Fotovoltaik Enerji Sistemleri

Yazı Dizisi-37

Haluk Özgün

Düz çatıya kurulacak olan bu uygulamada toplam 15 adet 240 Wp ‘lik panel kullanılacağından toplam güç 3.6 kWp olmaktadır ve tek fazdan şebekeye verilebilmektedir.

Hesaplamalarda Tablo-6.5 de verilen 3.3 kW’lık dizi inverterin özellikleri dikkate alınmıştır.



Sistemde kullanılacak olan paneller birbirlerine seri bağlandıktan sonra dizi invertere girişi yapılacaktır.Tablo-6.5 de verilen 3.3 kW’lık inverterin Vmpp voltaj aralığı 340 ile 800 VDC olarak verilmiştir. Fotovoltaik panellerin sıcaklığı arttığında voltajın düştüğü, sıcaklık azaldığında voltajının arttığını belirtmiştik. Tablo-6.4 den Antalya için en düşük sıcaklık -4°C derece olarak ölçülmüşken en yüksek sıcaklık 45 °C derece olarak ölçülmüştür.

Verilen değerler ışığında panel ve inverter boyutlandırması beş aşamada genel olarak değerlendirilebilir.

1. Seri Olarak Bağlanabilecek Maksimum Panel Sayısı-Maksimum DC Voltaj 

Ortam sıcaklığının en düşük olduğu durumda panelin açık devre voltajının en yüksek olduğunu bilmemiz gerekir. Hesaplamalar ile seri olarak bağlanabilecek maksimum panel sayısının aşağıda verilen formül ile bulunduğunu söyleyebiliriz.



Panel özellikleri verilirken sıcaklık katsayıları konusunda farklı gösterimler bulunmaktadır. Bu panel gösteriminde Tablo-6.3 deki gösterime göre TKatsayı Uoc=-0,32%/K dir. Bu değerin voltaj olarak gösterimi ise panelin özelliklerinde verilen Uoc değeri ile -0,0032/K çarpımından bulunur. Sonuç birim -0,11968 V/K olur. Modülde sıcaklık farkı yani ΔT hesaplandığından °C veya K olması sıcaklık katsayısının durumunu değiştirmeyecektir. Bu nedenle gösterim -0,11968 V/°C veya -119,68mV/°C olarakta verilebilir.

Kurulumda 15 adet panel kullanılacağı belirlenmişti. Maksimum DC voltajın inverterin maksimun giriş voltajını ve maksimum MPP voltaj değerini geçmemesi gerekmektedir.

Sistem maksimum DC giriş voltajı = 15 x 40,870 = 613.05 V olarak bulunur. Inverterin maksimum giriş voltajı 900V olduğundan sistem güvenli sınırlar içindedir. Bununla
birlikte 800V maksimum MPP voltaj değerinin geçilmediği görülmektedir. Sonuç olarak ulaşılabilecek üst voltaj seviyelerinde bu sistem güvenli olarak çalışmaktadır.

2. Seri Olarak Bağlanan Panellerin MPP Voltaj aralığında Olması-Minimum DC Voltaj 

Ortam sıcaklığının en yüksek olduğu durumda panelin açık devre voltajının en düşük olduğunu bilmemiz gerekir. Hesaplamalar ile seri olarak bağlanabilecek maksimum panel sayısını bir önceki hesaplamalarda bulmuştuk. Panelin minimum voltaj değerini aşağıda verilen formül ile bulunduğunu söyleyebiliriz.





Kurulumda 15 adet panel kullanılacağı belirlenmişti. Panel sıcaklığının herzaman ortam sıcaklığından daha yüksek olacağı unutulmamalıdır. Bu nedenle yüksek sıcaklık olarak maksimum 80 derece hesaplanmıştır. Minimum DC voltajı inverterin minimum MPP voltajının altına düşmemesi gerekmektedir.

Sistem minimum DC giriş voltajı = 15 x 23,42V =351,3 V olarak bulunur. Inverter minimum MPP voltajı 335V olduğundan sistem istenen sınırlar içindedir.

Bundan sonraki yazımızda " Sistemin Maksimum DC Akımı, Maksimum Kurulu Gücü, Güç Faktörü " anlatılacaktır.