Forum: Offtopic Solarmodule Zusammenschalten


von Elmar Z. (sutance)


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Hi wenn ich mehrere Solarmodule in Reihe schalte. Dann wir der Strom 
doch so groß wie der bei dem Modul mit dem Höchsten Wiederstand ist.
Die Spannung addiert sich .

Also in meinem Beispiel: 32,5 V * 4 = 130 V  und 9,26 A
=> 130 V * 9,26 A = 1203,8 W

Vielleicht hat jemand eine Idee was ich bei meiner Rechnung noch 
berücksichtigen muss!

Weiterhin frage ich mich wie man diese Module einfach in Reihe schalten 
kann. Wenn das das so eifnach ist, kann man dann ja einfach +/- in den 
Wechselrichter reinstöpseln.


Danke sehr!

von Robert L. (lrlr)


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>Vielleicht hat jemand eine Idee was ich bei meiner Rechnung noch
>berücksichtigen muss!

Ob die Sonne scheint..

von Kurt B. (kurt-b)


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Elmar Z. schrieb:
> Hi wenn ich mehrere Solarmodule in Reihe schalte. Dann wir der Strom
> doch so groß wie der bei dem Modul mit dem Höchsten Wiederstand ist.
> Die Spannung addiert sich .
>
> Also in meinem Beispiel: 32,5 V * 4 = 130 V  und 9,26 A
> => 130 V * 9,26 A = 1203,8 W
>
> Vielleicht hat jemand eine Idee was ich bei meiner Rechnung noch
> berücksichtigen muss!

Dabei ist vorausgesetzt dass alle Module in die selbe Richtung schauen 
und voll funktionieren.
Da es ja nur Wirkleistung gibt fällt nur noch der Spannungsabfall auf 
der Leitung an, aber der dürfte ja wohl sehr gering sein.


> Weiterhin frage ich mich wie man diese Module einfach in Reihe schalten
> kann. Wenn das das so eifnach ist, kann man dann ja einfach +/- in den
> Wechselrichter reinstöpseln.
>

So wirds bei modernen Solaranlagen auch gemacht (Reihenschaltung halt).

Die WS müssen natürlich dafür gebaut sein, du hast hier aber Spannung 
die nicht mehr unter "Kleinspannung" fällt und deshalb ist Vorsicht 
und Fachleute angesagt.


 Kurt

Die Verbindungen der Elemente untereinander wird mit Steckverbindern 
gemacht die direkt eine Reihenschaltung ergeben.

.

von Mh. M. (mhm)


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Das kannst du prinzipiell so machen und rechnen. Aufpassen solltest du 
jedoch auf mehrere Dinge: zum einen, ob die verwendeten Module 
Bypassdioden besitzen. Ich entnehme der Typenbezeichnung in deinem Bild 
(LG23546) mit Hilfe einer Google-Suche, dass es sich um die 
monokristallinen Zellen LG NeON 2 BLACK handelt. Ein Blick ins 
zugehörige Datenblatt verrät, dass diese Bypassdioden aufweisen (wie 
eigentlich jedes halbwegs moderne Modul). Ansonsten würdest du bei 
Teilverschattung eines Modules erhebliche Leistungseinbußen (vorallem 
bei Serienschaltung) und partielle Hotspots erleben, etwas unschön.

Beachte weiterhin, dass die Gesamtspannung der Zellen in Serie die 
maximale Eingangsspannung deines WR nicht überschreitet. Hierbei 
pessimistisch mal von der Leerlaufspannung bei STC ausgehen (39,7V laut 
Datasheet). Eigentlich müsste man noch den Temperatureinfluss beachten, 
kann man der Einfachheit halber aber auch lassen und eben ein wenig 
Reserve lassen bei der Dimensionierung des WR bzw. der Anzahl in Serie 
in verschalteter Module.

Je nach verwendetem WR solltest du auch die minimale Eingangsspannung 
beachten, ab welcher der WR den MPP tracken kann, Datasheet des WR 
ansehen!

Ungeachtet der Serienschaltung der Module ist natürlich allgemein die 
Auswahl des Wechselrichters was maximale DC Leistung oder maximalen 
Eingangsstrom angeht.

Ansonsten schliesse ich mich Kurt an: verwende definitiv geeignete 
Solar-Kabel und beachte die Spannungen! Das ist keine Kleinspannung mehr 
und dein Generator liefert immer Spannung, außer bei absoluter 
Abschattung oder Dunkelheit (und ich denke mal nicht, dass du die Anlage 
nachts installieren willst). Weiterhin nach Möglichkeit geeignete 
Strangsicherungen und geeignete DC-Schalter für den Generator vorsehen, 
alles andere ist Bastelei.

von Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)


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Die 130V sind für die meisten Wechselrichter noch zu wenig. Die fangen 
gewöhnlich zwischen 200 und 300V an, also noch drei Module kaufen. Es 
gibt verdammt wenige, die im MPP Tracking bis 150V herunterkommen.

Denke dran, daß sich 200..400V DC bei fast 10A nicht sicher mit normalen 
Schaltern schalten lassen. Alle Drähte im Solarmodulkreis müssen als 
ständig spannungsführend betrachtet werden. Also nicht an einer 
halbfertigen Anlage noch schnell was abisolieren und mit den Fingern 
verzwirbeln! Alle Stecker müssen vor dem Zusammenbau angebracht sein und 
bei Festverdrahtung darf im Anschlusskasten der Module nichts mit dem 
Finger oder ungeeignetem Werkzeug berührt werden.

Wenn Du einen Wechselrichter mit integriertem DC-Schalter nimmst, sparst 
Du Dir den Extra-Kauf dafür.

Bei trafolosen Wechselrichtern liegen beide Anschlüsse der Solarstränge 
auf Netzspannungspotential. Das bedeutet, daß dort selbst ohne 
Sonneneinstrahlung gefährliche Spannung anliegen kann.

Wie schon gesagt wurde, darf die Leerlaufspannung der Stränge die 
Maximalspannung für den Wechselrichter nicht überschreiten. Es kann 
immer sein, daß dieser wegen einer Netzstörung kurzzeitig abschaltet und 
dann läuft die Spannung unweigerlich auf diesen Wert hoch.

Wenn Du alles gleiche Module hast ist ein Strang mit allen Modulen in 
Reihe das einfachste. Es gibt auch Wechselrichter mit mehr als einem 
MPP-Tracker, dort können verschiedene Stränge angeschlossen werden. Das 
macht vor allem bei einer späteren Erweiterung der Anlage Sinn oder wenn 
ein Teil abgeschattet wird arbeitet der andere mit voller Leistung 
weiter.
Wenn man kleine Module verwendet können identische (und nicht 
abgeschattete) Stränge bis zum Erreichen des maximalen Strom des 
MPP-Trackers parallelgeschaltet werden.

von Elmar Z. (sutance)


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Danke!
Sunny Boy 1300TL mit 1400 W Max. DC Leistung , 600 V, 11 A würde doch 
dann funktionieren.

von Robert L. (lrlr)


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Laut Datenblatt (und wenn ich  Ben B. richtig verstanden haben) brauchst 
schon mal 110-120V dass das Ding überhaupt was tut..
ist also eher knapp..

von Elmar Z. (sutance)


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Ach soo ja!
http://files.sma.de/dl/5684/SB13-21TL-BE-de-11.pdf
Bei DC-Eingang S.51 steht Minimale Eingangsspannung 100 V .
Dann Start Eingangsspannung 120V.

Ja theoretisch habe ich ja 130V. Ok das könnte also zu knapp werden..
Aber darunter gibt es doch nur den SunnyBoy mit seinem Min. input 
Voltage von 23 V  aber max Input Voltage : 45 V.

Ja was macht man denn da!!
:D

von Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)


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Die Startspannung ist die Schwelle, bei der das Ding probiert überhaupt 
etwas zu tun.

Problem bei Solarzellen ist, daß sie im Leerlauf schon bei wenig Licht 
eine recht hohe Spannung liefern, die allerdings kaum belastbar ist. 
Sprich der Wechselrichter "sieht" 120Vdc, freut sich, probiert zu 
starten und zwingt die Solarmodule schon mit seinem Eigenbedarf wieder 
in die Knie. Das passiert morgens/abends immer ein paarmal bis genug 
Licht für den Einspeisebetrieb erreicht wird, aber man sollte diese 
Periode so kurz wie möglich halten.

Ich würde probieren eine MPP-Spannung in der oberen Hälfte des 
MPP-Spannungsbereichs zu erreichen (ohne die maximale Leerlaufspannung 
zu überschreiten). Dabei arbeiten die Wandler am effektivsten.

Wenn Du jetzt 4 Module hast und daraus 6 machen kannst, solltest Du mit 
dem SB1300 auf der sicheren Seite sein. Vielleicht sind die Module 
Strom-mäßig auch ein wenig überdimensioniert, bei 6 Modulen würde man 
über 1300W liegen. Allerdings weiß ich nicht wie realistisch Deine 9,26A 
sind. Die Solarmodule erreichen hierzulande nicht die gleiche Leistung 
wie in der Sahara. Es gibt viele Anlagen, bei denen die 
Solarzellenleistung etwas über der Leistung des Wechselrichters gewählt 
wurde und das sind auch die Anlagen, die am besten funktionieren und 
tatsächlich die geplante Strommenge erzielen.

von Elmar Z. (sutance)


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Danke!
Wichtig ist für mich ja erst mal, dass das Projekt mit 4 Panels à 300 W 
mit einem SB 1300TL nicht realisierbar ist.

Das ist eine grundlegend wichtige Erkenntnis für mich, dass auch die 
Wechselrichter von den Solarpanels versorgt werden. Das ist ja auch 
interessant wenn man kein Geld für Strom aus dem Stromnetz bezahlen 
möchte!

D.h ich müsste jetzt meine "Generatorleistung" also die Leistung die die 
Panels liefern so anpassen, dass ich einen Wechselrichter vernünftig 
betreiben kann.

Nochmal die Frage:
SunnyBoy 240 geht nicht weil die max. Eingangsspannung 23 V beträgt?

Danke :D

von Elmar Z. (sutance)


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Weiterhin frage ich mich , für welche Berechnungen man die 
Leerlaufspannung und den Kurzschlussstrom benötigt.

von Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)


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Die Leerlaufspannung ist wichtig falls der Wechselrichter trotz 
Sonneneinstrahlung nicht einspeist, z.B. bei einem kurzen Netzausfall. 
Die Strangspannung darf dabei nicht über die Spannungsbelastbarkeit der 
im Wechselrichter verwendeten Bauteile (Kondensatoren, Transistoren der 
Boost-Stufe usw.) ansteigen, sonst wird der Wechselrichter zerstört. Das 
gibt ein ziemliches Feuerwerk da drin, weil sich die in den fetten Elkos 
gespeicherte Energie zusätzlich über die beschädigten Bauteile entlädt, 
das Ding zu reparieren wird dadurch so gut wie unmöglich.

Es gibt am Solarspannungseingang zwar Überspannungsableiter, aber die 
können nur vor Impulsen wie sie z.B. bei einem indirekten Blitzeinschlag 
vorkommen schützen. Sie können nicht die Energie aufnehmen, die ein 
Solarstrang liefert.

Der Kurzschlußstrom ist der Strom, auf den die Verkabelung und die 
Schalteinrichtung eines Solarstranges ausgelegt werden muß.

Für den SB1300 sind die 300W Module einfach zu fett. Der ist für Module 
um 100..200W ausgelegt, bei 300W und gleicher Spannung ist einfach der 
Strom zu hoch.

SB240...
Wenn Deine Solarmodule zwischen 40 und 45V maximale Leerlaufspannung 
haben, kann ein SB240 EINES Deiner Module bis 230..240W realer Leistung. 
Das kommt für Deutschland hin, 300W Module erreichen hierzulande niemals 
300W real. Sowas (Modulwechselrichter) macht man nur wenn man eine 
Solaranlage unbedingt trotz häufiger Teilabschattung haben möchte.

von Timm T. (Gast)


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Elmar Z. schrieb:
> SunnyBoy 240 geht nicht weil die max. Eingangsspannung 23 V beträgt?

SunnyBoy 240 würde schon gehen*, aber Du brauchst für jedes Modul einen 
eigenen Wechselrichter. Jetzt kannst Du Dir überlegen, ob es nicht 
billiger ist, einfach noch 2-3 Module zu kaufen und den Großen zu 
nehmen.

*) Abgesehen von der Tatsache, daß SMB anscheinend zu blöd ist, mal ein 
ordentliches Datenblatt zu dem Produkt zu verlinken und nur bunte 
Bildchen präsentiert, so daß ich die Angaben zu Maximalspannung und 
Leistung nicht verifizieren konnte.

Ben B. schrieb:
> Für den SB1300 sind die 300W Module einfach zu fett.

Ben B. schrieb:
> 300W Module erreichen hierzulande niemals
> 300W real.

Ja was nun? Sind sie zu fett oder erreicht er die Leistung eh nicht?

Ich würde von letzterem ausgehen. Oder wie der Bauer sagte, der zu 
seiner 30kW-PV meinte: Jetzt will ich die aber auch mal 30kW produzieren 
sehen. Ich: Nie im Leben, und ihm erstmal erklärt habe, was ihm der 
Anlagenverkäufer eigentlich hätte erklären müssen.

von Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)


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6 Module um die Spannung zu erreichen wären 1800W. Das sind 500W mehr 
als der SB1300 kann und das ist eine ganze Menge. Die Anlage wird ohne 
Zweifel gute Leistung bringen, aber der Wechselrichter könnte zur 
begrenzenden Größe werden. Wenn ich den Wechselrichter schon hätte, 
würde ich das probieren - wenns nicht passt kann ich immer noch den 
Wechselrichter austauschen. Aber ich empfehle Trial&Error in solchen 
Fällen nur ungerne weiter.

> 30kW Anlage
Es gibt leider eine ganze Menge Anlagen, die "zu schön" gerechnet wurden 
und hinterher nicht den erwarteten Ertrag abwerfen. Entweder um die 
Kosten für ein paar Module mehr zu sparen oder aufgrund zu hübscher 
Zahlen und Daten.

von Elmar Z. (sutance)


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Ok, danke.

Frage 1:
Kann man denn eigentlich 3 Module mit 50 Wp ( 2,8 A / 18 V) parallel 
schalten und dann noch eins dazu in Reihe ? oder geht das was in Reihe 
ist kapputt wenn der Strom 8,4 A (peak) ist?

Frage 2:
Also der Kurzschlusstrom ist ja der , der auftritt , wenn man die PV 
Module kurzschließt, dann fließt maximaler Strom. Deswegen müssen die 
Kabel diesen Strom aushalten. Deswegen orientert man sich bei der 
Kabelwahl danach.

Die Leerlaufspannung ist die Spannung , die man erhält, wenn man von + 
nach - an den PV - Module misst ? Darf während der Messung der 
Wechselrichter angeschlossen sein ?  Oder hängt die dann schon von dem 
Verbraucher ab?

Frage 3:
Wie unterscheidet sich die Messung von Nennspannung/Strom von denen der 
Leerlaufspannung / Kurzschlussstrom?

Frage 4:
Warum steht beim SunnyBoy 240 : Max. DC P : 245 W aber wenn man die Max. 
Eingangsspannung mal max. Eingangsstrom multipliziert kommt 382,5 W 
raus?
Umax= 45 V
Imax= 8,5 A
Was soll das bedeuten?

AC Nennspannung soll dann 230 W sein.

Vielen dank :D

von Elmar Z. (sutance)


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Frage 4 habe ich denke ich schon,
man kann entweder 8,5 A oder 45 V einspeisen/anlegen aber nicht beides 
zusammen , denn insgesamt sollten es nicht über 245 W werden.

von Elmar Z. (sutance)


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Frage 3 :
Teilantwort:
Bei der Herstellung werden die Module geflasht. Das heisst, ein 
geeichtes Blitzgerät erzeugt einen Standardimpuls, welcher mittels 
Computer gespeichert und entsprechend in der Flashliste zum drucken zur 
Verfügung steht

von Timm T. (Gast)


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Elmar Z. schrieb:
> Frage 1:
> Kann man denn eigentlich 3 Module mit 50 Wp ( 2,8 A / 18 V) parallel
> schalten und dann noch eins dazu in Reihe ? oder geht das was in Reihe
> ist kapputt wenn der Strom 8,4 A (peak) ist?

Es wird erstmal nicht mehr als 2.8A liefern (Solarmodule kann man als 
Konstantstromquellen mit begrenzter Ausgangsspannung betrachten. Bei in 
Reihe geschalteten Konstantstromquellen bestimmt die mit dem geringern 
Strom den Ausgangsstrom.).

Versuchst Du, mehr als die 2.8A zu entnehmen, wird erstmal die Spannung 
zusammenbrechen. Ist die Spannung über dem einzelnen Modul auf Null, 
würde es normalerweise umgepolt und als Diodenkette (Solarmodule sind 
eine Reihenschaltung von vielen Silizium-Photodioden) die Leistung 
verbraten. Dabei würde es kaputtgehen. Das verhindert die Bypassdiode. 
Diese muß allerdings die 8A vertragen, sonst geht sie halt auch kaputt. 
Dabei hast Du aber nur noch knapp 18V und nicht die 36V Nennspannung.

Im 3+1 Betrieb kannst Du also entweder maximal 2.8A bei 36V = 100W (die 
einzelne Zelle liefert voll, die 3 parallelen rödeln mit 1/3 der 
möglichen Leistung vor sich hin) oder bei höherer Stromentnahme 8.4A bei 
18V = 150W (die einzelne Zelle liefert gar nicht, die 3 parallelen 
liefern volle Leistung) erwarten. Gegenüber 2+2 Zellen mit 5.6A bei 36V 
= 200W verschenkst Du also immer Ausbeute.

Selbst wenn die Bypassdiode den Strom vertragen würde: Es ist eine 
bescheuerte Idee, wie Du siehst.

von Norbert S. (norberts)


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Moin,

Frage 4:
Die max. Spannung des WR ist die max. Leerlaufspannung der Module.
Ein aktuelles Modul von ca. 250Wp hat oft gut 40V Uoc, passt also.
Umpp liegt dann bei ca. 35V, das sind dann ca. 7A Impp, Isc dürfte dann 
ca. 8,5A.
Genau dafür ist der WR gebaut.

Deine Angaben 18V 2,8A sind wohl Umpp und Impp, so kommen die 50Wp 
zustande.
Das sind jeweils ETWA 80% von Uoc und Isc.
Also 22,5V und 3,5A.
Schalte zwei in Reihe und das zweimal parallel, dann passt das ziemlich 
gut für den WR. Noch zwei Module für den WR wäre etwas viel aber nahe am 
Optimum.
Es ist nun nicht so, daß man nie die 1000W/m² in D sieht aber 
gelegentlich sind durchaus mehr als 1000Wp möglich, ist aber selten.
Blauer Himmel, klares kaltes Wetter und perfekte Ausrichtung der Module.
Die Angaben gelten für 25° Zellentemperatur und bei 20°C Luft und 
ordentlicher Einstrahlung werden die schon bannich warm, da sinkt die 
Spannung ziemlich.

Von den 200Wp dieser 2x2 Verschaltung kannst Du übrigens ganz grob im 
Mittel im Winter 0,1kWh und im Sommer 0,6kWh pro Tag erwarten.
Im Jahr etwa 200kWh. In den besten Gegenden in Süddeutschland können das 
bis zu 240kWh werden, in Hamburg wirst Du kaum über 180kWh hinaus 
kommen.

Mit den 50W-Modulen ist das aber Quatsch, der ist für ein einzelnes 
Modul gedacht, wie man es aktuell aufs Dach schraubt.
Der Vorteil ist, daß man sich die DC-Verkabelung spart, die wie schon 
richtig beschrieben wurde nicht unproblematisch ist. Verschattung ist 
ein Goodie dabei, jedes einzelne Modul bringt seine maximale Leistung.

Was soll das überhaupt werden? Einspeisung?

Gruß,
Norbert

von Timm T. (Gast)


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Norbert S. schrieb:
> Von den 200Wp dieser 2x2 Verschaltung kannst Du übrigens ganz grob im
> Mittel im Winter 0,1kWh und im Sommer 0,6kWh pro Tag erwarten.
> Im Jahr etwa 200kWh.

Wie kommst Du da drauf? 200kWh im Jahren wären ein Durchschnitt von 
0.54kWh pro Tag. Entweder sind Deine Sommer sehr lang oder Deine Jahre 
haben mehr als 365 Tage... ;-)

von Norbert S. (norberts)


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Moin,

Sauber nachgerechnet.

Das war ein wenig aus dem Kopf.
Die Werte pro Tag sind eher eine pessimistische Annahme, wenn man z.B. 
einen Kleingarten per Batteriesystem versorgen will.
Wenn man einspeisen will geht es um den Wert pro Jahr, wenn man autark 
versorgen will, rechnet man mit pessimistischen Tageswerten die so ein 
paar Tage oder bis zu 2 Wochen anhalten. Das habe ich zugegebenermassen 
zusammengewürfelt ohne drüber nachzudenken.
Der Jahreswert von 1000kWh/kWp passt aber in D, +/- 20% je nach Lage.

Gruß,
Norbert

von Timm T. (Gast)


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Norbert S. schrieb:
> Der Jahreswert von 1000kWh/kWp passt aber in D, +/- 20% je nach Lage.

Ja, so hatte ich das auch in Erinnerung.

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