Bir solar panelin teknik datası incelendiğinde çeşitli veriler listelenmektedir: maksimum güç, standart test koşulları, açık devre voltajı (Voc), kısa devre akımı (Isc). Bu ve benzeri diğer parametrelerin ne anlama geldikleri ve nasıl yorumlanmaları gerektiği hakkında detaylı açıklamaları bu yazımızda bulabilirsiniz.
Bir Güneş Panelinin Etiket Parametreleri
Bir üretici tarafından sağlanan tipik bir güneş paneli modülü üzerinde yer alan teknik parametrelerin listelendiği bilgi etiketi şu şekilde olabilir:
| 1 | Module Type | XXXXXXX |
| 2 | Max Power at STC (Pmax) | 250 W |
| 3 | Open-Circuit Voltage (Voc) | 36.50 V |
| 4 | Short-Circuit Current (Isc) | 8.63 A |
| 5 | Optimum Operating Voltage (Vmp) | 30.11 V |
| 6 | Optimum Operating Current (Imp) | 8.30 A |
| 7 | Temp Coefficient of Pmax | -0.44% / oC |
| 8 | Temp Coefficient of Voc | -0.30% / oC |
| 9 | Temp Coefficient of Isc | 0.04% / oC |
| 10 | Max System Voltage | 600VDC (UL) |
| 11 | Max Series Fuse Size Rating | 15 A |
| 12 | Fire Rating | Class C |
| 13 | Weight | 18 kgs / 40 lbs |
| 14 | Dimensions | 1640x992x40mm / 64.5x39x1.6in |
| 15 | STC | Irradiance 1000 W/m2, T = 25 oC, AM = 1.5 |
Bu Parametrelerin Anlamları:
| 1 | Model Tipi |
| 2 | Standart Test Şartlarında üretici tarafından ölçülmüş maksimum güç (Pmax) |
| 3 | Açık Devre Voltajı (Voc) |
| 4 | Kısa Devre Akımı (Isc) |
| 5 | Optimum Çalışma Voltajı (Vmp) |
| 6 | Optimum Çalışma Akımı (Imp) |
| 7 | Pmax için Sıcaklık Katsayısı |
| 8 | Voc için Sıcaklık Katsayısı |
| 9 | Isc için Sıcaklık Katsayısı |
| 10 | Maksimum Sistem Voltajı |
| 11 | Panel için Güvenli Maksimum Akım |
| 12 | Yangın Sınıfı |
| 13 | Ağırlık |
| 14 | Boyutlar |
| 15 | Standart Test Koşulları (STC) |
Bu parametreleri teker teker inceleyelim:
- Üreticinin belirlemiş olduğu ve ürüne vermiş olduğu bir model ismi/kod.
- Panelin üretebileceği maksimum güç. Standart Test Koşullarında (STC) bu güç seviyesi elde edilmiştir. Standart Test Koşulları sektörün tüm üreticilerinin kullandığı standart test ortamı şartlarıdır. Bu sayede farklı ürünleri birbirleriyle karşılaştırabiliriz.
- Açık Devre Voltajı (Voc), bir güneş hücresinden elde edilen ve sıfır akımda gerçekleşen maksimum gerilimdir.
- Kısa Devre Akımı (Isc), bir solar hücresinde voltaj sıfır olduğunda hücrenin içinden geçen akımdır (hücre kısa devrede iken). Başka bir ifadeyle, hücrenin üzerinden geçebilecek maksimum akımdır. Pozitif ve negatif kutuplar bir tel ile direkt bağlandığında çok düşük dirençli bir yol oluşur ve kısa devre meydana gelir. Kısa devre akımı, güneş hücresinin üretebileceği maksimum akım miktarının ölçüsüdür.
- Vmp = Maksimum güçteki voltaj.
- Imp = Maksimum güçteki akım.
Vmp x Imp = 250 W (maksimum güç) - Her 1 oC’lık sıcaklık artışında, sistemden alınabilecek maksimum güç bu katsayı miktarı kadar azalır.
Örnek: Standart Test Şartlarında (25 oC) Pmax=250 W ise; 28 oC sıcaklıkta Pmax ne kadar olur?
28 oC için Pmax = 250 – 250 x 0.44% x (28-25) = 246.7 W olarak hesaplanır. - Her 1 oC’lık sıcaklık artışında, açık devre voltajı (Voc) bu katsayı miktarı kadar azalır.
- Her 1 oC’lık sıcaklık artışında, kısa devre akımı (Isc) bu katsayı miktarı kadar artar.
- İdeal koşullar altında panelin üretebileceği en yüksek gerilimdir. Bu değer, bağlantı yapılan invertör ve şarj kontrolöründe olası bir hasarı önlemek için bu cihazların maksimum giriş voltajı değerlerini aşmamalıdır.
- Panelin kısa devre olması durumunda, bu değere kadar olan amperajı (örnekte 15 A) panel güvenli bir şekilde kaldırabilir. Bu değerin aşılması durumunda iç bağlantılarda aşırı ısınma ve dolayısıyla yangın tehlikesi oluşabilir.
- Yangın sınıfı.
- Ağırlık.
- Boyutlar.
- Standart Test Koşulları’dır (STK/STC). Üreticilerin panelleri test ettikleri koşullardır:
- Işınım: 1000 W/m2
- T = 25 oC
- AM = 1.5
AM (Air Mass), Hava Kütlesi anlamına gelmektedir ve "1/cos(θ)" şeklinde hesaplanır. "θ" güneşin dikey ile yaptığı açıdır.
θ açısı 48.2 derece iken AM(Hava Kütlesi) 1.5’dur ve bu değer standart test parametresi olarak kullanılmaktadır. Hava kütlesi, ışığın Dünya'ya çarpmadan önce geçmesi gereken atmosfer kalınlığının güneşin tam tepe noktada olması durumunda (tam 90 derece) ışığın geçmesi gereken atmosfer kalınlığına oranıdır.
Şunu özellikle vurgulayalım, sistem tasarımı yapılırken çeşitli komponentlerin seçiminde (devre kesiciler, kablolar, şarj kontrolörleri vb. gibi), güneş panellerinin kurulumunun yapılacağı lokasyondaki mümkün olabilecek en düşük sıcaklık için açık devre voltajı (Voc) dikkate alınmalıdır.
Esasen modül herhangi bir yüke bağlı olmadığında oluşan açık devre voltajının önemi nedir? Bir yüke bağlı olmayan bir paneli asla kullanmayacağımıza göre bunun bize ne gibi bir faydası olabilir?
Sistemde meydana gelen maksimum voltaj bizim için bir referans değerdir ve panelden çıkabilecek maksimum voltajın bilinmesi panel ile bütünleşik olarak çalışan diğer unsurların (şarj kontrol cihazı, koruma sistemleri gibi) tasarımında ve seçiminde önemli bir input parametresidir. Bu çevre komponentlerin panelden gelebilecek maksimum voltaj (Voc) değerine dayanabiliyor olması gerekir.
Vmp, maksimum güç oluştuğunda sistemdeki voltajdır ve sistemde oluşabilecek maksimum voltaj değildir. Bu yüzden sistemi sadece Vmp'ye dayalı olarak kuramayız.
