Aurinkopaneelit sarjaan vai rinnan? Kytkentä, laskut ja esimerkit

Kun aurinkopaneeleita on enemmän kuin yksi, eteen tulee kysymys: kytketäänkö ne sarjaan vai rinnan? Kytkentätapa ei muuta paneelien yhteistehoa, mutta se muuttaa jännitettä ja virtaa. Ne puolestaan ratkaisevat, sopiiko paneelisto lataussäätimeen, kuinka paksua kaapelia tarvitaan ja miten varjot vaikuttavat tuottoon. Tässä oppaassa käydään läpi erot laskuesimerkein, pakkasen vaikutus Suomen oloissa ja se, kuinka monta kaupan paneelia voi kytkeä sarjaan kuhunkin kaupan säätimeen.

Jos suunnittelet koko järjestelmää alusta asti, aloita oppaasta Aurinkopaneeli mökille: näin mitoitat off-grid-järjestelmän. Säätimen koon valinta on kerrottu oppaassa MPPT-lataussäädin: näin mitoitat ja valitset oikean koon.

Lyhyt vastaus: kumpi kannattaa?

  • Sarjaan, kun käytössä on MPPT-säädin, paneelit ovat samanlaisia, ne osoittavat samaan suuntaan ja paikka on varjoton. Sarjakytkentä pienentää virtaa ja jännitehäviötä, ja säädin alkaa ladata aiemmin aamulla ja pilvisellä säällä.
  • Rinnan, kun säätimen PV-jänniteraja on matala (esimerkiksi 50 V), käytössä on PWM-säädin, paneelit varjostuvat eri aikoihin tai ne on asennettu eri suuntiin.
  • Sarjaan ja rinnan yhdistettynä (esimerkiksi 2s2p), kun paneeleita on neljä tai enemmän ja pelkkä sarja nostaisi jännitteen pakkasella säätimen rajan yli.

Merkintä 2s2p tarkoittaa, että kaksi paneelia on kytketty sarjaan ja kaksi tällaista sarjaa rinnan.

Tekniset erot: jännite, virta ja teho

  • Sarjakytkennässä paneelin plus kytketään seuraavan paneelin miinukseen. Jännitteet lasketaan yhteen, virta pysyy yhden paneelin virtana.
  • Rinnankytkennässä kaikki plussat yhdistetään toisiinsa ja kaikki miinukset toisiinsa. Virrat lasketaan yhteen, jännite pysyy yhden paneelin jännitteenä.
  • Teho on molemmissa sama: jännite × virta.

Esimerkki kahdella kaupan 100 W:n lasipaneelilla (valmistajan arvot: Vmp 18 V, Imp 5,56 A, Voc 22,5 V, Isc 6,5 A):

Kytkentä Toimintajännite (Vmp) Virta (Imp) Tyhjäkäyntijännite (Voc) Oikosulkuvirta (Isc) Teho
1 paneeli 18 V 5,56 A 22,5 V 6,5 A 100 W
2 sarjaan 36 V 5,56 A 45 V 6,5 A 200 W
2 rinnan 18 V 11,1 A 22,5 V 13 A 200 W
4 paneelia 2s2p 36 V 11,1 A 45 V 13 A 400 W
4 sarjaan 72 V 5,56 A 90 V 6,5 A 400 W

Vmp ja Imp kuvaavat toimintapistettä täydessä auringossa. Voc ja Isc ovat ääriarvoja, joilla säädin ja kaapelit mitoitetaan: Voc jännitteen ylärajaa ja Isc virran ylärajaa varten.

Mitä kytkentä tarkoittaa MPPT-säätimelle?

MPPT-säädin muuntaa paneelien jännitteen akulle sopivaksi. Siksi se hyötyy sarjakytkennästä: korkeampi jännite tarkoittaa pienempää virtaa kaapelissa, ja säädin pysyy latausalueella myös heikossa valossa. Säätimelle on kuitenkin kolme rajaa, jotka kytkentätavan on täytettävä:

  1. Jännitteen yläraja: sarjan Voc pakkasella ei saa ylittää säätimen PV-jänniterajaa. Tämä on ehdoton raja.
  2. Jännitteen alaraja: paneeliston toimintajännitteen on oltava selvästi akun latausjännitettä korkeampi. Esimerkiksi EPEVER XTRA4215N:n MPPT-alue alkaa valmistajan mukaan 2 V akkujännitteen yläpuolelta.
  3. Teho ja virta: säätimen latausvirta ja valmistajan ilmoittama tehoraja. Laskukaava ja taulukot ovat MPPT-oppaassa.

PWM-säädin toimii eri tavalla: se kytkee paneelin käytännössä suoraan akkuun, jolloin paneeli toimii akun jännitteellä. Sarjakytkennästä ei silloin ole hyötyä, ja se voi ylittää PWM-säätimen tulojänniterajan. PWM-säätimen kanssa 12 V:n paneelit kytketään rinnan.

Kesähelteellä toimintajännite laskee. Yhden 18 V:n paneelin toimintajännite voi kuumalla paneelilla laskea lähelle 12 V:n LiFePO4-akun latausjännitettä (14,4 V), jolloin MPPT-säätimen säätövara pienenee. Tämä on laskennallinen arvio; todellinen lasku riippuu paneelin lämpötilasta ja valmistajan lämpötilakertoimesta. Siksi 12 V:n järjestelmässä kaksi paneelia sarjassa antaa yleensä varmemman latauksen kuin kaksi rinnan. 24 V:n akulle (latausjännite noin 28,8 V) tarvitaan vähintään kaksi 18 V:n paneelia sarjaan.

Varjostus, eri suunnat ja erilaiset paneelit

Varjostus

Sarjassa sama virta kulkee jokaisen paneelin läpi. Jos yksi paneeli jää varjoon, se rajoittaa koko sarjan virtaa. Paneelin kytkentärasiassa on tyypillisesti ohitusdiodeja, jotka ohjaavat virran varjostuneen osan ohi. Silloin sarja menettää varjostuneen osan jännitteen, mutta muut paneelit jatkavat tuottoa. Kaupan tuotesivuilla ohitusdiodien määrää ei ole ilmoitettu.

Rinnankytkennässä varjoon jäänyt paneeli tuottaa vähemmän, mutta muut paneelit toimivat täydellä teholla. Rinnankytkentä on siksi parempi, kun esimerkiksi puu varjostaa iltapäivisin vain osaa paneeleista.

Pienikin varjo, kuten lehdettömien oksien varjo tai lumikaistale, voi pudottaa yksittäisen paneelin tuoton murto-osaan. Paras ratkaisu on aina varjoton asennuspaikka; kytkentätapa vain lieventää ongelmaa.

Eri suunnat ja kaarevat pinnat

Kun paneelit osoittavat eri suuntiin (esimerkiksi harjakaton itä- ja länsilappeelle) tai ne on liimattu matkailuauton tai veneen kaarevalle katolle eri kulmiin, paneelit saavat eri määrän valoa eri aikaan. Tällöin ne kytketään yleensä rinnan tai kumpikin suunta omaan säätimeensä.

Erilaiset paneelit

  • Sarjaan kytkettävien paneelien virran (Imp) pitää olla sama tai hyvin lähellä toisiaan, koska heikoin paneeli rajoittaa koko sarjaa.
  • Rinnan kytkettävien paneelien tai sarjojen jännitteen (Vmp) pitää olla lähellä toisiaan. Jos jännitteet eroavat paljon, säädin joutuu valitsemaan toimintapisteen, joka sopii huonosti molemmille. Matalajännitteinen paneeli ei silloin tuota juuri mitään, ja jos yhteinen jännite nousee sen Voc:n yli, se voi pahimmillaan ottaa virtaa vastaan.
  • Varmin ratkaisu hyvin erilaisille paneeleille on kaksi erillistä säädintä samaan akkuun.

Esimerkki: kaupan taittuva 220 W:n paneeli (Vmp 40 V, Voc 48 V) ja 100 W:n lasipaneeli (Vmp 18 V) eivät sovi suoraan rinnan. Kaksi 100 W:n lasipaneelia sarjassa (Vmp 36 V) on jännitteeltään lähempänä 220 W:n paneelia, ja tällaisen sarjan voi kytkeä rinnan 220 W:n paneelin kanssa. Jännite-ero on silti noin 10 %, joten osa tehosta jää käyttämättä. Laskennallisesti tämä yhdistelmä on pakkasella noin 57 V (−40 °C), joten se vaatii säätimen, jonka PV-raja on vähintään 75 V.

Saman valmistajan ja saman mallin paneelit kannattaa hankkia kerralla. Myöhemmin lisätty eri malli on helpointa kytkeä omaan säätimeensä.

Pakkanen: kuinka monta paneelia sarjaan?

Paneelin jännite nousee kylmässä. Suurin riski on kirkas pakkasaamu, jolloin aurinko osuu kylmään paneeliin ja säädin on vielä kevyellä kuormalla. Kylmän Voc:n kaava on esitetty MPPT-oppaassa; tässä käytetään samaa oletusta, lämpötilakerrointa −0,30 %/°C, koska kaupan paneelisivuilla kerrointa ei ole ilmoitettu.

Kaupan paneelien Voc pakkasella (yksi paneeli, laskettu tuotesivujen Voc-arvosta):

Paneeli Voc 25 °C −20 °C −30 °C −40 °C
100 W lasipaneeli 22,5 V 25,5 V 26,2 V 26,9 V
Taipuisa 100 W (paneelijärjestelmä) 22,5 V 25,5 V 26,2 V 26,9 V
Taipuisa ETFE 100 W 20 V 22,7 V 23,3 V 23,9 V
Taitettava 200 W 21,11 V 24,0 V 24,6 V 25,2 V
Taittuva 220 W 48 V 54,5 V 55,9 V 57,4 V

Taittuvan 220 W:n paneelin käyttölämpötila on valmistajan mukaan −20…+60 °C, joten sitä ei ole tarkoitettu kovaan pakkaseen.

Enintään sarjaan −40 °C:n mitoituksella (säätimen PV-raja jaettuna kylmän päivän Voc:llä, pyöristetty alaspäin):

Säädin (PV-raja) 100 W lasi tai taipuisa ETFE 100 W Taitettava 200 W Taittuva 220 W
Taipuisan paneelijärjestelmän oma säädin (50 V) 1 → rinnan 1 → rinnan* 1 → rinnan ei sovi
PowMr POW-Keeper 20 A (60 V) 2 2 2 1*
PowMr POW-Keeper 30 A (75 V) 2 3* 2 1
PowMr POW-Keeper 40 A (100 V) 3 4* 3 1
EPEVER XTRA4215N 40 A (150 V) 5 6* 5 2
PowMr MPPT 60 A (160 V) 5 6 6 2

* Varaa jää alle 5 %. Taipuisan paneelijärjestelmän säätimellä ETFE-paneelit kytketään rinnan, vaikka kahden paneelin sarja olisi −40 °C:ssa laskennallisesti 47,8 V eli juuri alle 50 V:n: jos paneelin todellinen kerroin on −0,35 %/°C, jännite nousee jo noin 49 V:iin. Tällaisia rajatapauksia ei kannata käyttää; valitse yksi paneeli vähemmän tai säädin, jonka PV-raja on korkeampi.

EPEVER XTRA4215N:n 150 V koskee valmistajan mukaan alinta käyttölämpötilaa; 25 °C:ssa raja on 138 V. Taulukon luvut ovat laskennallisia arvioita oletuskertoimella. Jos paneelin datalehdessä on oma lämpötilakerroin, laske sillä.

Rinnan kytkettäessä virta kasvaa. Säätimen suurinta sallittua paneelivirtaa ei ole ilmoitettu kaupan säädinsivuilla. Tarkista se käyttöohjeesta, kun kytket useita sarjoja rinnan.

Kaapelit ja jännitehäviö

Sarjakytkennän suurin käytännön etu on pienempi virta. Jännitehäviö on suoraan verrannollinen virtaan, ja häviöteho kasvaa virran neliössä. Alla olevissa laskelmissa kuparikaapelin meno- ja paluujohdin ovat yhtä pitkät (kaava: ΔU = 2 × pituus × virta × 0,0175 ÷ poikkipinta).

Matka paneeleilta säätimelle 10 m:

Kytkentä (100 W:n paneelit) Jännite Virta 2,5 mm² 6 mm²
2 rinnan 18 V 11,1 A 1,56 V (8,6 %) 0,65 V (3,6 %)
2 sarjaan 36 V 5,56 A 0,78 V (2,2 %) 0,32 V (0,9 %)
4 paneelia 2s2p 36 V 11,1 A 1,56 V (4,3 %) 0,65 V (1,8 %)
4 rinnan 18 V 22,2 A 3,11 V (17,3 %) 1,30 V (7,2 %)
4 sarjaan 72 V 5,56 A 0,78 V (1,1 %) 0,32 V (0,5 %)

Yleisesti käytetty tavoite on pitää paneelikaapelin jännitehäviö alle noin 3 %:ssa. Taulukosta näkyy, miksi pitkä veto ja rinnankytkentä ovat huono yhdistelmä: neljä paneelia rinnan 10 metrin päässä vaatii paksun kaapelin, kun taas sarjaan kytkettynä riittää ohuempikin.

Kaupan lasi- ja taipuisissa paneelijärjestelmissä on mukana 5 m:n 2,5 mm²:n MC4-kaapeli, ETFE-järjestelmässä 3 m:n kaapeli. Pidempiin vetoihin sopii aurinkopaneelin jatkokaapelipari 9 m, 6 mm² tai 10 m, 6 mm². Kaapeli on tinattua kuparia, ja sen nimellisjännite on 1500 V DC. Säätimen päähän voi tehdä uudet liitokset MC4-työkalusarjalla, jonka pihdit sopivat 2,5, 4 ja 6 mm²:n kaapeleille.

Tarkista myös säätimen liittimien kaapelikoko: esimerkiksi EPEVER XTRA4215N:n liittimiin sopii valmistajan mukaan enintään 16 mm²:n kaapeli. Lisää kaapelipaksuuksista: Liittimet ja kaapelipaksuudet.

Kytkentä käytännössä: MC4, haaroittimet ja sulakkeet

Sarjakytkentä MC4-liittimillä

  1. Kytke ensimmäisen paneelin plusjohto (+) toisen paneelin miinusjohtoon (−). MC4-liittimet sopivat yhteen vain oikein päin.
  2. Jatka samalla tavalla seuraaviin paneeleihin.
  3. Sarjan päihin jäävät vapaat johdot, ensimmäisen paneelin miinus ja viimeisen paneelin plus, viedään jatkokaapelilla säätimelle.
  4. Mittaa sarjan jännite yleismittarilla ennen säätimeen kytkemistä ja vertaa sitä laskettuun arvoon.

Rinnankytkentä haaroittimella

Rinnankytkentä tehdään MC4-haaroittimilla (Y- tai 2-in-1-haaroitin). Haaroittimia tarvitaan pari: toinen yhdistää plusjohdot, toinen miinusjohdot. Kaupan 200 W:n lasipaneelijärjestelmässä on mukana Y-haaroitin, ja taipuisan paneelijärjestelmän 200 W:n ja 400 W:n paketeissa sekä 200 W:n ETFE-järjestelmässä on haaroitin. Pelkkinä paneeleina ostettaessa haaroitin pitää hankkia erikseen. Kaupan valikoimassa ei tällä hetkellä ole erillistä MC4-Y-haaroitinparia; haaroitin tulee järjestelmäpakettien mukana.

Sulakkeet ja erotus

  • Paneelien sarjasulakkeet: kun rinnan on kolme tai useampia paneeleita tai sarjoja, tarkista, tarvitaanko jokaiselle oma sulake. Standardin IEC 62548 mukaan sulake tarvitaan, jos muiden rinnakkaisten sarjojen yhteenlaskettu oikosulkuvirta ylittää paneelin suurimman sallitun sarjasulakkeen arvon. Esimerkki: kaupan taipuisan 100 W:n paneelin Isc on 5,81 A ja suurin sarjasulake 15 A. Neljä paneelia rinnan: 3 × 5,81 A = 17,4 A, mikä ylittää 15 A, joten jokaiselle paneelille tarvitaan oma sulake. Sulakkeen koko on 1,5–2,4 × Isc eli noin 10–12 A, enintään 15 A. Kaupan taipuisan 400 W:n paketissa on juuri näin neljä 100 W:n paneelia, 30 A:n säädin, kaapelit ja haaroitin. Tuotesivun osaluettelossa ei ole paneelikohtaisia sulakkeita; sivu neuvoo sulakkeen akun ja säätimen väliin. Neljän paneelin rinnankytkentään paneelikohtaiset sulakkeet kannattaa lisätä erikseen. 100 W:n ja 200 W:n taipuisissa paketeissa paneelikohtaisia sulakkeita ei tarvita: 100 W:n paketissa on vain yksi paneeli, ja 200 W:n paketissa yhden muun paneelin Isc 5,81 A jää alle 15 A:n rajan. Sääntö koskee neljän paneelin 400 W:n rinnankytkentää. Kolme paneelia rinnan: 2 × 5,81 A = 11,6 A, joten sulakkeita ei tämän säännön mukaan tarvita. Lasipaneelin suurinta sarjasulaketta ei ole ilmoitettu tuotesivulla; tarkista se paneelin tyyppikilvestä.
  • Sulake säätimen ja akun väliin: aina, mahdollisimman lähelle akun plusnapaa. Mitoitus on kerrottu MPPT-oppaassa.
  • Erotuskytkin paneelilinjaan: suositeltava, jotta paneelit saa irti huollon ajaksi. Paneeleista tulee jännite aina, kun niihin osuu valo.

Taipuisat, taitettavat ja lasipaneelit

  • Taipuisat paneelit kiinnitetään liimalla, säänkestävällä teipillä tai reunojen rei'istä. Tuotesivujen mukaan paneelit taipuvat enintään 30°, ETFE-paneelin päälle ei saa astua, eikä taipuisaa paneelia pidä asentaa lämmöneristetyn pinnan päälle ilman ilmarakoa. Kaarevalla katolla paneelit osoittavat eri kulmiin, joten rinnankytkentä on niille usein luontevin.
  • Taitettavat paneelit liitetään MC4-liittimillä. Taitettavassa 200 W:n paneelissa ei ole omaa säädintä, joten 12 V:n akun lataukseen tarvitaan erillinen säädin. Virta-asemissa on yleensä oma säädin. Katso myös taitettavan aurinkopaneelin opas.
  • Lasipaneelit kiinnitetään kehyksen valmiista rei'istä telineeseen tai kiinnikkeisiin. Z-kiinnikesarja (8 kpl, kahdelle paneelille) jättää paneelin alle tuuletusraon ja sopii tuotesivun mukaan paneeleille, joiden kehys on 30–45 mm. Tarkista oman paneelisi kehyksen korkeus ennen tilausta: kaupan 100 W:n lasipaneelin kokonaispaksuus on tuotesivun mukaan 25 mm, joten tämä sarja ei sovi siihen. Taipuisilla ja ETFE-paneeleilla ei ole 30–45 mm alumiinikehystä, joten Z-kiinnikkeet eivät ole niille tarkoitettuja.
  • Kattoläpivienti: kun kaapelit kulkevat katon läpi, kaksoiskattoläpivienti vie plus- ja miinusjohdon tiiviisti läpi. Sen kaapelin halkaisija on 6–12 mm, ja jaettavan rakenteen ansiosta kaapelin voi viedä läpi myös valmiin liittimen kanssa.

Komponenttilista ja yhteensopivuus

Pakolliset

  • Aurinkopaneelit (sarjaan samanlaiset, ks. edellä)
  • MPPT-lataussäädin, jonka PV-raja kestää sarjan Voc:n pakkasella
  • Akku, esimerkiksi LiFePO4-akku 12 V 200 Ah
  • MC4-kaapelit paneeleilta säätimelle (pitkiin vetoihin 6 mm²)
  • MC4-haaroitinpari, jos paneelit kytketään rinnan
  • Sulake säätimen ja akun väliin

Suositellut

  • Erotuskytkin paneelilinjaan
  • Paneelikohtaiset sulakkeet, kun rinnan on vähintään kolme paneelia tai sarjaa (ks. sulakesääntö)
  • MC4-työkalusarja kaapelien lyhentämiseen ja korjaamiseen
  • Kaksoiskattoläpivienti, kun kaapelit kulkevat katon läpi
  • Kiinnikkeet tai teline, joka kestää tuulikuorman ja jättää paneelin alle ilmaraon
  • Akun ja invertterin väliin akkukaapelipari 25 mm² tai 2 AWG
  • 12 V:n kuluttajille sulakerasia (12 lähtöä, ATC/ATO-lattasulakkeet)

Yhteensopivuuden tarkistuslista

  1. Sarjan Voc pakkasella < säätimen PV-raja (jätä varaa).
  2. Sarjan Vmp kesähelteellä selvästi yli akun latausjännitteen.
  3. Paneeliteho ÷ akkujännite × 1,25 ≤ säätimen latausvirta tai valmistajan tehoraja.
  4. Rinnan kytkettyjen sarjojen yhteenlaskettu Isc ≤ säätimen suurin PV-virta (käyttöohjeesta).
  5. Kaapelin jännitehäviö alle noin 3 % ja kaapeli kestää virran.

Asennus ja käyttöönotto

  1. Suunnittele kytkentä paperilla: paneelit, sarjat, Voc pakkasella ja kaapelipituus.
  2. Asenna paneelit varjottomaan paikkaan ja kiinnitä ne tukevasti tuulikuormaa vastaan.
  3. Kytke paneelit toisiinsa (sarja tai haaroittimet), mutta älä vielä säätimeen. Peitä paneelit tai pidä erotuskytkin auki.
  4. Mittaa sarjan tai paneeliston jännite ja napaisuus yleismittarilla.
  5. Kytke akku säätimeen ensin, aseta akkutyyppi ja kytke paneelit vasta sitten. Näin ohjeistetaan kaikkien kaupan säätimien tuotesivuilla.
  6. Tarkista lataus: säätimen näytöltä tai sovelluksesta paneelijännite ja latausvirta. Jos jännite on pakkasaamuna lähellä säätimen rajaa, vähennä sarjan paneelimäärää.
  7. Irrota päinvastaisessa järjestyksessä: ensin paneelit, sitten akku.

Kiinteä kytkentä rakennuksen 230 V:n sähköverkkoon on aina sähköalan ammattilaisen työ.

Esimerkkiyhdistelmät kaupan tuotteilla

Tilanne Paneelit Kytkentä Säädin Laskelma
Pieni mökki, 12 V 2 × 100 W lasi 2 sarjaan PowMr MPPT 60 A tai EPEVER 40 A Voc −40 °C:ssa 53,8 V; latausvirta 200 W ÷ 12 V × 1,25 = 21 A
Matkailuauto tai vene, kaareva katto 2 × 100 W taipuisa 2 rinnan paketin oma 20 A:n säädin (50 V) sarjassa 45 V jo 25 °C:ssa ja pakkasella yli 50 V → rinnan; Isc 11,6 A
Mökki, laajennusvara, 12 V 4 × 100 W lasi 2s2p PowMr MPPT 60 A Voc −40 °C:ssa 53,8 V; Isc 13 A; latausvirta 42 A ≤ 60 A
24 V:n akusto 4 × 100 W lasi 4 sarjaan PowMr MPPT 60 A tai EPEVER 40 A Voc −40 °C:ssa 107,6 V; latausvirta 400 W ÷ 24 V × 1,25 = 21 A
24 V:n akusto, enemmän tehoa 5 × 100 W lasi 5 sarjaan PowMr MPPT 60 A tai EPEVER 40 A Voc −40 °C:ssa 134,5 V; 6 paneelia olisi 161 V eli yli rajan
Siirrettävä lisäpaneeli 2 × taittuva 220 W 2 sarjaan PowMr MPPT 60 A tai EPEVER 40 A Voc −20 °C:ssa 109 V, −40 °C:ssa 115 V; rinnan 57 V sopii myös POW-Keeper 30 A:lle

Valmiit paketit: Mökkipaketti 12 V lasipaneeleilla ja Mökkipaketti 12 V taipuisilla paneeleilla. Molemmissa on PowMr MPPT 60 A, 12 V 200 Ah LiFePO4-akku, 1500 W:n siniaaltoinvertteri ja kaksi 100 W:n paneelia. Paneelit kannattaa kytkeä sarjaan: se onnistuu paneelien omilla MC4-johdoilla, kun taas rinnankytkentään tarvittaisiin erillinen haaroitinpari. Kaapelit paneeleilta säätimelle eivät sisälly paketteihin, joten lisää tilaukseen jatkokaapelipari. Paneelitehoa voi lisätä 720 W:iin asti, kun sarjan Voc pysyy alle 160 V:n. Omat osat voi koota myös Rakenna mökkipaketti -valitsimessa.

Ajoneuvoon: jos lisäakkua ladataan sekä auringosta että ajoneuvon laturista, sopii DC-DC/MPPT-ajolaturi 12/24 V, 30/15 A. Sen paneelitulon suurinta jännitettä ei ole ilmoitettu tuotesivulla, joten tarkista se käyttöohjeesta ennen paneelien sarjakytkentää.

Tuotesuositukset

Usein kysyttyä

Kumpi on parempi, sarjaan vai rinnan?

MPPT-säätimen kanssa sarjakytkentä on yleensä parempi, jos paneelit ovat samanlaisia, samaan suuntaan ja varjottomassa paikassa: virta ja kaapelihäviöt pienenevät, ja lataus alkaa aiemmin. Rinnankytkentä on parempi, kun säätimen PV-raja on matala, säädin on PWM-tyyppinen tai paneelit varjostuvat eri aikaan.

Voiko kaksi 100 W:n paneelia kytkeä sarjaan 12 V:n akkuun?

Kyllä, jos säädin on MPPT-tyyppinen ja sen PV-raja kestää sarjan Voc:n pakkasella. Kaksi kaupan 100 W:n lasipaneelia sarjassa on −40 °C:ssa noin 54 V, joten säätimen rajan pitää olla vähintään 60 V. PWM-säätimen kanssa paneelit kytketään rinnan.

Miksi taipuisan paneelijärjestelmän paneelit kytketään rinnan?

Järjestelmän oman säätimen suurin tulojännite on 50 V. Kahden paneelin sarja (Voc 22,5 V × 2 = 45 V jo 25 °C:ssa, pakkasella yli 50 V) ei sovi siihen. Siksi 200 W:n ja 400 W:n paketeissa on mukana haaroitin. Sarjakytkentään tarvitaan säädin, jonka PV-raja on korkeampi, esimerkiksi PowMr MPPT 60 A.

Voiko erilaisia aurinkopaneeleita kytkeä yhteen?

Rinnan voi kytkeä paneeleita, joiden toimintajännite (Vmp) on lähellä toisiaan, ja sarjaan paneeleita, joiden virta (Imp) on lähellä toisiaan. Hyvin erilaiset paneelit, kuten 18 V:n ja 40 V:n paneeli, kannattaa kytkeä omiin säätimiinsä.

Tarvitaanko paneelien väliin sulakkeita?

Kahden paneelin tai sarjan rinnankytkentä ei yleensä vaadi paneelikohtaisia sulakkeita. 100 W:n ja 200 W:n taipuisissa paketeissa paneelikohtaisia sulakkeita ei tarvita, koska yhden muun paneelin Isc 5,81 A jää alle 15 A:n rajan. Sääntö koskee neljän paneelin 400 W:n rinnankytkentää: neljä paneelia rinnan ylittää rajan (17,4 A verrattuna 15 A:n enimmäissulakkeeseen), eikä paketissa ole paneelikohtaisia sulakkeita. Kun rinnan on kolme tai useampia, tarkista sulakesääntö: jos muiden sarjojen yhteenlaskettu oikosulkuvirta ylittää paneelin suurimman sallitun sarjasulakkeen, jokaiselle sarjalle tarvitaan oma sulake. Säätimen ja akun välinen sulake tarvitaan aina.

Miksi säädin ei lataa aamulla tai pilvisellä säällä?

Usein paneeliston jännite on liian lähellä akun jännitettä, jolloin MPPT-säädin ei pääse lataamaan. Sarjakytkentä nostaa jännitettä ja auttaa. Talvella myös LiFePO4-akun BMS voi estää latauksen alle 0 °C:ssa, vaikka paneelit tuottavat. Lue lisää oppaasta LiFePO4-akku talvella.

Kuinka pitkä kaapeli paneeleilta säätimelle saa olla?

Pituutta tärkeämpää on jännitehäviö. 10 metrin vedolla kaksi 100 W:n paneelia sarjassa pysyy 2,5 mm²:n kaapelilla noin 2 %:n häviössä, mutta rinnan kytkettynä häviö on lähes 9 %. Pitkiin vetoihin kannattaa valita 6 mm²:n kaapeli ja sarjakytkentä.

Voiko taitettavan paneelin kytkeä sarjaan kiinteän paneelin kanssa?

Teknisesti kyllä, jos paneelien virrat ovat lähellä toisiaan ja säätimen PV-raja riittää. Siirrettävä paneeli osoittaa kuitenkin usein eri suuntaan kuin kiinteä, jolloin rinnankytkentä tai oma säädin toimii paremmin.

Lähteet ja laskentaperusteet

  • Paneelien, säätimien, kaapelien ja pakettien tekniset tiedot: kaupan tuotesivut (valmistajan ilmoitus), luettu 13.11.2026.
  • Kylmän Voc:n laskenta ja sarjaan kytkettävien paneelien enimmäismäärä: Open Source Solar Project, "MPPT charge controller sizing and selection"; LiTime, "Laske MPPT-latausohjain".
  • Sarjasulakkeen tarve ja koko (Np − 1) × Isc ja 1,5–2,4 × Isc: IEC 62548 (aurinkosähköjärjestelmien suunnitteluvaatimukset); Weidmüller, "DC fuses in PV installations".
  • Sarja- ja rinnankytkennän perusteet, varjostus: Sunwind, usein kysytyt kysymykset; Offgrid.fi, "Aurinkopaneelien kytkentä: sarjaan vai rinnan?".
  • Kuparin resistiivisyys 0,0175 Ω·mm²/m: fysikaalinen vakio (20 °C).
Takaisin blogiin