CP20 · Cuántos módulos por string

Enunciado

Se van a conectar módulos de 450 Wp a un inversor monofásico de 3,6 kW con dos MPPT. En el sitio, la célula llega a −10 °C en invierno y a 70 °C en verano. ¿Entre cuántos módulos puede tener cada string? ¿Valen un string de 8 módulos al sur o dos de 4 (sur y este)?

Datos

Módulo (450 Wp)	Valor
Voc · Isc	49,5 V · 11,6 A
Vmp · Imp	41,5 V · 10,85 A
β (Voc), usado también para Vmp	−0,27 %/°C
α (Isc)	+0,048 %/°C

Inversor (3,6 kW, 2 MPPT)	Valor
Tensión máxima de entrada	600 V
Ventana MPPT	90–520 V
Corriente máxima por MPPT	16 A
Corriente máxima de cortocircuito por MPPT	20 A

Esquema

flowchart LR
  S["String sur"] --> M1["MPPT 1"]
  E["String este"] --> M2["MPPT 2"]
  M1 --> INV["Inversor 3,6 kW"]
  M2 --> INV

Resolución

Tensiones del módulo en los extremos

Frío ( $T = -10$ $T = - 10$ °C, $\Delta T = -35$ $Δ T = - 35$ °C): factor $1 + 0{,}0027 \cdot 35 = 1{,}0945$ $1 + 0, 0027 \cdot 35 = 1, 0945$ .
- $V_{oc} = 49{,}5 \cdot 1{,}0945 \approx 54{,}2$ V
- $V_{mp} = 41{,}5 \cdot 1{,}0945 \approx 45{,}4$ V
Calor ( $T = 70$ $T = 70$ °C, $\Delta T = 45$ $Δ T = 45$ °C): factor $1 - 0{,}0027 \cdot 45 = 0{,}8785$ $1 - 0, 0027 \cdot 45 = 0, 8785$ .
- $V_{mp} = 41{,}5 \cdot 0{,}8785 \approx 36{,}5$ V

Módulos por string

Por la tensión máxima: $600 / 54{,}2 = 11{,}07$ → como máximo 11.
Por el máximo de la ventana MPPT: $520 / 45{,}4 = 11{,}45$ → como máximo 11.
Por el mínimo de la ventana MPPT: $90 / 36{,}5 = 2{,}47$ → como mínimo 3.
Cada string puede tener entre 3 y 11 módulos.

Opción A: un string de 8 módulos al sur, en el MPPT 1

Voc en frío: $8 \cdot 54{,}2 = 433{,}6$ V < 600 V. ✔
Vmp: de $8 \cdot 36{,}5 = 292$ V en verano a $8 \cdot 45{,}4 = 363{,}2$ V en invierno, dentro de 90–520 V. ✔
Corriente: Imp = 10,85 A < 16 A. Isc a 70 °C: $11{,}6 \cdot (1 + 0{,}00048 \cdot 45) \approx 11{,}85$ A < 20 A. ✔
Potencia pico $8 \cdot 450 = 3600$ Wp: ratio CC/CA = 3,6 / 3,6 = 1,0.

Opción B: 4 módulos al sur en el MPPT 1 y 4 al este en el MPPT 2

Voc en frío: $4 \cdot 54{,}2 = 216{,}8$ V. ✔
Vmp en verano: $4 \cdot 36{,}5 = 146$ V > 90 V. ✔
Cada orientación tiene su MPPT: correcto. Si los 8 módulos estuvieran en un solo MPPT mezclando sur y este, se perdería producción.

Resultado

	Valor
Módulos por string	entre 3 y 11
Opción A (8 al sur, MPPT 1)	Válida: Voc máx. ≈ 434 V, Vmp entre 292 y 363 V
Opción B (4 sur + 4 este)	Válida, con cada orientación en su MPPT

Con los dos tejados disponibles, la opción B aprovecha el segundo MPPT y reparte la producción en el día (ver CP18 · Producción de un tejado orientado al sur y al este).

Qué hay que recordar

El máximo sale del frío (Voc frente a la tensión máxima del inversor) y el mínimo del calor (Vmp frente a la ventana MPPT).
Una orientación por MPPT; strings iguales si comparten MPPT.
Temas: Strings en serie y en paralelo · Célula, módulo y curva I-V · Inversores