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電壓? 電流? 不匹配的太陽能板因該怎麼辦? (應用篇)

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電壓? 電流? 不匹配的太陽能板因該怎麼辦? 遇到太陽能板壞了需要更換 ,但板子的功率不同 ,或是手邊的板子型號不同 ,這樣到底能不能使用呢?   答案為視太陽能板的規格及使用方式而定!  太陽能板的背面一般都會有產品標籤 ,上面都會註明板子的電壓 、電流等規格 ,是否能匹配會視這些規格而定 。一般來說 ,太陽能板的輸出都會有公差 ,通常會是3% (建議參考板子本身的規格書) ,只要在這公差內 ,基本上是可以互相搭配使用 ,但如果不是 ,就需要依規格來決定使用方式 。 電壓相近 如果太陽能板之間是電壓相近的話 ,可以使用 並聯 的方式來使用 ,此時總電流為 各 別板子的電流相加 。 總電壓 = 電壓不變 總電流 = 太陽能板的電流相加 需注意 : 如果太陽能板局部遮陰的話 ,造成電壓下降的話 ,可能會發生 逆灌電流 的現象 ,造成板子的發熱 ,繼而引發熱斑 、玻璃破裂 、封裝材發黃等問題 ,所以使用上需加上 阻斷二極體  ( 防逆灌 二極體 ) 作保護 。 電流相近  如果太陽能板之間是電流相近的話 ,可以使用 串聯 的方式來使用,此時總電壓為各別板子的電壓相加 。 總電壓 = 太陽能板的電壓相加 總電流 = 電流不變 需注意 : 太陽能板接線盒裡需有旁路二極體 ,當板子被遮陰時才不會導致整組串都不運作 。 相關參考:  1.最佳的太陽能板安裝方式~增加你的發電受益!(進階篇) 2.太陽能板串聯? 並聯? 怎麼使用系統效益最佳? (應用篇) 太陽能優化器 (點圖可放大) 電流差異大 時 ,注意千萬不可使用串聯的方式 ,因為電流會被受限在小電流的太陽能板上 ,造成輸出電流變小外 ,還 會因為電流集中的關係造成發熱現象 。 如果太陽能板的電壓和電流的差異真的都無法匹配的話 ,建議使用 太陽能優化器 ( optimizer ) ,優化器會自行 調整 板子的 電壓和電流 來達到 匹配 ,得到最佳的發電效率及安全性 。 注意: 通常不同的太陽能板的對接使用 ,都不會在製造商的使用規格裡 ,如果因此有板子或系統上的問題 ,是會沒有擔保的 ,建議先詢問原廠 。 延伸閱讀:  太陽能應用 篇 圖片來源:  1. https://www.solaredge.com/tw/products/power-optimiz...

太陽能板串聯? 並聯? 怎麼使用系統效益最佳? (應用篇)

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太陽能板串聯? 並聯? 怎麼使用系統效益最佳?   在安裝太陽能發電系統時 ,必定會遇到一個問題 , 那就是太陽能板因該是串聯還是並聯使用比較好呢?   答案是依安裝方式來決定!  太陽能板串聯 太陽能板系統串聯 (點圖可放大) 發 電系統的電壓=總太陽能板的電壓相加 發電系統的電流=單片太陽能板的電流 可參考: 1.功率 = 電壓 x 電流! 人人都知道的高功率太陽能板! (入門篇) 2.串聯×並聯! 太陽能板中的基礎應用! (入門篇) 特點: 發電系統的總功率主要是以 電壓 為主導 ,因此受到電流的影響相對較低 ,簡單說受到光照的變化影響降低 ,相對可以得到較高的系統效益 。另外 ,由於電流為單片板子的電流 ,因此電線不需要更換成更高的規格 ,加上電流並未累加 ,導線的發熱溫度相對也較低 ,在使用上的安全性比較高 。 缺點: 當有一片太陽能板被遮陰時 ,會導致整組串系統不運作 。 旁路二極體的功用 (點圖可放大) 實際上在高規格的太陽能板設計中 ,是有把這個問題考慮進去 。高規格的太陽能板使用的接線盒裡 ,是有安裝 旁路二極體 ,當板子被遮陰不發電時 ,前一片板子的電流會藉由 旁路二極體流向下一片板子 ,不會因為該片子不發電而造成整組串不運作 ,差別在於發電系統的總電壓少一片板子的電壓 。 可參考:  最佳的太陽能板安裝方式~增加你的發電受益!(進階篇) 太陽能板並聯 太陽能板系統並聯 (點圖可放大) 發 電系統的電壓= 單片 太陽能板的電壓 發電系統的電流=總太陽能板的電流相加 特點: 發電系統的總功率主要是以 電流 為主導 ,因此當有一片板子被遮陰不發電時 ,不會導致整個系統不運作 ,簡單說發電系統的影響只有總電流少一片板子的電流 。 缺點: 由於電流為總太陽能板的電流相加 ,因此電線需要更換成更高規格的 ,加上因電流的增加 ,導線的發熱溫度相對較高 ,提升使用上的風險性 ,建置成本也隨之增加 。 遮陰發生時並聯系統的運作 (點圖可放大) 實際在使用上 ,很少是一片板子不發電 ,通常是局部遮陰 ,造成板子局部發電 ,此時板子的電壓降低 ,但因其它的板子電壓相較於 局部遮陰的板子高 ,會造成電流從高電壓流向低電壓的板子 ,造成電流的逆灌 ,產生板子的發熱現象 ,甚至於發生熱斑 、玻璃破裂 、電池片效率降低等問題 。 目前在...

長效發電的關鍵材料! 太陽能板用“封裝材” (入門篇)

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長效發電的關鍵材料! 太陽能板用“封裝材” 要讓太陽能電池片可以完美的存在於太陽能板中 ,同時還要確保能 長期運行使用的關鍵是 ?   答案是太陽能板專用的封裝材!  封裝材為一種保護太陽能電池片 , 同時使前板的玻璃和太陽能板的背板接合在一起 , 使電池片不受外界環境影響的關鍵材料 ,通常存在於電池片的上下方 。 主要特性:  柔韌兼彈性 、 高透光性 、抗 衝擊性 、耐 低溫性及必須對 金屬 、 玻璃及高分子材料有良好的接著性 。 太陽能板專用封裝材 (點圖可放大) 一般封裝材 在常溫下無黏性,在經過真空層壓封裝過程中,經過一定條件的熱壓反應後,開始熔融黏合及交聯固化,屬於熱固化型的膠膜,固化後具有透明性及彈性 。早期使用於太陽能板的封裝材有很多種類 ,但經過長期使用的考驗,現行的材料大都為 乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA) 或 聚烯烴彈性體(poly- olefin elastomer,  POE ) 。 乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA) EVA是以乙烯基為主鏈的材料 ,通常會加入乙酸(或稱醋酸)來進一步提升透光性, 除了兼具上述封裝材的特性外 ,價格適中 、使用簡單 為 目前普遍使用於太陽能板中的封裝材料 。缺點為 太陽能板在外界的紫外線、濕度及熱量等的作用下,EVA組成中的 醋酸被釋放出來 ,並且由於 醋酸 的產生會使電池片受到腐蝕而劣化,同時EVA本身也會分解 、 黃化而導致太陽能板的輸出功率下降 。因此挑選品質較好的EVA及太陽能板製造商就很重要。 EVA的劣化反應 (點圖可放大) EVA劣化後的現象 (點圖可放大) 聚烯烴彈性體( POE ) POE是以烯烴類材料為主結構 ,並加入三元乙丙橡膠(或稱EPDM) , 除了兼具上述封裝材的特性外,還包含了許多優點 ,如 高體積電阻率 、 低水氣穿透率 、 超低溫使用性 、 優異的戶外耐久性 ,因此具有優良的 電氣絕緣性 、不易分解黃化 、無電池片 腐蝕效應 、 無PID效應 及戶外耐久性高等特點 。缺點為價格較高 、 製造工藝不易 。 近幾年開始 ,戶外安全使用及長效發電為大家所關注的議題 ,但因EVA及POE的缺點 ,許多材料商開始推出一種新材料 EPE ,就是將EVA/POE/EVA進行共擠生產 ,得到了一個介於EVA及POE優點之間的材料 ,目前也已有不少太陽能...

高功率的關鍵材料!太陽能板用“玻璃” (入門篇)

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高功率的關鍵材料!太陽能板用“玻璃”  太陽能板除了由太陽能電池片供應電力外 ,還需由其它關鍵材料所組合,那麼這些材料是否就不重要呢? 不注意這些材料會有問題嗎?   答案是會的! 這些材料除了會影響發電外 ,還會影響使用性! 太陽能板五大關鍵材料分別為 前板玻璃 、 封裝材料 、 太陽能背板 、 接線盒 及 邊框 所組合 ,如圖所示 。 太陽能板結構 (點圖可放大) 圖片來源: 雲林縣再生能源 前板玻璃 玻璃是第一道保護太陽能電池片的關卡,能否持續不斷的發電,玻璃的強度是否足夠就很重要。除了抗衝擊的保護功用外 ,也兼具提升 發電效能的關鍵 , 因此透光性就需要考慮 。目前 使用在太陽能板的玻璃為低鐵的鈉玻璃 ,因為低鐵含量才能提高透光性 ,使玻璃的透光性達到91% 。 強化玻璃的種類 (點圖可放大) 物理強化玻璃 一般的太陽能板所使用的玻璃都為物理強化或稱鋼化玻璃 ,主要是利用玻璃受熱冷卻後來達到內部應力的分布來強化 。 特點: 一般玻璃的3~5倍強度 、強化程度越高 ,破碎後顆粒越細小 ,不易傷害人體 、耐熱溫度可達200~250度 。 缺點: 能做到全強化的厚度為 2.8mm 以上 ,因此重量較高 。 一般的太陽能板使用的玻璃厚度為 3.2mm ,而1.4~2.8mm為半物理強化或半鋼化 ,至於0.2~1.4mm無法依靠物理強化來達到 ,這個厚度都是依靠化學強化 。 化學強化玻璃 主要是利用元素離子交換的方式來增加玻璃抵抗外界的能力。 特點: 與依靠內外應力平衡的物理強化玻璃不同,化學強化後的玻璃是可以進行切割、鑽孔等加工。強化能力在物理強化玻璃之上、強化厚度不受限制,因此能做到重量輕、強度高的玻璃。 缺點: 價格昂貴 ,約在物理強化玻璃的5倍之上 因為安裝場域的重量限制 , 目前國際上的輕量化太陽能板都是以化學強化玻璃為主 ,其重量可減輕到一般太陽能板的一半以上 。其它會使用到 化學強化玻璃的地方 ,如螢幕面板 、手機的玻璃貼膜等 ,最有名的就是日本 旭硝子 (AGC)所製作的 。 摩氏硬度對照表 (點圖可放大) 抗反射層 (AR coating, ARC) 為了更進一步提升玻璃的透光性 ,太陽能板的玻璃表面會再加上一層抗光反射層 ,讓太陽光進入的量更高 ,從外觀上會發現未加上 抗反射層的玻璃會比較光亮及反光 。 特點: 加上了 抗反射層的...

太陽能板自發自用! 多少發電量才夠使用? (應用篇)

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太陽能板自發自用! 多少發電量才夠使用? 想要架設太陽能發電系統來自發自用,但是因該安裝多少的太陽能板,發電量才夠使用呢? 答案為視 儲能需求量 來決定! 一般來說,在架設太陽能發電系統時,會先計算需要的儲能需求量,再以此來推算需安裝的太陽能板的數量。常用的場域可分為: 使用場域:一般照明、儲藏、資材室 電器消耗表 (點圖可放大) 從表中可知瞬間最大功率為110W、一天用電量為1.52度電。考慮到儲能電池的 能量轉換與損耗 ,因此需要1.9度電的儲能量 ( 8成 電池的電能使用 )。再來計算需要的太陽能板的功率,一般太陽能板的最佳發電為4小時,因此需要的太陽能板最低總功率為475W。 儲能量: 1.52度電(kWh)÷0.8=1.9度電(kWh) 太陽能板總功率: 1.9度電(kWh)÷4小時=475W 簡單來說,以一片200W的太陽能板來說,只需要3片串聯(600W)即可達到。其餘發的電在電池存飽後,會直接被用來給負載使用,等到板子不發電後,才轉換成電池供電。至於逆變器的規格,則是要參考瞬間最大功率,因此需要一台110W以上的逆變器。 可參考:  1.自發自用 & 電廠投資!! 如何計算需要的發電量? (應用篇) 2.交流電的關鍵 "逆變器" !! (應用篇) 使用場域:個人居家、商務使用 電器消耗表 (點圖可放大) 從表中得知: 儲能量: 4.46度電(kWh)÷0.8=5.575度電(kWh) 太陽能板總功率: 5.575度電(kWh)÷4小時=1395W 瞬間最大功率: 720W 使用場域:住宅型 電器消耗表 (點圖可放大) 從表中得知: 儲能量: 9.68度電(kWh)÷0.8=12.1度電(kWh) 太陽能板總功率: 12.1度電(kWh)÷4小時=3025W 瞬間最大功率: 1590W 如果對自組裝有興趣的 可參考:   萬元以內! 打造自發自用太陽能供電系統! 斷電不再害怕! (應用篇) 延伸閱讀: 太陽能應用篇

挑選高強度太陽能板! 颱風來了不再擔心! (進階篇)

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挑選高強度太陽能板! 颱風來了不再擔心! 挑選太陽能板時除了要求高功率及保固外 ,還有一個需要考慮的部分,那就是板子的結構強度 ,畢竟太陽能板安裝在戶外 ,是必須經受風吹雨打的,那麼該如何挑選呢?   答案是參考邊框的結構 ! 一般太陽能板的規格書中都會註明板子的負載強度 ,可以先從中得到基本的強度規格 。 規格書中的負載強度 (點圖可放大) 通常看到的正背面荷重都為靜態受力 ,簡單說就是單一方向的負荷 ,承受荷重越大代表強度越高 ,當然不同廠家所製作的板子 ,會有不同的結果 , 目前基本安裝在戶外使用的法規要求為 2400Pa 。 邊框的結構 規格書中註明的 負載強度都是在一定規範下進行的 , 不同廠家所製作的板子可能都有相同的規格 ,但不代表彼此的強度是一樣的 ,畢竟只要通過法規的基本要求 ,任何 廠家都能宣告 ,因此這時 邊框的結構 就是很重要的選購關鍵 。 規格書的部分可參考:  新手入門!! 第一次購買太陽能板~規格書怎麼看!! (入門篇) 邊框的結構圖 (點圖可放大) 邊框的結構通常會有兩個方向 ,分別是 X方向 及 Y 方向 ,這通常也代表著力學中的慣性矩方向 。簡單說就是板子會受到這兩個方向的負荷而導致變形 ,因此為了防止永久變形所導致的損壞 ,必須用結構上的設計來克服 。對於使用者而言不需要知道複雜的結構計算 ,只需要知道 X方向及Y 方向的設計值越大 ,結構強度就越高 ,越能抵抗來自外界的荷重 ,從圖中可知:  X、Y 方向都為30的設計值 ,其 結構強度一定高於另一組 , 而其中 X方向的設計是優先於Y 方向的 。 延伸閱讀: 太陽能進階篇 圖片來源:  1. https://www.longi.com/tw/

萬元以內! 打造自發自用太陽能供電系統! 斷電不再害怕! (應用篇)

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萬元以內! 打造自發自用太陽能供電系統! 斷電不再害怕!  想打造太陽能供電系統自用 ,但應該麼做才好呢?   答案很簡單! 是那就是照著本篇的介紹來進行! 自發自用的太陽能供電系統主要原理為: 太陽能板 (產生電流) → 太陽能控制器 → 蓄電池 → 逆變器 → 家用電器 自發自用太陽能供電系統 (點圖可放大) 安裝工序 1.將 湯淺深循環鉛酸電池 與太陽能控制器對接 ,正極接 正極 、負 極接負 極 2.將100W太陽能板 與PWM太陽能控制器對接 ,正極接 正極 、負 極接負 極 3. 將 湯淺深循環鉛酸電 與 Battery Tender 逆變器 對接 ,正極接 正極 、負 極接負 極 4.接上負載開始使用 依造以上順序簡單完成 ,即可得到一組自發自用的太陽能供電系統 注意: 以上電線及端子都需自行完成 可參考: 1. 太陽能板DIY! 單多芯線與壓接的選擇! (應用篇) 2.太陽能板DIY! 線徑與電流的選用! (應用篇)  3.電池的挑選! 鉛酸 VS. 磷酸鋰鐵! (應用篇) 4.便宜又好用的PWM太陽能控制器! (應用篇) 5.交流電的關鍵 "逆變器" !! (應用篇) 6.太陽能板串聯? 並聯? 怎麼使用系統效益最佳? (應用篇) 100W的太陽能板 ,以一天6小時的日照來計算 ,可以得到0.6kWh的發電量 ,因此選用0.6kWh的 深循環鉛酸電池來當儲能的電池 。當然在使用上因為能量的轉換與損耗 ,實際上只有8成 電池的電能使用 ,即0.6kWh ×0.8=0.48kWh的電能使用,但這只限於計算電池 。如果太陽能板一直不斷發電 ,實際上能使用的總電量是超過0.48度電的,不過要注意逆變器的功率為400W,就是說在使用交流電時的總功率是不可超過400W 。 0.48度電能怎麼用 讓10W的LED燈泡 ,連續使用2天 、60W的風扇 ,連續使用8小時 、25W的手機 ,可充15隻 如果對於使用以上的自發自用系統有心得的 ,也可以把逆電器的功率及電池的容量換成更大的來使用,當然太陽能板也可以,只是要確認好電壓 、電流的上限不可超過PWM控制器的限制 。 可參考: 1. 功率 = 電壓 x 電流! 人人都知道的高功率太陽能板! (入門篇) 2. 串聯×並聯! 太陽能板中的基礎應用! (入門篇) 3. 直流電? 交流電? 太...