Fotowoltaika: 7x420W, zacienienie, szereg – ile zyskam po przełożeniu panelu?

Pytanie

Mam 7 paneli fotowoltaiczne 420 w cztery są zacienione do godz 11 a trzy położone niżej są oświetlone w całości od godziny 8. 30 panele połączone szeregowo czy jak przełożę jeden panel z góry to o jaką moc mi wzrosną uzyski

Odpowiedź Sztucznej Inteligencji

Bezpośrednia odpowiedź na pytanie

• Samo przełożenie jednego modułu 420 W z części zacienionej do w pełni oświetlonej, przy pozostawieniu wszystkich 7 paneli w JEDNYM szeregu, zwiększy moc instalacji między 8:30 a 11:00 o ok. 140–280 W.
• W praktyce przekłada się to na ~0,35–0,7 kWh dodatkowej energii dziennie w tych godzinach; po 11:00 różnica zanika.

Kluczowe punkty
• Wzrost ogranicza fakt, że wciąż pozostają 3 zacienione panele.
• Największe korzyści da podział na dwa stringi lub zastosowanie optymalizatorów/mikroinwerterów.

Szczegółowa analiza problemu

1. Charakterystyka obecnego układu

1 string × 7 paneli × 420 W
• 4 panele (górne) – cień do ≈ 11:00
• 3 panele (dolne) – słońce od ≈ 8:30

W szeregu prąd jest wspólny – ogranicza go najsłabszy (zacieniony) moduł.

2. Jak działa częściowe zacienienie

Każdy nowoczesny panel ma 3 diody bypass. Gdy cień spowoduje wyłączenie jednej sekcji (1/3 powierzchni):  M_panel ≈ 420 W − 140 W = 280 W
 Napięcie spada o 1/3, prąd prawie nie maleje.

Jeżeli cień obejmie 2/3 panelu:
 M_panel ≈ 140 W.

3. Energia przed i po przełożeniu

Zakładamy typowe zacienienie jednej sekcji (1/3):

Przed zmianą (8:30–11:00)
4 × 280 W + 3 × 420 W = 2380 W

Po zmianie (3 zacienione)
3 × 280 W + 4 × 420 W = 2520 W

Przyrost chwilowy ≈ 140 W
Energia: 140 W × 2,5 h = 0,35 kWh

Przy głębszym zacienieniu (2 × diody): wzrost do 280 W → 0,7 kWh.

4. Dlaczego zysk nie jest większy

Wciąż trzy panele w cieniu ograniczają string – stąd marginalny przyrost. Aby naprawdę wykorzystać trzy „poranne” panele należy wyeliminować ich elektryczną zależność od zacienionych modułów.

Aktualne informacje i trendy

• Optymalizatory mocy (Tigo, SolarEdge, Huawei) i mikroinwertery stają się standardem na dachach z okresowym cieniem – pozwalają każdemu panelowi pracować w swoim MPP, redukując straty nawet o 25–30 %.
• Falowniki z wieloma trackerami MPPT (2–4) umożliwiają dzielenie instalacji na niezależne stringi bez dodatkowych urządzeń.
• Nowe moduły n-half-cut i technologia multi-busbar charakteryzują się mniejszym wpływem zacienienia (krótsze ogniwa, więcej ścieżek prądowych).

Wspierające wyjaśnienia i detale

• Minimalne napięcie MPPT większości falowników jednofazowych to 120–150 V – dla 3 paneli (3 × V_mpp ≈ 3 × 34 V = 102 V) często zbyt mało; 4 panelowy string (≈ 136 V) zwykle mieści się w zakresie, co sprzyja wariantowi 3 + 4.
• Jeżeli cień jest „twardy” (sztywna krawędź budynku) – diody bypass przełączają się gwałtownie; przy „miękkim” cieniu (gałęzie) napięcie i prąd zmieniają się płynnie i straty mogą być większe niż model „1/3”.

Aspekty etyczne i prawne

• Modyfikacje instalacji PV wymagają uprawnień SEP (E+D) lub ekwiwalentnych – praca przy napięciu DC > 120 V jest traktowana jako praca w warunkach szczególnego zagrożenia.
• Zmiana konfiguracji może wpłynąć na warunki gwarancji falownika/paneli.
• Instalacja optymalizatorów zmienia charakter ochrony przeciwpożarowej (rapid shutdown) – należy sprawdzić lokalne przepisy.

Praktyczne wskazówki

1. Sprawdź w dokumentacji falownika minimalne i maksymalne napięcia MPPT.
2. Jeśli obsługuje dwa trackery:
    MPPT1 → 4 panele (jasna część),
    MPPT2 → 3 panele (zacienione) – zysk 1,2–1,6 kWh/dzień.
3. Brak drugiego MPPT – rozważ optymalizatory tylko na 3–4 zacienianych modułach (tańsze niż komplet).
4. Przed fizycznym przeniesieniem panelu upewnij się, że długość przewodów nie zwiększy spadków napięcia powyżej 1,5 %.

Ewentualne zastrzeżenia lub uwagi dodatkowe

• Jeżeli cień wędruje i po 11:00 pojawia się niżej, relokacja panelu może pogorszyć sytuację po południu.
• Obliczenia nie obejmują wpływu temperatury i różnic w zabrudzeniu.
• W instalacjach z bardzo długimi stringami (≥1000 V DC) podział może być niemożliwy bez wymiany falownika.

Sugestie dalszych badań

• Jednodniowy pomiar prądu i napięcia każdego panelu (kamery termiczne lub miernik I-V) pozwoli precyzyjnie ocenić realne straty.
• Symulacja w PV*SOL / Helioscope dla lokalnych danych pogodowych – pokaże roczny efekt wariantu 3 + 4 vs. optymalizatory.
• Analiza finansowa: koszt doposażenia w optymalizatory (≈ 70–90 € szt.) vs. oczekiwany przyrost produkcji energii i skrócenie okresu zwrotu.

Krótkie podsumowanie

Przełożenie jednego panelu da niewielki przyrost: rzędu 0,4–0,7 kWh dziennie w godzinach porannych, ponieważ trzy zacienione moduły nadal „trzymają” prąd całego stringu. Aby w pełni wykorzystać wczesne słońce, rozważ:
• rozbicie instalacji na dwa stringi z osobnymi MPPT,
• lub dodanie optymalizatorów/mikroinwerterów.

Dopiero te modyfikacje przyniosą wymierny, kilkukrotnie większy wzrost uzysków i szybszy zwrot z inwestycji.