Co to jest dioda bocznikująca w panelu fotowoltaicznym? Do czego służy?

Co to jest dioda bocznikująca w panelu fotowoltaicznym? Do czego służy?

Dioda bocznikująca, często nazywana również diodą zabezpieczającą lub diodą bypass, jest ważnym elementem w konstrukcji paneli fotowoltaicznych. Służy do ochrony ogniw fotowoltaicznych i zapewnia lepszą wydajność modułu w warunkach częściowego zacienienia.

Zasada działania diody bocznikującej

Przy normalnym nasłonecznieniu i braku zacienienia prąd płynie przez ogniwa z pominięciem diod. W przypadku gdy jedno z ogniw zostanie zacienione, dioda polaryzuje się w kierunku przewodzenia i prąd może płynąć w obwodzie z pominięciem zasłoniętego ogniwa. Gdy wystąpi zacienienie ogniw w panelu fotowoltaicznym i w systemie pojawi się prąd w kierunku zaporowym, dioda bocznikowa polaryzuje się w kierunku przewodzenia i umożliwia przepływ prądu z niezacienionych paneli fotowoltaicznych. Dioda obejściowa uruchamia się samoistnie. W przypadku pojawieniu się cienia wzdłuż modułu, z uwagi na posiadanie trzech diod bocznikujących, jedynie jedna trzecia modułu zostanie wyłączona.

Oto trzy najistotniejsze zalety diody bocznikującej:

1. Ochrona przed prądami zwrotnymi: Kiedy pewne części panelu są zacienione (na przykład przez liście, gałęzie czy brud), nieprodukujące energii ogniwa mogą działać jako obciążenie, co prowadzi do przepływu przez nie prądów zwrotnych, które mogą generować ciepło, co w ekstremalnych przypadkach może prowadzić do uszkodzenia modułu. Dioda bocznikująca umożliwia przepływ prądu omijającego te zacienione ogniwa, zapobiegając tym samym prądom zwrotnym.
2. Poprawa wydajności w warunkach częściowego zacienienia: W sytuacji, gdy tylko część panelu jest zacieniona, reszta modułu może nadal produkować energię. Dioda bocznikująca umożliwia omijanie zacienionych ogniw, dzięki czemu niezacieniona część modułu może nadal dostarczać energię do systemu.
3. Redukcja strat cieplnych: Jak już wspomniano, prądy zwrotne generują ciepło. Dioda bocznikująca minimalizuje te prądy, co zmniejsza straty cieplne i ryzyko uszkodzenia modułu.

Panel fotowoltaiczny może zawierać jedną lub więcej diod bocznikujących, w zależności od jego rozmiaru i projektu. Najczęściej są to trzy diody wlutowane równolegle do łańcuchów ogniw.

Podsumowując, dioda bocznikująca jest kluczowym elementem w panelach fotowoltaicznych, który zapewnia ich większą wydajność, trwałość i bezpieczeństwo, chroniąc przed potencjalnie szkodliwymi prądami zwrotnymi i związanymi z nimi stratami cieplnymi.