Forum: Haus & Smart Home Solarmodule zusammenschalten


von Markus Z. (mz4)


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Hallo,

Ich hab eine Teichpumpe die mit einem Solarmodul geliefert wurde.
Das Solarmodul liefert sobald nur 4cm² abgeschattet werden aber nicht 
mehr genügend Leistung für die Pumpe.

Jetzt hab ich noch 2 weitere Solarmodule.

Das Orginalmodul hat ne Leerlaufspannung 21,xV.
Die Module die ich noch habe 18,xV.
haben alle um die 50 Watt.

Kann ich die irgendwie alle Paralel schalten damit ich diese verschieden 
ausrichten kann um Möglichst den ganzen Tag Sonne einzufangen?
(Einfach alle + und - Pole zusammenhängen und dann auf die Pumpe?)

erst mal möglichst einfach dann im zweiten Schritt noch ne AGM Batterie 
dazwischen oder eine LiFePo4 das die Pumpe rund um die Uhr laufen kann.

Danke schon mal :)

von MaWin (Gast)


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Markus Z. schrieb:
> Kann ich die irgendwie alle Paralel schalten

Ja.

> damit ich diese verschieden
> ausrichten kann um Möglichst den ganzen Tag Sonne einzufangen

Nein, da sollte jedes Modul über eine (5A) Diode kommen.

von Markus Z. (mz4)


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MaWin schrieb:
> Nein, da sollte jedes Modul über eine (5A) Diode kommen.

Wie muss ich die Diode einbinden?
einfach in die + Leitung von jedem Modul abgehend vor dem 
zusammenschalten?

Diese hier:
https://www.amazon.de/BOJACK-schottky-solarpanel-parallele-schutzdiode/dp/B07SQCCZFH

Hat es ein Nachteil wenn man eine 10A Diode verwendet statt ner 5A?
(Ich frage deshalb weil die Panels mit 100W beworben wurden aber von der 
größe es eigentlich nicht mehr als 50W sein können eher 40-50W)

: Bearbeitet durch User
von Christian M. (likeme)


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nicht oder wenig beleuchtete Module werden hochohmig(er), es fließt kein 
Strom in die abgedunkelten Module, man kann beliebig viele Module in 
allen Ausrichtungen parallel schalten. Diode schadet prinzipiell nicht, 
nützt aber auch nicht.

von Markus Z. (mz4)


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Christian M. schrieb:
> nicht oder wenig beleuchtete Module werden hochohmig(er), es fließt kein
> Strom in die abgedunkelten Module, man kann beliebig viele Module in
> allen Ausrichtungen parallel schalten. Diode schadet prinzipiell nicht,
> nützt aber auch nicht.

und wenn die Module sagen wir sich stärker überschneiden?
also keine harter 90° versatz sondern nur 45°?

von Christian M. (likeme)


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Es ist egal, in eine dunkle Platte fließt kein Strom hinein, außer diese 
ist defekt. Wenn man eine Anlage mit vielen duzend Platten hat und mit 
Systemspannungen von 500V arbeitet sollte man Parallel geschaltene PV 
Reihenschaltungen das mit Dioden entkoppeln da 500V (rückwärts) schnell 
mal ein schwaches Modul leitend machen können. Bei deiner Konstruktion 
mit 24V passiert lange nichts. Es gibt BiFacial Module die haben hinten 
und vorne Solarmodule, die beiden Flächen sind intern nur parallel an 
die Polklemmen der Platte verdrahtet. Dort hat du dann 180° Ausrichtung. 
Man stellt die vorzugsweise hochkant in die Landschaft.

von MaWin (Gast)


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Markus Z. schrieb:
> Hat es ein Nachteil wenn man eine 10A Diode verwendet statt ner 5A?
> (Ich frage deshalb weil die Panels mit 100W beworben wurden

Nein, diese Schottkys kannst du nehmen, zumal das besser zu 100W passt. 
Vielleicht bekommen wir ja mal einen sonnigen Tag, wenn die Flugzeuge 
Dank CoVid weiter am Boden bleiben.

Christian M. schrieb:
> nicht oder wenig beleuchtete Module werden hochohmig(er), es fließt kein
> Strom in die abgedunkelten Module

Nein.

Das ist falsch.

Würden sich Solarpaneele so verhalten, bräuchte man keine Diode.

Die verhindert nämlich, dass sich ein Akku nachts in die Module entlädt.

Wenn allerdings die Leerlaufspannung DEUTLICH (> x2) über der 
Akkuspannung liegt, braucht man tatsächlich keine, der Rückstrom wäre 
minimal,  nutzt aber die überdimensionierten Paneele auch nur zum 
Bruchteil aus.

Er braucht auf jeden Fall Dioden, da 20V und 18V Paneele parallel 
liegen.

von Christian M. (likeme)


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Prinzipiell benötigt man einen Laderegler, NUR eine Diode von der 
Solarzelle zur Batterie ist Quatsch, es macht die Batterie kaputt da 20V 
nichts an den Polklemmen eines Blei Akkus zu suchen haben.

Nagut, Lehre, Studium und 20 Jahre PV Forschung und 
Istallationserfahrungen in allen PV Leistungsklassen werden plötzlich in 
paar Sekunden invertiert.

So ist das Leben aber neuerdings ist ja auch 1+1 = 3 ;-)

: Bearbeitet durch User
von Markus Z. (mz4)


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Christian M. schrieb:
> Prinzipiell benötigt man einen Laderegler, NUR eine Diode von der
> Solarzelle zur Batterie ist Quatsch, es macht die Batterie kaputt da 20V
> nichts an den Polklemmen eines Blei Akkus zu suchen haben.
>
> Nagut, Lehre, Studium und 20 Jahre PV Forschung und
> Istallationserfahrungen in allen PV Leistungsklassen werden plötzlich in
> paar Sekunden invertiert.
>
> So ist das Leben aber neuerdings ist ja auch 1+1 = 3 ;-)

Noch geht es doch gar nicht um einen Akku :)
das ist erst Schritt 2 ;)

Für Schritt 2 brauch ich ja auch ein Regler.

von Christian M. (likeme)


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Ich würde mir die Dioden Sparen, mach mal einen Versuch, schalte die 
Module Parallel und miss dann man den Strom der einen und der anderen 
Platte in dieser Ausrichtung, oder 100% gleiche Ausrichtung, dann bilde 
dir deine Meinung!

Dioden nimmt man nur in Großanlagen mit hohen Systemspannungen. 
Vorzugseise auch um Flächen "Bei Zupassen", dann liegen die Dioden 
sperrend an den PV Flächen (Modulreihenschaltungen), das bedeutet die 
Verschattungsverluste einzelner Flächen zu reduzieren ohne die internen 
Bypass Dioden regelmäßig zu be- oder über lasten. Das ist eine 
Wissenschaft für sich. Ich rede hier von kunterbunten Ausrichtungen von 
verschiedenen PV Modulen unterschiedlicher Anzahl und eventuell einen 
dumm da stehenden Strommasten der einen Schatten hier und da hinwirft.

: Bearbeitet durch User
von Markus Z. (mz4)


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Ok dann schon mal Danke für den Input bis hier :)

Wenn ich jetzt ein Akku laden möchte.
da würde sich zum Beispiel so ein günstiger MPPT Regler anbieten:
https://www.amazon.de/dp/B08N6PZ9W2

Die Pumpe braucht 18V Spannung und 50Watt.

1. ich gehe dann mit den 3 zusammen geschlossenen Zellen auf den Regler. 
(ohne Dioden oder mit? bitte mal die korrekte Diode verlinken da ich ja 
eine 45V Diode verlinkt hatte aber 18-21V müsste es doch eine 18V 10er 
Diode sein?)
2. vom Regler an den Akku. (gehe ich recht in der Annahme das es dann 
24V Akku sein müssen wenn die Pumpe 18V braucht ?)
3. vom Regler zur Pumpe

von Christian M. (likeme)


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Die Pumpe läuft auch mit 12V gut? -> Testen!
wenn ja dann alle Module Parallel, die erzeugen eine Spannung von ca. 
20V, die in den Laderegler, der läd einen 12V Akku (bitte AGM Type), die 
Pumpe an den 12V Akku anschließen. Eventuell hat der Laderegler einen 
Batteriespannungsausgang den der Regler überwacht. Der Regler schaltet 
dann ab wenn U min <10V am Akku unterschritten wird. Wie du dann die 
Pumpe aktivierst hast noch nicht erzählt, manuell mit Schalter oder 
Zeitschaltuhr? Beachte! Die Pumpe mit 50W ist heftig viel Last für eine 
PV mit nur 100W. Die kannst fast nur manuell ab und zu einschalten. 
Regelbetrieb scheidet da aus.

: Bearbeitet durch User
von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Christian M. schrieb:
> nicht oder wenig beleuchtete Module werden hochohmig(er), es fließt kein
> Strom in die abgedunkelten Module, man kann beliebig viele Module in
> allen Ausrichtungen parallel schalten.

Man beachte dabei, das dies nicht beliebig gilt. Die Spannungsfestigkeit 
einer Zelle (im Worst Case trifft alles die schwächste Zelle des 
Solarpanels) liegt bei rund 15V.

Deine Zellen haben aber mindestens 18V. Daher sind die Dioden notwendig.

> Diode schadet prinzipiell nicht, nützt aber auch nicht.

Du benötigst die Dioden, wie oben geschrieben. Sowohl bei 
Reihenschaltung, wie auch bei der Parallelschaltung.

von batman (Gast)


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MaWin schrieb:
> Wenn allerdings die Leerlaufspannung DEUTLICH (> x2) über der
> Akkuspannung liegt, braucht man tatsächlich keine, der Rückstrom wäre

Was soll das für ne komische Physik sein? Bei mir fließt da sicher kein 
Strom ins Panel, wenn Leerlaufspannung-Akkuspannung>=0 und nix mit 2x.

Die Leerlaufspannung kommt tagsüber auch kaum unter die Akkuspannung, so 
daß Strom zwischen parallelen Panels praktisch Null ist.

von Globalstrahler (Gast)


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batman schrieb:
> MaWin schrieb:
>> Wenn allerdings die Leerlaufspannung DEUTLICH (> x2) über der
>> Akkuspannung liegt, braucht man tatsächlich keine, der Rückstrom wäre
>
> Was soll das für ne komische Physik sein?

Weltraum-Physik ohne Globalstrahlung?

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Globalstrahler schrieb:
> batman schrieb:
>> MaWin schrieb:
>>> Wenn allerdings die Leerlaufspannung DEUTLICH (> x2) über der
>>> Akkuspannung liegt, braucht man tatsächlich keine, der Rückstrom wäre
>>
>> Was soll das für ne komische Physik sein?

Auch hier gilt,  die Spannungsfestigkeit einer Zelle (im Worst Case 
trifft alles die schwächste Zelle des Solarpanels) liegt bei rund 15V. 
Bedeutet so viel, wie kann man sich vorübergehend erlauben für kleine 
Spannungen, wie z.B. für einen 6V Akku. Aber wenn die Zellen altern und 
damit dieser Strom schleichend über zwei bis drei Jahre ansteigt, klappt 
das nicht mehr so gut und es kann das Solarpanel auch schädigen (Als 
geplante Obsolenz durchaus ein gute Idee das so zu machen).

von batman (Gast)


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Dann nenn doch mal einen (realistischen) Fall, in dem dieses 
(theoretische) Problem auftritt.

von Christian M. (likeme)


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Ich hole jetzt auf jeden Fall eine Tüte Chips :-)

von MaWin (Gast)


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batman schrieb:
> Was soll das für ne komische Physik sein? Bei mir fließt da sicher kein
> Strom ins Panel, wenn Leerlaufspannung-Akkuspannung>=0 und nix mit 2x.

Schau dir einfach mal eine Kennlinie einer Siliziumdiode an.

Beim 100W Solarpanel mit 18V Leerlaufspannung fliesst der ganze Strom 
den die Sonneneinstrahlung erzeugt im Panel durch dessen interne 
Photodioden, z.B. 20 mal 0.9V Vorwärtsspannung.
Wenn dieses Panel nun im Schatten steht, aber parallel eines mit 20V 
Leerlaufspannung in der Sonne steht, dann liefert das keine 20V, sondern 
wird extern auf 18V heruntergezogen weil der ganze Strom durch das 
dunkle 18V Panel fliesst.
Selbst wenn wir einen Verbraucher anschliessen, der die Spannung auf 16V 
herunterzieht, bekommt der nicht den ganzen Strom des 20V Panels ab, 
sondern es fliesst (Diodenkennlinie, ich hab mal das Datenblatt einer 
1N4001 genommen) Strom durch das 18V Panel bei nun 0.8V/Diodenstecke 
namlich 25% gegenüber den 100% bei 0.9V/Diodenstrecke. Sogar bei 12V am 
Verbraucher zieht das parallelgeschaltete Panel noch 1% der Leistung ab.

Diese unnütze Stromabzweigung verhindern die Entkopplungsdioden.

Beitrag #6599456 wurde vom Autor gelöscht.
von solar (Gast)


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Markus Z. schrieb:
> Kann ich die irgendwie alle Paralel schalten

Ja wenn sie gleich ausgerichtet sind.

Markus Z. schrieb:
> damit ich diese verschieden
> ausrichten kann um Möglichst den ganzen Tag Sonne einzufangen?

Nein.

Dann brauch man für jede Ausrichtung einen extra Laderegler

von Christian M. (likeme)


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von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Christian M. schrieb im Beitrag #6599456:
> Hier noch etwas Futter :-)

Genau den Link habe ich bei ähnlicher Diskussion auch schon gepostet. 
Das erspart mir den herauszusuchen.

Ergänzend sei noch zu nennen, das der erzeugte Solarstrom sich noch 
relativ gleichmäßig über die gesamte Solarzellenfläche verteilt, aber 
der Rückstrom leider nicht, weil sich hier die Ungleichmäßigkeiten der 
Dotierung über die gesamt Fläche stark auswirken auf Grund des negativen 
Temperaturkoeefizienten.

von Christian M. (likeme)


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Ich kenne eine Elektrolumineszenzmessung, bei der man nachts (auch 
Schatten) eine sehr hohe Spannung in die Platten anlegt, die Solarmodule 
werden praktisch zum Leuchten gebracht. Die Spannung liegt bei 12...15V 
pro Einzelzelle (vorwärts). Das bedeutet eine Platte mit 20 Zellen fängt 
beim Anlegen von 300V an leicht zu leuchten an, dies kann man mit 
speziellen Kameras sehen und defekte Platten aussortieren. Es ist also 
durchaus möglich die Solarzelle Spannungstechnisch "hoch" zu ziehen ohne 
diese zu beschädigen.

So und nun bist du wieder dran :-)

PS: wir schweifen ab!

: Bearbeitet durch User
von MaWin (Gast)


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Christian M. schrieb:
> Wenn sich ein großer Vogel auf die 3.Platte hockt dann geht die 3.Platte
> in Rauch auf :-) So deine Theorie.

Nein, das ist DEINE Theorie, die natürlich komplett falsch ist.
Denn ein Solarpanel verträgt selbstverständlich seinen vollen Strom, im 
Leerlauf fliesst der ja durchs Panel weil er extern nicht abgenommen 
wird.
Auf Grund der grossen Fläche eines Solarmoduls verträgt es sicherlich 
auch etwas mehr als seinen eigenen Leerlaufstrom, so das 3-fache wurde 
ich ohne Probleme sehen.
Nur in der Parallelschaltung ist der Strom dann weg, die Effizienz des 
Gesamtsystems im Arsch, was den chibesischen Billigheimer nicht 
interessiert..Es gibt genügend Ahnungslose als Kunde, so wue dich.

Christian M. schrieb:
> Ich kenne eine Elektrolumineszenzmessung, bei der man nachts (auch
> Schatten) eine sehr hohe Spannung in die Platten anlegt, die Solarmodule
> werden praktisch zum Leuchten gebracht. Die Spannung liegt bei 12...15V
> pro Einzelzelle (vorwärts). Das bedeutet eine Platte mit 20 Zellen fängt
> beim Anlegen von 300V an leicht zu leuchten an, dies kann man mit
> speziellen Kameras sehen und defekte Platten aussortieren. Es ist also
> durchaus möglich die Solarzelle Spannungstechnisch "hoch" zu ziehen ohne
> diese zu beschädigen.

Nochmal deine Dummheit, hier wird die Spannung in Sperrrichtung 
angelegt, bis die Solarzellenphotodioden durchbrechen, und leuchtet 
dann, wie es jede Diodenstrecke tut:
https://richis-lab.de/2N3055_03.htm

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Christian M. schrieb:
> Wenn sich ein großer Vogel auf die 3.Platte hockt dann ...

Passiert vermutlich nicht viel, weil wenn man sich mal durchwühlt und 
das Panel suchen geht, findet man ab und zu noch "2 Pcs 10A10 Diode".

Gute Idee den Link zu löschen, da der die Diskussion zu schnell beenden 
würde.

Christian M. schrieb:
> durchaus möglich die Solarzelle Spannungstechnisch "hoch" zu ziehen

So was macht man mit Strombegrenzung und gepulst zur Messung. Sonst 
verabschiedet sich die "schwächste" Zelle an der die meiste Spannung 
abfällt. Das passiert auch im KS-Fall an einer (schwächsten) Zelle an 
der über 15V abfallen.

von Globalstrahler (Gast)


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batman schrieb:
> Dann nenn doch mal einen (realistischen) Fall, in dem dieses
> (theoretische) Problem auftritt.

Den gibts hier halt nicht, mawin macht nur Extremwertbetrachtungen.

von Christian M. (likeme)


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Es ging um eine Teichpumpe, oder? ;-)

von Christian M. (likeme)


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> Nein, das ist DEINE Theorie, die natürlich komplett falsch ist.
> Denn ein Solarpanel verträgt selbstverständlich seinen vollen Strom, im
> Leerlauf fliesst der ja durchs Panel weil er extern nicht abgenommen
> wird.

ich sehe schon.... hier sind lauter Atomphysiker ;-)

von Wolfgang (Gast)


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Markus Z. schrieb:
> (Ich frage deshalb weil die Panels mit 100W beworben wurden aber von der
> größe es eigentlich nicht mehr als 50W sein können eher 40-50W)

Die Größe ist nicht alles. In den Wirkungsgrad gehen die Eigenschaften 
der verbauten Zellen und die Art der Einbettung ein.

von Markus Z. (mz4)


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So also jetzt noch ein paar Infos.
1. - Hab vorhin die Teichpumpe mit einer der 18V Solarpanels betrieben 
und es funktionierte.

2. - Der Test an einer 12V AGM Batterie funktionierte nicht da kommt 
kein Wasser

3. - das 21V Panel 50W ist ein "hochwertiges" mit Alurahmen und steiff 
und die beiden 18V Panels sind 0815 ebay Chinapanels (Monokristallin) 
mit USB Anschluss und Krokodilklemme die angeblich 100W bringen sollten 
;)
Jetzt versteht ihr warum ich meine die packen das nicht.

- Also werde ich jetzt alle 3 Panels parallel schalten 1x 21V 2x 18V und 
diese auch gleich ausrichten.

Welche Diode (bitte ne direkte Bezeichnung/Artikelnummer von Conrad, 
Amazon, Reichelt, ELV damit ich weis welche der 1000 Dioden die richtige 
ist).
Eine Diode ist wohl nicht nötig.. schaden wird sie aber auch nicht und 
bei ein paar cent why not?

Dann gehe ich mit der gebündlten Solarleitung auf den oben verlinkten 
MPPT Regler und von dort auf 2x 12V AGM Batterien hintereinander 
verkabelt das es 24V werden.

Soweit richtig?

von MaWin (Gast)


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Markus Z. schrieb:
> Welche Diode

Schon vergessen was du selbst geschrieben hast:

Markus Z. schrieb:
> Diese hier

von Markus Z. (mz4)


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MaWin schrieb:
> Markus Z. schrieb:
>> Welche Diode
>
> Schon vergessen was du selbst geschrieben hast:
>
> Markus Z. schrieb:
>> Diese hier

Achso sorry ich hatte in der Zwischenzeit mit einem befreundeten 
Elektriker gesprochen und der meinte die Diode müsste 18V haben im 
21/18V Mischbetrieb.
Was bringt die 45V Diode wenn >18V das Problem sind?

Die Lötet man ja am Panel ziwschen + und - am Ausgang in die 
Abgangsleitung ein und was über 18V ist verbrät die dann in Wärme oder 
wie muss ich mir das dann vorstellen?

von batman (Gast)


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Du solltest erstmal rausfinden, was du für die Pumpe überhaupt brauchst 
(Nennspannung/Leistung) sonst ist die Bastel- und Rateshow open end.

Die Leerlaufspannung der Module ist jedenfalls nicht entscheidend - eher 
nebensächlich, sondern die Betriebsspannung, Vmp oder Zellenzahl, was zu 
den Pumpenwerten passen sollte.

von Markus Z. (mz4)


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So gestern bin ich etwas weiter gekommen.

das 21V Leerlauf Panel ist polykristallin und hat eine Betriebsspannung 
von 17V
die beiden anderen Panels mit 18V Leerlauf sind Monokristallin und haben 
eine Betriebsspannung von guten 14V.

Zusammengeschaltet ohne Diode ergeben es 15V und die Pumpe zieht bei 
diesigem Wetter 0,6A laut Strommesszange.

von Achim H. (pluto25)


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Markus Z. schrieb:
> MPPT Regler und von dort auf 2x 12V AGM Batterien hintereinander
> verkabelt das es 24V werden.
>
> Soweit richtig?

Nicht ganz. der Regler kann keine größere Spannung ausgeben als er 
bekommt.
Wenn die Pumpe 18V braucht, wäre ein 18V Akku (3x6V) sinnvoll, das passt 
so gut zu den PV das der Regler überflüssig wäre. Evt eine 
Spannungüberwachung falls die Pumpe an einen Sonnentag nicht läuft oder 
im Winter zu lange.
AGM? Doppelter Preis für nichts. In Alarmanlagen werden die nach zwei 
Jahren entsorgt (sind dann wirklich am Ende) In einem Verkaufswagen hat 
sie nicht mal zwei Jahre durchgehalten. Da war die billige 
Starterbatterie besser (hat 3 Jahre gehalten)
Sorry, grade gelesen das von Leerlaufspannung gesprochen wurde, da 
würden die 18V immer im Unterspannungsbereich liegen/nie voll/kaum 
nutzbare Ladung. 7Zellen Blei oder 4Zellen Litium würden passen. Das 
macht es leider nicht einfacher (Beschaffung/Absicherung)

: Bearbeitet durch User
von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Vermutlich hat der TO ein solches oder ähnliches Pumpenset:
https://www.solarversand.de/Solar-Bachlaufset-50/2500-Professional/?number=101960

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