Крыша с двумя скатами: один MPPT или два

Ровно южный скат нужного размера — редкость. Обычная белорусская крыша даёт два ската: восток-запад или юг и юго-запад, часто с разным количеством места. Вопрос, который решается на этапе проекта: можно ли соединить всё в один массив или нужны раздельные входы.

Правило, из которого всё следует

Панели в одном стринге соединены последовательно. Ток последовательной цепи одинаков по всей длине и равен току самой слабой панели. Напряжения складываются, токи — нет.

Освещённость определяет именно ток. Значит, если половина стринга на восточном скате даёт в 9 утра полный ток, а половина на западном — треть, весь стринг пойдёт по трети. Утренняя выработка восточной половины просто не соберётся. Днём картина повторится зеркально.

Отсюда правило: панели разной ориентации или разного угла наклона не соединяют в один стринг. Тот же механизм, что и при смешивании панелей разных моделей — он подробно разобран в статье о разных панелях в одном стринге.

Что такое MPPT и почему их несколько

MPPT — трекер точки максимальной мощности. Инвертор постоянно подбирает напряжение, при котором массив отдаёт максимум, и этот оптимум зависит от освещённости и температуры. Один трекер — одна общая рабочая точка для всего, что к нему подключено.

Два независимых MPPT — это два массива, каждый со своей рабочей точкой. Восточный работает в своём оптимуме утром, западный — в своём вечером, и они друг другу не мешают.

У большинства гибридных инверторов бытовой мощности два MPPT, у более мощных сетевых — три и больше. Каждый вход имеет собственные пределы по току и мощности, и они не общие: нельзя «занять» неиспользуемый ток второго трекера первым.

Когда один MPPT всё-таки можно

Строгого запрета нет — есть потери, которые надо оценить. Практический ориентир:

• разница по азимуту до 20–30° и одинаковый угол наклона — потери в единицы процентов, объединять можно;
• юг и юго-запад на одном скате-«ломаной» — обычно допустимо;
• восток и запад — категорически нет: это разница в 180°;
• один скат затеняется трубой или соседним домом по утрам, второй нет — раздельно, даже если ориентация совпадает. Механика затенения — в статье об обходе теней.

Ограничение снизу: сколько панелей минимум в стринге

Разделив массив на два, легко получить слишком короткие стринги. У инвертора есть не только максимальное напряжение, но и минимальное рабочее — ниже него MPPT не запускается или работает с потерями.

Для типового гибрида с рабочим диапазоном примерно от 120–150 В это означает минимум 4–5 панелей на 550 Вт в стринге, а для уверенной работы в пасмурную погоду и зимой лучше 6–8. Три панели на скате — это, скорее всего, повод либо не занимать этот скат, либо смотреть в сторону микроинверторов.

Сверху ограничение обратное — по напряжению холостого хода в мороз. Методика расчёта с обеих сторон — в статье о расчёте стринга по напряжению.

Что даёт восток-запад по деньгам

Против чистого юга массив восток-запад теряет по годовой выработке примерно 10–20 % — цифра зависит от угла наклона и конкретной геометрии, для точного ответа нужен расчёт по вашему адресу.

Но у него есть свойство, которое часто перевешивает: ровный профиль. Южный массив даёт острый пик в полдень и мало утром и вечером. Восток-запад даёт более широкую «полку» — генерация начинается раньше и заканчивается позже, а полуденный пик ниже.

Для дома, где никто не запрещает экспорт, важнее сумма — тогда юг лучше. Для дома с нулевой отдачей или без накопителя важнее совпадение с потреблением — и тогда восток-запад собирает больше полезной энергии, несмотря на меньшую сумму. Как это считается, разобрано в статье о повышении самопотребления, а влияние ориентации — в материале об азимуте панелей.

Три ската и больше

Если направлений три, а MPPT два, есть варианты:

• объединить два самых близких по ориентации ската на одном трекере, третий — на второй;
• отказаться от самого слабого направления (север почти всегда не окупается);
• поставить оптимизаторы или микроинверторы — тогда каждая панель работает сама по себе, и геометрия крыши перестаёт быть проблемой. Цена вопроса и сравнение — в статье микроинверторы против оптимизаторов.

Частые вопросы

Можно ли подключить к одному MPPT два стринга?

Да, параллельно — но только если они одинаковой длины и одинаковой ориентации. Разные по числу панелей стринги в параллели дают разное напряжение, и часть энергии теряется.

Что важнее — азимут или угол наклона?

Азимут. Отклонение угла наклона на 10–15° от оптимальных для Беларуси ~35° стоит единицы процентов, отклонение азимута на 90° — десятки. Подробности — в статье об угле наклона.

Инвертор покажет, что стринги разные?

Да, в мониторинге видно напряжение и ток каждого MPPT отдельно — по ним и сверяют, работает ли схема как задумано. Модели с двумя и тремя трекерами — в разделе гибридных инверторов.

Пришлите через форму расчёта ориентацию скатов, углы и размеры — разложим панели по входам инвертора и покажем годовую выработку для каждого варианта раскладки, а не «в среднем по Беларуси».