Jak czytać kartę katalogową modułu fotowoltaicznego

Karta katalogowa modułu fotowoltaicznego to podstawowy dokument instalatora. To właśnie z niej odczytujemy wszystkie parametry potrzebne do prawidłowego zaprojektowania i zbudowania instalacji PV. Umiejętne analizowanie danych technicznych pozwala uniknąć błędów przy doborze falownika, konfiguracji stringów, ocenie warunków pracy oraz doborze zabezpieczeń. Ten poradnik wyjaśnia krok po kroku, jak analizować najważniejsze punkty karty katalogowej modułu PV.

1. Najważniejsze parametry elektryczne modułu PV

Sekcja parametrów elektrycznych jest centralnym elementem każdej karty katalogowej. To właśnie te dane wykorzystujemy do obliczeń projektowych, doboru falownika oraz konfiguracji połączeń modułów.

1.1. Pmax – maksymalna moc modułu

Pmax to maksymalna moc modułu mierzona w warunkach STC. W praktyce moduł osiąga tę moc jedynie w warunkach laboratoryjnych. Realna moc jest zwykle niższa ze względu na temperaturę, zabrudzenia, kąt padania światła i straty systemowe.

1.2. Voc – napięcie obwodu otwartego

Voc to napięcie modułu w stanie jałowym. Jest kluczowe przy projektowaniu maksymalnego napięcia stringu. Wraz ze spadkiem temperatury napięcie Voc rośnie, dlatego parametr ten wykorzystuje się do tzw. obliczeń zimowych i weryfikacji, czy falownik obsłuży maksymalne napięcie układu.

1.3. Isc – prąd zwarciowy

Isc określa prąd zwarciowy modułu w warunkach STC. Parametr ten wykorzystuje się przy doborze zabezpieczeń DC, bezpieczników oraz wyłączników nadprądowych, a także przy ocenie obciążalności przewodów.

1.4. Vmp i Imp – napięcie oraz prąd w punkcie MPP

Vmp i Imp opisują pracę modułu w punkcie maksymalnej mocy (MPP). Zakres MPPT falownika musi obejmować napięcie pracy modułów połączonych w string, aby zapewnić optymalne uzyski energii.

2. Parametry pracy modułu: STC, NOCT i NMOT

Karty katalogowe modułów PV zawierają dane zarówno w warunkach STC, jak i NOCT/NMOT. Zrozumienie różnic między nimi pomaga ocenić realną wydajność modułu w codziennej pracy.

2.1. STC – Standard Test Conditions

STC to warunki laboratoryjne: 1000 W/m², temperatura ogniwa 25°C oraz widmo AM 1.5. Parametry STC służą przede wszystkim do porównywania modułów między sobą.

2.2. NOCT / NMOT – rzeczywiste warunki pracy

NOCT/NMOT określa pracę modułu przy 800 W/m², 20°C temperatury otoczenia i naturalnej cyrkulacji powietrza. To parametry lepiej odzwierciedlające rzeczywistą wydajność, dlatego warto się na nie patrzeć przy porównywaniu modułów.

2.3. Tolerancje mocy

Tolerancja mocy określa, jak bardzo rzeczywista moc modułu może różnić się od Pmax. Najlepiej, gdy tolerancja jest dodatnia, np. 0% do +3%.

3. Współczynniki temperaturowe i ich wpływ na pracę modułu

Temperatura ma bezpośredni wpływ na pracę modułów PV. Dlatego w kartach katalogowych znajdziemy współczynniki temperaturowe opisujące zmiany mocy, napięcia i prądu przy zmianach temperatury.

3.1. Współczynnik temperaturowy Pmax

Współczynnik Pmax określa procentowy spadek mocy modułu na każdy 1°C wzrostu temperatury. Niższa wartość oznacza lepszą pracę modułu w wysokiej temperaturze.

3.2. Współczynnik temperaturowy Voc

Voc rośnie wraz ze spadkiem temperatury, dlatego ten współczynnik jest kluczowy przy obliczeniach maksymalnego napięcia zimą. Przekroczenie napięcia dopuszczalnego falownika może doprowadzić do uszkodzenia urządzenia.

3.3. Współczynnik temperaturowy Isc

Isc zwiększa się nieznacznie wraz ze wzrostem temperatury. Parametr ten uwzględnia się głównie przy doborze zabezpieczeń DC i przewodów po stronie stałoprądowej.

4. Dane mechaniczne i konstrukcyjne modułu

W karcie katalogowej znajdziemy także informacje dotyczące wymiarów, masy oraz odporności mechanicznej. To kluczowe dane z punktu widzenia montażu modułów.

4.1. Wymiary i masa modułu

Należy zwrócić uwagę na długość, szerokość, grubość ramy i masę modułu. Parametry te wpływają na dobór konstrukcji montażowej i rozstaw wsporników.

4.2. Odporność mechaniczna

Odporność na obciążenia śniegiem i wiatrem podawana jest w kPa. Wyższe wartości oznaczają lepszą odporność modułu w trudnych warunkach atmosferycznych.

4.3. Rodzaj złączy i przewodów

Karta katalogowa określa typ złączy oraz przewodów wychodzących z modułu. Najbezpieczniej jest stosować złącza jednego producenta, co minimalizuje ryzyko przegrzewania i luźnych styków.

5. Technologia ogniw i konstrukcji modułu

Karta katalogowa zawiera informacje o technologii ogniw, które wpływają na wydajność, trwałość i zachowanie modułu w różnych warunkach środowiskowych.

5.1. N-Type i PERC

N-Type to nowoczesna technologia o niższej degradacji i lepszej pracy w wysokiej temperaturze. PERC to technologia starsza, ale wciąż popularna ze względu na dobry stosunek ceny do możliwości.

5.2. Half-cut

Half-cut to obecny standard produkcyjny modułów PV. Cięcie ogniw na pół zmniejsza straty rezystancyjne, podnosi wydajność i poprawia pracę przy częściowym zacienieniu.

5.3. Bifacial

Bifacial to moduły dwustronne, generujące energię zarówno z przedniej, jak i tylnej strony dzięki odbiciom światła. Zyski są największe na jasnych lub odbijających podłożach.

5.4. Back-contact (ABC)

Back-contact / ABC to technologia premium, w której wszystkie połączenia elektryczne znajdują się z tyłu ogniwa. Zapewnia to najwyższą estetykę, mniejsze zacienienie przedniej części ogniwa, wyższą sprawność i niską degradację.

5.5. Triple-cut (third-cut)

Triple-cut to wariant technologii polegającej na cięciu ogniw na trzy części. Pozwala na dalsze zmniejszenie prądów roboczych oraz ograniczenie strat rezystancyjnych. Technologia ta pojawia się głównie w nowszych modułach o mocy 420–470 W.

6. Gwarancje i trwałość modułu

Karta katalogowa zawiera informacje o gwarancji produktowej oraz gwarancji na uzysk mocy, które świadczą o jakości modułu i zaufaniu producenta do własnej technologii.

6.1. Gwarancja produktowa

Standardowo wynosi od 12 do 25 lat i obejmuje wady materiałowe oraz błędy produkcyjne.

6.2. Gwarancja na uzysk mocy

Gwarancja ta określa, ile mocy moduł zachowa po określonym czasie. Typowo po 25 latach moduły zachowują ok. 80–85% mocy początkowej, w zależności od producenta i technologii.

7. Praktyczna checklista instalatora

• Czy Voc stringu nie przekroczy limitu falownika zimą?
• Czy Vmp mieści się w zakresie MPPT falownika?
• Czy Isc jest odpowiednio dobrany do zabezpieczeń DC?
• Czy moduł ma dodatnią tolerancję mocy?
• Jaki jest współczynnik Pmax i jak wpływa na pracę latem?
• Jakie są obciążenia śniegowe i wiatrowe?
• Jaka jest technologia ogniw (PERC, N-Type, half-cut, bifacial, IBC)?
• Czy złącza są kompatybilne z używanym systemem montażowym?

8. Podsumowanie

Karta katalogowa modułu fotowoltaicznego to podstawowy dokument pracy instalatora. Poprawna analiza parametrów elektrycznych, mechanicznych i temperaturowych pozwala dobrać moduł właściwie do projektu, uniknąć błędów i zapewnić wieloletnią, bezawaryjną pracę instalacji PV. Im lepiej rozumiemy te dane, tym bardziej profesjonalne i bezpieczne systemy możemy tworzyć.