Schemat podłączenia paneli fotowoltaicznych 2 stringi

Schemat podłączenia paneli fotowoltaicznych w konfiguracji dwóch stringów to jedno z najczęstszych pytań inwestorów i monterów przy instalacjach domowych. Dylematy są trzy: jak ułożyć moduły, żeby napięcie i prąd pasowały do falownika; czy rozdzielać stringi na dwa MPPT, czy jednak łączyć równolegle; oraz jakie zabezpieczenia i przekroje przewodów dobrać, by bezpieczeństwo i wydajność nie szły na kompromis. Ten tekst odpowiada na te pytania krok po kroku, pokazując liczby, przykładowe wyliczenia i praktyczne wskazówki, które ułatwią zaprojektowanie instalacji fotowoltaicznej z dwoma stringami.

• Konfiguracje on-grid, off-grid i hybrydowe dla dwóch stringów
• Połączenia dwóch stringów: szeregowe i równoległe
• Wybór falownika i wejść DC/MPP dla dwóch stringów
• Licznik dwukierunkowy i rozdzielnica w układzie dwostringowym
• Bezpieczeństwo: bezpieczniki, ograniczniki przepięć i uziemienie
• Wpływ zacienienia na wydajność dwustringowych instalacji PV
• Przekroje przewodów i prowadzenie kabli dla dwóch stringów
• Rozdział V – Pytania i odpowiedzi: Schemat podłączenia paneli fotowoltaicznych 2 stringi

Poniżej przedstawiam przykładową analizę dla instalacji 4 kW złożonej z 10 paneli 400 W, ułożonych w 2 stringi po 5 paneli. Tabela zbiera charakterystyki ogniw i podstawowe parametry napięciowe/ prądowe dla pojedynczego panelu, jednego stringa (5 szt.) oraz dwóch stringów połączonych równolegle — wartości posłużą do doboru bezpieczników, przekrojów przewodów i falownika.

Z danych w tabeli wynika kilka konkretnych wniosków: przy 5 panelach w szeregu Vmp ≈ 166 V — jest to bezpieczne napięcie dla większości falowników domowych (zakres MPPT często 120–450 V), a prąd jednego stringa to ≈12 A, stąd bezpiecznik 16 A na string będzie zgodny z normą 1,25 × Isc. Dwa stringi równolegle dają prąd DC ok. 24 A, co determinuje przekrój kabla od punktu łączenia do falownika — dla dystansu 10–15 m rozsądnym wyborem jest 6 mm² miedziany kabel solar. Te liczby posłużą dalej przy wyborze falownika, rozdzielnicy i zabezpieczeń.

Konfiguracje on-grid, off-grid i hybrydowe dla dwóch stringów

Najprościej: on-grid to instalacja przyłączona do sieci z licznikiem dwukierunkowym, off-grid działa poza siecią i wymaga magazynu energii, a hybrydowa łączy obie opcje. Przy dwóch stringach schemat instalacji zmienia się głównie na poziomie wejść DC falownika i sposobu, w jaki energia trafia do odbiorników lub baterii. W instalacji on-grid dwie grupy paneli można podłączyć równolegle lub do dwóch wejść MPP, co daje elastyczność przy orientacji połaci dachu i zacienieniu.

Zobacz także: Schemat podłączenia paneli fotowoltaicznych 2025

W układzie off-grid dwa stringi często idą do kontrolera ładowania lub falownika hybrydowego z wejściem PV; sterowanie ładowaniem i priorytet dystrybucji energii jest wtedy kluczowe. W takim schemacie napięcie z stringów musi pasować do zakresu ładowarki/baterii (np. system 48 V wymaga przetwornicy), a separacja stringów może ułatwić monitorowanie i balansowanie ładowania. Zastosowanie dwóch stringów umożliwia też podział obciążenia między różne MPPT lub łańcuchy ładowania.

Hybrydowe instalacje z dwoma stringami dają najwięcej opcji: można jednocześnie zasilać dom, ładować baterię i oddawać nadwyżkę do sieci, jeśli system na to pozwala. Konfiguracja zależy od falownika — niektóre modele obsługują dwa wejścia DC z niezależnymi trackerami, co minimalizuje straty przy częściowym zacienieniu. Przy projektowaniu warto rozważyć, które stringi mają priorytet do ładowania baterii, a które do zasilania odbiorników.

Połączenia dwóch stringów: szeregowe i równoległe

Podstawowe zasady są krótkie: połączenie szeregowe zwiększa napięcie, zachowując prąd na poziomie pojedynczego panelu; równoległe dodaje prądu, zachowując napięcie. Dlatego projektanci zwykle łączą panele w serie (stringi), aby osiągnąć wymagane napięcie MPPT, a następnie łączą stringi równolegle, jeśli potrzebna jest większa moc prądowa. Przy dwóch stringach występują typowe scenariusze: 2 stringi identyczne (np. 5+5) do jednego MPPT albo oddzielne stringi do 2 MPPT jeśli występują różne orientacje dachu.

Zobacz także: Ile kosztuje fotowoltaika na dom 150 m² w 2025?

Oto krok po kroku jak poprawnie podłączyć dwa stringi:

• Zmontuj panele i połącz je szeregowo w dwa stringi zgodnie z polaryzacją.
• Zamontuj bezpieczniki DC na każdym stringu przy wyjściu z array (np. 16 A dla naszych parametrów).
• Poprowadź kable do skrzynki łączeniowej (Combiner box) i stąd jednym przewodem do wejścia falownika, jeśli falownik ma jedno wejście; lub do dwóch wejść MPPT, jeśli falownik posiada dwa trackery.
• Zabezpiecz połączenie odgromowo/ogranicznikami przepięć po obu stronach (DC i AC) i zastosuj wyłącznik DC przy falowniku.

Ważne punkty: nigdy nie łącz równolegle stringów o różnych parametrach (różne ilości paneli lub inny typ) bez odpowiednich środków ochronnych; poprowadzenie i długość kabli wpływają na dobór przekrojów; oraz pamiętaj o separacji i oznakowaniu przewodów dla instalatora i inspekcji.

Wybór falownika i wejść DC/MPP dla dwóch stringów

Najważniejsze kryteria to liczba wejść MPPT oraz dopuszczalny zakres napięć DC. Jeśli twoje dwa stringi będą w różnych orientacjach lub podatne na różne zacienienie, falownik z dwoma niezależnymi MPPT to duża zaleta. Jeśli natomiast stringi są identyczne i prowadzone na jedną połacię dachu, możesz użyć jednego MPPT i połączyć stringi równolegle przed wejściem, o ile falownik dopuszcza sumaryczny prąd DC.

Przykładowe parametry: dla instalacji 4 kW (10×400 W) dobrym wyborem jest falownik o mocy AC ≈ 3,6–4,6 kW, z zakresem MPP od ~120 V do ~450 V i maks. prądem wejściowym DC pow. 30 A. Ceny falowników jednofazowych o tej mocy zwykle mieszczą się w przedziale ~2 500–6 000 PLN w zależności od funkcji i gwarancji. Przy dwumodulowym MPPT otrzymujesz lepsze możliwości sterowania i minimalizacji strat przy nierównomiernym nasłonecznieniu.

Dobierając falownik zwróć też uwagę na maksymalny prąd wejściowy na jedno wejście – jeśli każdy string generuje ~12 A, dwuwejściowy falownik musi obsłużyć przynajmniej 12 A na wejście i sumarycznie ok. 24 A przed zabezpieczeniem. Upewnij się też, że Voc stringa przy niskiej temperaturze nie przekroczy maksymalnego Voc falownika (zapas bezpieczeństwa). Dodatkowo rozważ monitoring per-string, jeśli zależy ci na szybkiej diagnostyce i optymalizacji instalacji.

Licznik dwukierunkowy i rozdzielnica w układzie dwostringowym

W instalacjach on-grid konieczny jest licznik dwukierunkowy, który mierzy energię importowaną i eksportowaną do sieci. Schemat typowo wygląda tak: wyjście AC falownika podłączone jest przez wyłącznik nadprądowy do rozdzielnicy i dalej do głównego punktu przyłączenia oraz licznika dwukierunkowego. W praktyce oznacza to dedykowane zabezpieczenie AC przy falowniku (np. różnicówka + wyłącznik nadprądowy) oraz jasne oznakowanie obwodu PV w rozdzielnicy.

Wyliczenia prądowe pomagają dobrać wyłącznik: dla falownika 3,6 kW (jednofazowy) prąd AC ≈ 15,7 A (3600 W / 230 V), więc stosuje się wyłącznik 16 A lub 20 A zależnie od reguł doboru przewodów; dla 5 kW prąd ≈ 21,7 A – tu odpowiedni będzie wyłącznik 25–32 A. Zawsze kieruj się normami sieciowymi i instrukcjami operatora oraz producenta falownika przy doborze wielkości zabezpieczeń.

Rozdzielnica powinna zawierać: wyłącznik AC falownika, zabezpieczenia nadmiarowo-prądowe, ograniczniki przepięć po stronie AC, licznik dwukierunkowy na granicy przyłącza oraz oznaczenia i instrukcje bezpieczeństwa. Pamiętaj o wymaganej dokumentacji po montażu — schematy, protokoły i deklaracje są podstawą przy zgłoszeniu instalacji do operatora sieci.

Bezpieczeństwo: bezpieczniki, ograniczniki przepięć i uziemienie

Bezpieczeństwo instalacji fotowoltaicznej zaczyna się od odpowiedniego zabezpieczenia DC: bezpieczniki topikowe lub wyłączniki DC na każdym stringu, wyłącznik główny DC przy falowniku oraz ograniczniki przepięć (SPD) po obu stronach układu. Dla przykładu, przy stringu z Isc ≈ 12,6 A bezpiecznik 16 A to standardowy wybór. Ograniczniki przepięć klasy Typu 2 (DC) i Typu 2/3 (AC) pomagają chronić elektronikę przed przepięciami atmosferycznymi i przejściowymi.

Uziemienie konstrukcji i ramy paneli jest konieczne; należy wykonać uziemienie ochronne oraz połączenia wyrównawcze między metalowymi elementami. W wielu instalacjach stosuje się uziemienie ochronne szyny montażowej i ochronę przed porażeniem dzięki wyłącznikom różnicowoprądowym na stronie AC.

Praktyczne aspekty bezpieczeństwa obejmują też: jednoznaczne oznakowanie wyłączników DC, dostępność odłączników dla służb ratunkowych, regularne przeglądy stanu przewodów, testy SPD oraz dokumentowanie parametrów zabezpieczeń. Zadbaj o odpowiednie klasy wyłączników i dobór izola­cyjnych przekładników prądowych tam, gdzie wymaga tego norma lub operator sieci.

Wpływ zacienienia na wydajność dwustringowych instalacji PV

Zacienienie jest jednym z najgroźniejszych czynników ograniczających produkcję energii. W stringu szeregowym cień na jednym module zmniejsza prąd całego stringa do wartości prądu najsłabszego ogniwa, co może obniżyć moc o kilkadziesiąt procent. Przykład liczbowy: string 5×400 W daje ~2000 W, ale przy ograniczeniu jednego modułu do połowy prądu moc może spaść do około 1 000 W lub mniej — zależnie od charakterystyki ogniw i efektu bypassów.

Dwustringowa konfiguracja pomaga ograniczyć takie straty, jeśli stringi są rozdzielone na różne połacie dachu lub mają niezależne MPPT. Gdy każdy string trafia do oddzielnego MPPT, jeden zacieniony łańcuch nie zaniża pracy drugiego, co poprawia ogólną wydajność instalacji. Alternatywy techniczne to optymalizatory mocy lub mikrofalowniki — rozwiązania te zwiększają koszt, ale redukują straty przy nierównomiernym nasłonecznieniu.

W praktyce projekt polega na minimalizowaniu zacienienia przy planowaniu rozmieszczenia paneli i wyborze topologii połączeń. Należy uwzględnić drzewa, kominy, koleje czy sąsiednie budynki oraz sezonowe kąty padania słońca — lepiej zaplanować dwa niezależne stringi niż później tracić energię. Monitorowanie produkcji per-string ułatwia szybkie wykrycie i naprawę problemów z zacienieniem lub uszkodzeniami.

Przekroje przewodów i prowadzenie kabli dla dwóch stringów

Dobór przekroju zależy od prądu i długości kabla. Z tabeli wynika prąd sumaryczny ≈ 24 A po połączeniu dwóch stringów — przy długości od stringów do falownika 10–15 m rekomendowanym przekrojem jest 6 mm² miedziany kabel solarny (PV). Przy krótszych dystansach (~5–8 m) dopuszczalny może być 4 mm², ale wtedy straty napięciowe rosną; przykład: dla 10 m i 4 mm² spadek napięcia wyniesie około 1,25% (przy Vmp ≈ 166 V), a dla 6 mm² spadek spadnie do ~0,85%.

Wybierając przewody kieruj się normą i warunkami zewnętrznymi: kabel solarny UV-odporny H1Z2Z2-K z dwiema izolacjami, odpornością na temperaturę i promieniowanie UV. Poprowadzenie przewodów w korytach lub peszlach, z zachowaniem separacji AC/DC, i oznakowanie na obiekcie ułatwią eksploatację i kontrole. Stosuj łącza MC4-compat (bez nazwy handlowej) lub złączki certyfikowane, a punkty łączeń montuj w szczelnych skrzynkach łączeniowych.

Praktyczne reguły: skróć dystans pomiędzy stringami a falownikiem, by ograniczyć stratę; stosuj żyłę miedzianą o wystarczającym przekroju; zabezpieczaj przewody przed mechanicznym uszkodzeniem; i zawsze wykonaj obliczenia spadku napięcia dla planowanej długości kabla. To minimalizuje straty energii i poprawia bezpieczeństwo instalacji.

Rozdział V – Pytania i odpowiedzi: Schemat podłączenia paneli fotowoltaicznych 2 stringi

• Jakie są podstawowe konfiguracje dwóch stringów w systemie PV i gdzie pasuje schemat dwustringowy?

  Konfiguracje obejmują układy on-grid, off-grid i hybrydowe. Schemat dwustringowy najczęściej stosuje się w instalacjach komercyjnych i domowych, gdzie potrzeba większego zakresu wejść DC na falowniku oraz możliwości rozdziału obwodów w celu ograniczenia efektu zacienienia i lepszego wykorzystania MPP trackerów.

• Jak połączone są dwa stringi w szereg i równolegle i jaki mają wpływ na napięcie i prąd całego układu?

  Połączenie w szeregu podnosi napięcie całkowite (sumuje napięcia stringów), natomiast prąd pozostaje taki sam jak prąd pojedynczego stringa. Połączenie równoległe utrzymuje napięcie na poziomie pojedynczego stringa, ale sumuje prądy obu stringów. W praktyce często stosuje się kombinację: dwa stringi w szereg łączone na wejściu DC falownika w celu dopasowania do zakresów MPP i maksymalnego napięcia wejściowego.

• Co potrzeba od falownika i wejść DC/MPP trackerów w konfiguracji dwóch stringów?

  Falownik musi mieć co najmniej dwa wejścia DC/MPP z odpowiednimi zakresami napięcia i prądu. Każde wejście powinno mieć zabezpieczenia (przepięciowe, DC fuses) oraz możliwość niezależnego monitorowania MPPT. Ważne jest także właściwe dobranie zakresu napięcia wejściowego, aby nie przekroczyć limitów falownika, oraz uwzględnienie rozdzielnicy oraz ochrony przed zwarciem.

• Jakie środki bezpieczeństwa i dobór przewodów stosuje się w dwustringowej konfiguracji?

  Stosuje się wyłączniki prądu stałego, ograniczniki przepięć, uziemienie, oraz dwukrotnie sprawdzoną ochronę przeciwprzepięciową. Dla dwóch stringów dobiera się przekroje kabli tak, aby zminimalizować straty i zapewnić odpowiednie napięcie na wejściach falownika; przewody prowadzi się w sposób zgodny z lokalnymi normami (PyT-technicznymi), z uwzględnieniem długości instalacji i możliwych zacienień.