Σε αυτόν τον οδηγό θα δούμε αναλυτικά πώς συνδέουμε τα φωτοβολταϊκά πάνελ (σειρά, παράλληλα, υβριδικά), πώς υπολογίζουμε τις τάσεις για να μην κάψουμε τον Inverter και τι υλικά προστασίας (ασφάλειες, αντικεραυνικά) χρειαζόμαστε σε κάθε στάδιο της εγκατάστασης.

Μέρος 1ο: Συνδεσμολογία των Πάνελ

Υπάρχουν τρεις βασικοί τρόποι να συνδέσουμε τα πάνελ μεταξύ τους:

1. Σύνδεση σε Σειρά (Series)

Συνδέουμε το αρνητικό (-) του ενός πάνελ με το θετικό (+) του επόμενου.

• Τάση (Volts): Αθροίζεται (Προστίθεται).

• Ρεύμα (Amperes): Παραμένει σταθερό (ίδιο με του ενός πάνελ).

• Πλεονέκτημα: Μικρά ρεύματα, άρα λεπτότερα και φθηνότερα καλώδια.

• Μειονέκτημα: Αν σκιαστεί έστω και ένα πάνελ, πέφτει η απόδοση όλου του συστήματος. Η τάση ανεβαίνει πολύ και πρέπει να προσέξουμε να μην ξεπεράσουμε το όριο του Inverter.

2. Σύνδεση Παράλληλα (Parallel)

Συνδέουμε όλα τα (+) μαζί και όλα τα (-) μαζί, συνήθως με χρήση διακλαδωτών MC4.

• Τάση (Volts): Παραμένει σταθερή (ίση με του ενός πάνελ).

• Ρεύμα (Amperes): Αθροίζεται.

• Πλεονέκτημα: Δεν επηρεάζεται δραματικά από σκιάσεις.

• Μειονέκτημα: Πολύ μεγάλα ρεύματα που απαιτούν πολύ χοντρά και ακριβά καλώδια. Επίσης, η τάση μπορεί να είναι πολύ χαμηλή για να "ξυπνήσει" ο Inverter (π.χ. ένας Growatt θέλει πάνω από 150V).

3. Υβριδική Σύνδεση (Σειρά & Παράλληλα)

Αυτή είναι η πιο συνηθισμένη μέθοδος για μεγαλύτερα συστήματα. Φτιάχνουμε ομάδες (strings) σε σειρά και μετά συνδέουμε αυτές τις ομάδες παράλληλα μεταξύ τους.

Παράδειγμα Υπολογισμού (Για να μην κάνουμε λάθος)

Ας υποθέσουμε ότι έχουμε έναν Inverter Growatt SPF-5000ES και 30 πάνελ.

• Ο Inverter έχει μέγιστη τάση εισόδου (Max PV Input Voltage) 450V DC.

• Το κάθε πάνελ έχει τάση ανοιχτού κυκλώματος (Voc) 22.3V.

Γιατί ΔΕΝ τα βάζουμε όλα σε σειρά;

Αν βάζαμε και τα 30 πάνελ σε σειρά, η τάση θα ήταν: 30 \ 22.3V = 669V.

Αυτό ξεπερνάει τα 450V του Inverter και θα προκαλέσει ζημιά.

Γιατί ΔΕΝ τα βάζουμε όλα παράλληλα;

Η τάση θα έμενε στα 22.3V. Ο Growatt θέλει περίπου 120V-150V για να ξεκινήσει, άρα το σύστημα δεν θα δούλευε ποτέ.

Η Λύση (Υβριδικό):

1. Χωρίζουμε τα πάνελ σε 2 ομάδες (strings) των 15 πάνελ.

2. Συνδέουμε τα 15 πάνελ σε σειρά: 15 \ 22.3V = 334.5V. (Μια χαρά, κάτω από τα 450V).

3. Συνδέουμε τις 2 ομάδες παράλληλα μεταξύ τους.

Μέρος 2ο: Διατάξεις Ασφαλείας & Συνδεσμολογία (Βήμα-Βήμα)

Για να είναι η εγκατάσταση ασφαλής και σύμφωνη με τα πρότυπα, η σειρά σύνδεσης από την ταράτσα μέχρι τον Inverter είναι η εξής:

1. Ασφάλειες στα Πάνελ

Στο θετικό (+) άκρο του string βάζουμε μια ασφάλεια τήξεως MC4.

• Υπολογισμός: Παίρνουμε το ρεύμα βραχυκυκλώματος (Isc) και το πολλαπλασιάζουμε επί 1.56.

• Παράδειγμα: Αν Isc = 12.28A, τότε 12.28 \ 1.56 = 19.15A, άρα επιλέγουμε την αμέσως επόμενη ασφάλεια, 20A.

2. Διακόπτης Απομόνωσης (PV Switch)

Τα καλώδια κατεβαίνουν σε έναν διακόπτη απομόνωσης (DC Isolator Switch), ώστε να μπορούμε να κόψουμε το ρεύμα από την ταράτσα αν χρειαστεί.

3. Πίνακας DC (DC Combiner Box)

Μετά τον διακόπτη, οδηγούμε τα καλώδια σε ένα πινακάκι που περιέχει:

• Αντικεραυνικό DC (SPD): Για προστασία από υπερτάσεις/κεραυνούς.

• Διπολικό Ασφαλειοδιακόπτη DC (MCB): Συνήθως 20A-25A (ανάλογα τα πάνελ).

• Ασφάλειες Τήξεως: Για τον θετικό και αρνητικό πόλο ως πρόσθετη ασφάλεια.

4. Σύνδεση στον Inverter

Από την έξοδο του πίνακα DC, συνδέουμε πλέον στην είσοδο PV Input του Inverter (+ και -).

Μέρος 3ο: Μπαταρίες και AC (Ρεύμα Σπιτιού)

Σύνδεση Μπαταρίας

Μεταξύ Inverter και μπαταρίας επιβάλλεται να υπάρχει ασφαλειοδιακόπτης (MCCB) για απομόνωση και ασφάλεια.

• Για έναν Inverter 5000W στα 48V, το ρεύμα μπορεί να φτάσει τα 105A (5000W / 48V).

• Επιλέγουμε ασφαλειοδιακόπτη DC 125A - 150A.

Σύνδεση AC (Είσοδος/Έξοδος 230V)

• AC Output (Προς καταναλώσεις): Παρεμβάλλουμε πίνακα με Αντικεραυνικό AC (SPD) και Ασφάλεια AC (MCB) 32A (για 5kW Inverter). Καλώδιο διατομής 6mm².

• AC Input (Από ΔΕΗ/Γεννήτρια): Αντίστοιχα χρησιμοποιούμε ασφάλεια και αντικεραυνικό και στην είσοδο, αν συνδέσουμε το δίκτυο ή γεννήτρια.

Μέρος 4ο (Bonus): Τα 4 πιο Συχνά Λάθη που πρέπει να αποφύγετε

Κατά τον σχεδιασμό ενός αυτόνομου συστήματος, υπάρχουν λεπτομέρειες που αν τις αγνοήσουμε, μπορεί να κοστίσουν από μειωμένη απόδοση έως και καταστροφή του εξοπλισμού.

1. Το λάθος με την Τάση (Voc vs Vmp)

Πολλοί κοιτάζουν την "Τάση Λειτουργίας" (Vmp) του πάνελ για να δουν αν χωράει στον Inverter. Λάθος!

Πάντα υπολογίζουμε με βάση την Τάση Ανοιχτού Κυκλώματος (Voc). Η τάση Voc είναι υψηλότερη και ανεβαίνει ακόμη περισσότερο όταν έχει πολύ κρύο. Αν είστε οριακά στο όριο του Inverter (π.χ. 450V) και έχει παγωνιά, η τάση θα ξεπεράσει το όριο και ο Inverter θα καεί. Αφήνουμε πάντα ένα περιθώριο ασφαλείας.

2. Η "παγίδα" της Σκίασης στη Σειρά

Στη σύνδεση σε σειρά (Series), το σύστημα συμπεριφέρεται σαν λάστιχο ποτίσματος. Αν πατήσεις το λάστιχο σε ένα σημείο, κόβεται το νερό σε όλο το μήκος.

Αντίστοιχα, αν σκιαστεί έστω και ένα πάνελ (π.χ. από καμινάδα ή κάγκελο), πέφτει δραματικά η απόδοση όλου του string.

Λύση: Τοποθετούμε τα πάνελ μακριά από σκιές ή αν δεν γίνεται αλλιώς, προτιμάμε παράλληλη σύνδεση (αν το υποστηρίζει ο Inverter) ή χρήση optimizers.

3. Λάθος διατομή καλωδίων στην Παράλληλη Σύνδεση

Στην παράλληλη σύνδεση, τα ρεύματα (Amperes) αθροίζονται. Αν συνδέσετε πολλά πάνελ παράλληλα χωρίς να αυξήσετε τη διατομή (πάχος) του καλωδίου, τα καλώδια θα υπερθερμανθούν και θα έχετε μεγάλες απώλειες ή ακόμα και κίνδυνο φωτιάς.

4. Απευθείας σύνδεση Μπαταρίας χωρίς Διακόπτη

Ποτέ δεν συνδέουμε (και κυρίως δεν αποσυνδέουμε) την μπαταρία στον Inverter ενώ υπάρχει φορτίο, χωρίς ενδιάμεσο διακόπτη (MCCB). Ο σπινθήρας (το λεγόμενο arc) που δημιουργείται στο DC ρεύμα είναι πολύ ισχυρός και επικίνδυνος. Πάντα παρεμβάλλουμε ασφαλειοδιακόπτη κατάλληλο για DC ρεύμα και τα αμπέρ της μπαταρίας μας.

Προσοχή: Τα παραπάνω αφορούν γενικές οδηγίες. Πάντα ελέγχουμε το ταμπελάκι του δικού μας Inverter πριν συνδέσουμε, γιατί οι τάσεις διαφέρουν από μοντέλο σε μοντέλο.