Che cos'è un diodo di bypass?
Un diodo di bypass è un componente elettronico tipicamente incorporato negli array di pannelli solari per proteggere i pannelli ombreggiati o deboli da surriscaldamento e potenziali danni. Le matrici di pannelli solari funzionano correttamente quando tutte le uscite dei singoli pannelli sono bilanciate. Se uno o più pannelli diventano ombreggiati, deboli o non operativi e non producono più questo output medio, si verifica una condizione di sovracorrente. Questa condizione porta a punti caldi nelle celle dei pannelli che causano un calo dell'efficienza generale dell'array e alla fine porterà alla distruzione termica dei pannelli non operativi. Un diodo di bypass è un metodo semplice ed economico per evitare che l'uscita ridotta causi il surriscaldamento poiché taglia semplicemente il pannello interessato fuori dal circuito.
Quando un pannello solare è esposto alla luce solare, diventa ciò che è noto come polarizzato in avanti e trasmette la sua corrente di uscita in una direzione specifica. Al buio, il pannello diventa polarizzato al contrario e la corrente può fluire nella direzione opposta verso le celle ed essere dissipata come calore. Questa situazione viene risolta dal circuito del regolatore di carica che assicura che nessuna energia immagazzinata nelle batterie del sistema ritorni ai pannelli di notte. Quando una parte di un array solare illuminato cade nell'ombra o diventa difettosa o debole, si presenta esattamente la stessa condizione. I pannelli ombreggiati smettono di produrre corrente e diventano polarizzati al contrario.
Il problema con questo scenario è che il resto dell'array sta ancora spingendo la corrente di uscita nel circuito a differenza delle condizioni notturne in cui l'intero array è inattivo. Questa situazione vede la corrente di uscita che fluisce all'indietro nel pannello dormiente in modo incontrollato. Questo fa sì che le celle dissipino grandi quantità di energia sotto forma di calore che porterà al surriscaldamento e all'eventuale distruzione termica del pannello. Un ulteriore effetto di questo tipo di uscita sbilanciata è un calo generale dell'efficienza dovuto alla perdita dell'uscita delle celle ombreggiate e alla corrente di lavoro dissipata come calore. Un modo economico e semplice per superare questo tipo di situazione è l'inserimento di un diodo di bypass su ciascun pannello.
Per far fronte a questa situazione, un diodo di bypass viene posizionato in parallelo con ciascun pannello e in una direzione polarizzata inversa con il suo terminale positivo attaccato al terminale negativo dei pannelli e viceversa. Se il pannello funziona correttamente, il diodo rimane polarizzato al contrario ed essenzialmente inattivo. Se il pannello diventa ombreggiato o altrimenti non funzionante, invertirà la sua polarità e inizierà a disegnare corrente nella direzione opposta. Quando si presenta questa condizione, il percorso di flusso più semplice offerto dal diodo bypass trascinerà la corrente di lavoro attorno al pannello difettoso nel circuito proteggendolo efficacemente da un sovraccarico del punto caldo.