUN-8K-SG04LP3 | Longi 550 Вт |
|---|---|
| Макс. DC напруга: 800 В | Pmax: 550 Вт |
| Вікно MPPT: 200–650 В | Voc: 49,8 В |
| Старт: 160 В | Vmp: ~42 В |
| MPPT: 2 трекери × 1 стрінг | Isc: ~13,9 А · Imp: ~13,1 А |
| Макс. масив: ~10,4 кВт (DC/AC 1,3) | Темп. коеф. Voc: −0,265 %/°C |
Перевірка 1 — напруга (найважливіша, це безпека)
Напруга панелей підсумовується у стрінгу (послідовне з'єднання). Перевіряємо дві межі.
Зверху: холодний Voc не повинен перевищити максимум інвертора
Voc (напруга без навантаження) росте на холоді. Якщо проігнорувати — морозного ранку стрінг видасть напругу понад стелю інвертора, спрацює захист або обладнання вийде з ладу (це і пожежна небезпека).
Коефіцієнт Voc — це зміна за кожен 1 °C, а не всього. Точка відліку датшита — +25 °C. Якщо вранці на масиві −20 °C, панель охолола на 45 градусів:
0,265% × 45° ≈ 12% → 49,8 В × 1,12 ≈ 55,7 В з однієї панелі.
У розрахунок беріть історичний мінімум температури для регіону, а не середній — саме він задає піковий Voc. Калькулятори часто беруть середній, тому лишайте додатковий запас.
Рахуємо максимум панелей у стрінгу
Voc(хол) = 49,8 × (1 + 0,265% × 45) ≈ 55,7 ВN(макс) = 800 В ÷ 55,7 В ≈ 14,3 → 14 панелейСтеля за напругою — 13–14 у стрінгу: 13 × 55,7 = 724 В (< 800 В, маржа 76 В); 14 × 55,7 = 780 В — це впритул. Фінальну кількість далі обмежить потужність.
Знизу: у спеку робоча напруга не повинна впасти нижче вікна MPPT
У спеку Vmp падає. Якщо стрінг занадто короткий, у полудень напруга впаде нижче 200 В — інвертор «недобиратиме» або вимикатиметься.
Vmp(спека +65°C) ≈ 42 × 0,86 ≈ 36 В · N(мін) = 200 ÷ 36 ≈ 5,5 → 6 панелей
Округлюємо вгору (5 панелей дали б 180 В — нижче ліміту). Отже за напругою стрінг може бути 6–14 панелей; скільки саме — вирішить потужність (далі).
Перевірка 2 — струм
Паралельне з'єднання стрінгів додає струм (не напругу). Сума струмів КЗ (Isc) стрінгів на одному MPPT має бути меншою за ліміт цього трекера. У спеку струм трохи росте (~+2–3%).
У нашому прикладі Deye 8K має 2 MPPT по 1 стрінгу. Струм одного стрінга = Isc панелі ≈ 13,9 А — це значно менше ліміту трекера, тож за струмом запас великий.
Перевірка 3 — потужність (DC/AC ratio)
Масив панелей зазвичай роблять більшим за потужність інвертора — на 10–30% (DC/AC ratio 1,1–1,3). Панелі рідко дають паспортну потужність (нагрів, хмари, пил, кут сонця), тож «надлишок» допомагає інвертору довше працювати на повну — вранці, ввечері, взимку та в похмуру погоду.
Ще причини закласти запас: у реальних умовах панель дає менше за паспорт — нагрів на сонці (робоча температура NOCT ~45 °C) знімає приблизно 7–14%, а з роками додається деградація: перший рік 1–3% (LID), далі ~0,5% на рік. Тож масив із запасом — це ще й «на виріст».
У сонячний полудень масив може видати більше, ніж інвертор перетворює. Важливий нюанс для гібрида (DC-coupled, як Deye): надлишок понад потужність AC не «зрізається», а йде на заряд акумулятора — окремим каналом на стороні постійного струму (DC), паралельно зі стадією DC→AC. Тому «стеля», що дає кліппінг, — це не ліміт AC, а загальна потужність обробки інвертора. Справжній кліппінг (втрата) настає лише тоді, коли масив перевищує цю загальну потужність, або коли AC вже на максимумі, а батарея заряджена. Невеликий кліппінг — нормально, він окупається більшим річним виробітком.
Повний приклад: Deye 8 кВт + Longi 550 Вт
- Напруга (стеля). Холодний Voc 55,7 В → стеля 13–14 у стрінгу.
- Напруга (вікно). Мінімум за спекою — 6 у стрінгу. Отже за напругою підходить 6–14. ✓
- Струм. 1 стрінг на MPPT, 13,9 А — у межах трекера. ✓
- Потужність. Макс. масив ~10,4 кВт. 10400 ÷ 550 ≈ 18–19 панелей — це і є головне обмеження.
Скільки електрики дасть така станція в Україні
Питомий виробіток в Україні — приблизно 1 100–1 250 кВт·год на 1 кВт встановленої потужності на рік (центр ~1 200). Тобто наш приклад на 9,9 кВт ≈ 11 000–12 000 кВт·год на рік. Оптимальний кут — близько 35–42° на південь (Київ ~42°; узимку крутіше).
7 правил монтажу
- Один MPPT — одна орієнтація й кут даху (різні скати → різні MPPT)
- В одному стрінгу — лише однакові панелі. Різні моделі/потужності розводьте на окремі стрінги чи MPPT (при послідовному з'єднанні має збігатися струм Imp, при паралельному — напруга Vmp)
- Запас по напрузі: не ставити холодний Voc впритул до 800 В
- Переріз DC-кабелю під струм; запобіжники при паралельному з'єднанні понад 2 стрінги
- Конектори MC4 — лише одного бренду по всьому ланцюгу (не змішувати «сумісні» різних марок)
- Затінення б'є по всьому стрінгу — уникати або ставити оптимізатори
- Фінальна перевірка — через стрінг-калькулятор виробника інвертора
«Сумісні» MC4 різних брендів мають різні допуски й метал контактів — з'єднання виходить неідеальним, місце контакту гріється, оплавлюється і дає дугу (типова причина пожеж на даху). Стандарти NEC / UL6703 і TÜV вимагають конектори одного бренду; інакше виробники анулюють гарантію. Використовуйте конектори одного виробника по всьому DC-ланцюгу.
Топ-5 помилок
- Проігнорували холодний Voc → стрінг перевищив 800 В → захист / пошкодження.
- Занадто короткий стрінг → у спеку Vmp нижче 200 В → інвертор недобирає або вимикається.
- Перевантажили струм MPPT зайвим паралельним з'єднанням стрінгів.
- Змішали орієнтації/моделі в одному MPPT → втрати на всьому стрінгу.
- Масив набагато більший за допустимий → зайвий кліппінг і марні витрати.
Часті запитання
Скільки панелей «тримає» Deye 8 кВт?
За потужністю — масив до ~10,4 кВт, це приблизно 18–19 панелей по 550 Вт. У стрінгу за напругою — до 13–14, але загальну кількість обмежує потужність інвертора.
Чи можна ставити різні панелі?
В одному стрінгу — ні (тільки однакові). Різні моделі чи орієнтації даху розводять на різні MPPT.
Що буде, якщо перевищити напругу?
Інвертор піде в захист, а за сильного перевищення — вийде з ладу. Це небезпечно, тому холодний Voc рахують завжди.
Навіщо масив більший за інвертор?
Панелі рідко дають паспорт. «Надлишок» (DC/AC 1,1–1,3) тримає інвертор ближче до повної потужності вранці, ввечері та взимку — річний виробіток більший.
Яку мінімальну температуру брати в розрахунку?
Історичний мінімум для вашого регіону. Для більшості України беруть консервативно −20…−25 °C на масиві.
Гібридні інвертори Deye, панелі Longi та акумулятори — розрахунок стрінгів під ваш дах.
Перейти до сонячних станцій →