Разбор реального проекта: 74 панели, четыре поля и 844 В — как считались стринги

Теория расчёта стрингов у нас уже есть — урок «Расчёт стринга по напряжению» объясняет, почему считают по −25 °C. Этот урок другой: перед вами схема из реального проекта, с номерами панелей, трассами и четырьмя цифрами у каждого выхода. Мы пройдём по ней так, как проходит проектировщик перед тем, как отдать чертёж бригаде.

Что нарисовано

Четыре поля панелей на двух скатах. Поля 1 и 2 — по 18 панелей в три ряда (5, 7 и 6 штук), поля 3 и 4 — по 19 панелей в два ряда (6 и 13, 7 и 12). Каждое поле — один стринг с отдельным выходом, итого четыре стринга и 74 панели. У каждого выхода — четыре числа: U_б/н (без нагрузки, то есть холостого хода), U_раб, I_к/з и I_раб. Красная и синяя линии — плюс и минус стринга; обратите внимание, как они ведутся: ряды соединены змейкой, а обратный провод идёт вдоль ряда рядом с прямым, а не через всю крышу.

Шаг 1. Восстанавливаем паспорт панели

Проектных данных о модели на схеме нет, но она вычисляется из цифр. У 18-панельного поля U_б/н = 799,20 В, значит V_oc одной панели — 799,2 / 18 = 44,40 В. Рабочее 604,62 / 18 = 33,59 В (V_mp). Токи в стринге не складываются: I_sc = 10,70 А, I_mp = 10,12 А. Мощность панели — 33,59 × 10,12 = 340 Вт. Проверка по полям 3 и 4: 44,4 × 19 = 843,6 В — ровно то, что на схеме. Это типичная монокристаллическая панель формата 120 половинок начала 2020-х; вся станция — 74 × 340 = 25,2 кВт.

Шаг 2. Проверяем стринг по морозу

Напряжение холостого хода растёт на морозе. Температурный коэффициент V_oc у таких панелей около −0,28 %/°C; при −25 °C ячейка холоднее стандартных +25 на 50 градусов, и V_oc вырастает на 14 %: 44,4 × 1,14 = 50,6 В. Для 19-панельного стринга это 962 В, для 18-панельного — 911 В. Максимальное входное напряжение трёхфазных инверторов этого класса — 1000 В. 19 панелей проходят с запасом 38 В; 20 панелей дали бы 1012 В — за пределом. Вот почему на 13-панельном ряду стринг не продолжили ещё одной панелью: 19 — потолок для этой панели и этого инвертора. Проектировщик, который считает по паспортным 843,6 В «с запасом до тысячи», в первое же январское утро получает инвертор с ошибкой перенапряжения — или без входного каскада.

Шаг 3. Проверяем по жаре

Вторая граница — нижняя. В июле ячейка на скате греется до +65 °C, V_mp падает на 40 градусов × 0,37 %/°C ≈ 15 %: 33,59 × 0,85 = 28,6 В. 18-панельный стринг даёт 515 В в рабочей точке — это глубоко внутри диапазона MPPT (обычно 200–850 В для таких инверторов), и трекер продолжает работать в оптимуме. Если бы поля были по 8–9 панелей, летом стринг ушёл бы к нижней границе, и инвертор терял бы мощность именно в лучшие часы. Что делает MPPT и почему ему важен диапазон, — в уроке про ВАХ и MPPT.

Шаг 4. Ток и входы

I_sc 10,7 А — один стринг на вход. Типичный MPPT-вход инвертора 25–30 кВт допускает 26–32 А, то есть два таких стринга в параллель; здесь их разнесли по четырём отдельным выходам, и это правильно: поля стоят на разных скатах с разной ориентацией, у них разные точки максимальной мощности, и объединять их на один трекер нельзя — см. урок «Крыша с двумя скатами: один MPPT или два». Четыре стринга — четыре MPPT или два MPPT по два входа при условии, что парные поля смотрят в одну сторону. Одинаковое число панелей в стрингах одного MPPT обязательно; 18 и 19 на разных трекерах — нормально.

Кабель: 10 А на 40 метров трассы — сечение 4 мм² даёт потери меньше 1 %, 6 мм² берут на длинные поля. Расчёт — в уроке про потери в DC-кабелях. Предохранители стрингов при одном стринге на вход не нужны, при параллели — обязательны; номинал — по уроку про предохранители.

Шаг 5. Читаем трассы

Змейка между рядами и обратный провод вдоль ряда — не эстетика, а минимальная площадь петли. Чем больше площадь, охваченная плюсом и минусом стринга, тем больше наведённое напряжение при близком ударе молнии и тем тяжелее работа УЗИП. На схеме плюс уходит с первой панели верхнего ряда, а минус возвращается вдоль нижнего ряда обратно к тому же углу — петля вытянута в тонкую полосу. Как это связано с защитой, — в уроках про УЗИП и про заземление и молниезащиту.

Ещё две детали. Панели пронумерованы сквозняком по полю — эти номера потом попадут в акт и в мониторинг, и при поиске неисправной панели никто не будет считать «третья слева во втором ряду». И на каждом выходе указаны все четыре параметра: по ним при пусконаладке проверяют стринг тестером — измеренное U_б/н должно отличаться от расчётного только на температурную поправку, а заметно меньшее значение означает пропущенную панель или обратную полярность, см. урок про диагностику стрингов.

Чек-лист проектировщика по этой схеме

1. V_oc панели × число панелей × 1,14 (−25 °C) — меньше максимального входного напряжения инвертора.
2. V_mp × число панелей × 0,85 (+65 °C) — выше нижней границы MPPT с запасом.
3. I_sc × число параллельных стрингов × 1,25 — меньше максимального тока входа.
4. Стринги на одном MPPT — одинаковые панели, одинаковое число, одна ориентация.
5. Трассы — минимальная петля, обратный провод вдоль ряда.
6. Сквозная нумерация панелей и расчётные U/I у каждого выхода — для приёмки.

Ошибки на каждом из этих пунктов мы разбирали в уроке «Ошибки при проектировании СЭС»; сквозной пример поменьше — дом 150 м² от опроса до спецификации.

Частые вопросы

Почему в стринге не 20 панелей, если инвертор «на 1000 В»?

Потому что 1000 В должны выдерживаться в самое холодное утро, а не при +25 °C. Для этой панели потолок — 19.

Можно ли объединить поля 1 и 2 (по 18) на один MPPT?

Только если они на одном скате с одинаковой ориентацией и без тени друг на друга. На схеме они на разных скатах — значит, нет.

Что изменится с современной панелью на 450–600 Вт?

У панелей 2026 года V_oc 38–50 В и токи 13–17 А: стринги короче на одну-две панели, а к току входа нужно быть внимательнее. Методика та же.