Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Photovolttaik - Welche Messgrössen wie messen?


von Achim S. (achims)


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Hallo
Ein Solarpaneel hat eine bestimmte Leerlaufspannung, so von ca. 30V und 
bringt nach Grösse der Platte ca. 10 A.
Welche Grössen werden an diesen Paneelen eigentlich gemessen und wie 
bzw. welche Messgeräte werden verwendet?

von Michael B. (laberkopp)


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Achim S. schrieb:
> welche Messgeräte werden verwendet?

Multimeter ? Können Strom (oft nur bis 10A begrenzte Zeit, aber es gibt 
auch robustete bis 20A) und Spannung in hinreichender Genauigkeit.

https://www.ebay.de/itm/155551249351

In Wechselrichter/Ladegeräte eingebaute Anzeigen sind notorisch ungenau, 
leicht 5% Abweichung.

Und dann gibt es noch den Punkt maximaler Leistung, MPP, entweder 
schätzen an Hand der Diodenkennlinie, iterativ ausprobieren, oder von 
einem MPPT Tracker finden lassen.

von Rainer W. (rawi)


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Achim S. schrieb:
> Welche Grössen werden an diesen Paneelen eigentlich gemessen und wie
> bzw. welche Messgeräte werden verwendet?

Die Peak-Leistung wird am MPP unter STC bestimmt.
Die Messwerte sind unabhängig vom Messgerät, sonst stimmt etwas nicht.

von Michi S. (mista_s)


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Achim S. schrieb:
> Welche Grössen werden an diesen Paneelen eigentlich gemessen

Länge und Breite sind wichtig, damit Du Dir ausrechnen kannst, wieviele 
davon auf Dein Dach passen; ev. auch die Dicke, der Vollständigkeit 
halber und die Masse, damit Du Deine Befestigungen ausreichend 
dimensionieren kannst.

> bzw. welche Messgeräte werden verwendet?

Vermutlich ein simples Maßband und eine Waage.

von Achim S. (achims)


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Mir geht es eigentlich um elektrischen Messwerte.
Wenn ein Paneel bei ca, 30V einen max. Strom von ca. 10A liefern soll 
oder kann, muss ich das unter Last messen oder den Leerlauf.
Beim Leerlauf messe ich die Leerlaufspannung, also ohne Last. Wie wirkt 
sich das aus?
Wie macht die Industrie sowas? Wie machen das Messgeräte?

von Flip B. (frickelfreak)


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richtige messgeräte messen die ganze kennlinie, z.b. über die 
aufladerampe eines kondensators. auch nützlich ist das ausmessen der 
bypassdioden, die gerne kaputtgehen. Dazu muss man das panel abdunkeln 
und einen geringen rückwärtsstrom einprägen oder den vollen laststrom 
+messstrom in gegenrichtung treiben.

Zuguterletzt misst man den isolationswiderstand gegen den Rahmen  mit 
hochspannung, z.b. 2kV

von Achim S. (achims)


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Flip B. schrieb:
> bypassdioden, die gerne kaputtgehen. Dazu muss man das panel abdunkeln
> und einen geringen rückwärtsstrom einprägen

Wie muss ich mir das vorstellen? Messen nur Nachts oder eine dunkle 
Plane drüber? Wie soll das gehen ohen Zugang zu den Paneelen? Was messe 
ich bei einer Reihen oder Parallel Schaltung der Paneele? Sorry, versteh 
ich nicht.

von Michael B. (laberkopp)


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Achim S. schrieb:
> Wenn ein Paneel bei ca, 30V einen max. Strom von ca. 10A liefern soll
> oder kann, muss ich das unter Last messen

Ja.

Achim S. schrieb:
> Wie macht die Industrie sowas?

Richtig.

Zumindest unter Normlicht eine Last stufenweise erhöhen und jedesmal 
Strom und Spannung messen und in ein Diagramm einzeichnen, da eine 
schicke Linie hindurchzeichnen und dann den MPP manuell finden.

von Jens G. (jensig)


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Achim S. schrieb:
> Wie muss ich mir das vorstellen? Messen nur Nachts oder eine dunkle
> Plane drüber? Wie soll das gehen ohen Zugang zu den Paneelen? Was messe

Du kannst auch gerne in der Nacht messen.

: Bearbeitet durch User
von Achim S. (achims)


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Die Frage ist aber ernst gemeint. Was kann ich messen und wie?

von Benjamin K. (bentschie)


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Achim S. schrieb:
> Die Frage ist aber ernst gemeint. Was kann ich messen und wie?

Ich verstehe ja dein Problem nicht. Du kannst das messen, was dich 
interessiert.
Also als erstes wäre ja die Frage, was du eigentlicht willst?
Oder Warum du das brauchst?

Das Messen der elektrischen Parameter macht ja niemand aus Spaß an der 
Freude, sondern das hat ja einen Zweck.

Was recht einfach möglich ist:
- Leerlaufspannung, also ohne Last
- Kurzschlussstrom
schon deutlich komplizierter
- eine beliebeigen Arbeitspunkt dazwischen, dann aber mit einem 
passenden Lastwiderstand und Kentniss über die Beleuchtung.

von Achim S. (achims)


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Es geht dabei um die technischen Daten die auf dem Paneel stehen, Ist 
mir klar das sind die max. erreichbaren Sachen unter normal Bedingungen. 
Wie kann ich den genau messen ob die Diode defekt ist und ob das Paneel 
arbeitet bzw "was" bringt. Wie weit wirkt sich "Dreck" auf dem Paneel 
aus. Weniger Leistung. Ob das Paneel überhaupt funktioniert?

von Oliver S. (oliverso)


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Wenn du 2 Module mit je 400Wp hast, und bei voller Sonne kommen da nur 
400W raus, dann ist eins wohl defekt. Das Verfahren funktioniert auch 
noch mit mehr als 2 Modulen ;)

Oliver

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


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Also was man auf die Schnelle messen kann, bei kompletten Strings wie 
bei einzelnen Modulen ist die Leerlaufspannung, der Kurzschlussstrom und 
der Isolationswert gegen Erde mit 1..2kV. Bei langen Strings evtl. bei 
1kV bleiben, wenn die ihrerseits schon 800..900V Leerlaufspannung 
erzeugen und sich das mit der Messspannung addiert, schießt man schnell 
mal über das Ziel hinaus.

Wichtig bei den Messungen ist, daß die Module allpolig vom 
Wechselrichter und evtl. vorhandenen weiteren Strings getrennt sind, 
sonst kann man böse Überraschungen erleben (und das Messgerät auch). 
Bitte keine DC-Verbindungen unter Last trennen wenn hohe Spannungen im 
Spiel sind, die dabei entstehenden Lichtbögen sind sehr kräftig und 
beschädigen schnell die Stecker.

Die Leistung im MPP lässt sich schwerer testen, dafür muss das Modul im 
MPP betrieben werden und die dabei entstehende Leistung muss irgendwo 
hin (möglichst in den Wechselrichter oder in den Akku). Aber man kann 
natürlich DC-Spannung und Strom während des Betriebs messen 
(DC-Zangenamperemeter, keine Kabel auftrennen!), man muss nur aufpassen, 
daß bei trafolosen Wechselrichtern Netzspannung gegen Erde an den 
DC-Anschlüssen anliegen kann. Also bitte nur wenn man weiß, was man tut 
und sich der Gefahren im Klaren ist.

Was im Normalbetrieb auch sehr gut funktioniert ist eine 
Wärmebildkamera. Damit lassen sich Modulfehler oder ausgefallene Strings 
sehr gut erkennen.

Edit:
Und ja, Dreck wirkt sich negativ auf die Leistung aus, genau wie 
Abschattung. Je nach Verschaltung des Moduls reicht eine abgedeckte 
Zelle und das Modul liefert nur noch halbe oder gar keine nennenswerte 
Leistung mehr.

: Bearbeitet durch User
von Motopick (motopick)


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Sehr innovativ waere die auftreffenden Photonen zu zaehlen.
Sowohl als Rate als auch Total und natuerlich die Auftreffenergie.
Damit haette man einen genauen Ueberblick ueber den Wellenlaengenmix.
Das koennte man dann noch trennen fuer den jeweiligen Spin des Photons.

Fuer Fragen zu diesem Thema, solltest du dich an deinen gruenen
Ortsverband wenden.

von Purzel H. (hacky)


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Wenn man sich fuer Leistungsabfaelle  von einzelnen Panels interessiert, 
sollte man offensichtlich jedes Panel einzeln messen. Wenn ein Panel 
Leistungsabfall hat, sollte jemand nachschauen gehen. Daher sollte die 
Software auch gleich anzeigen welches Panel betrachtet werden soll.

Die Panels werden im Maximum Power Point (MPP) betrieben. Dabei wird 
Strom und Spannung des Strings (Serieschaltung der Panels), sowie der 
Strom gemessen. Die Leistung ist ja Strom mal Spannung. Die Leistung 
wird auf Maximum geregelt. Dies, indem die Lastimpedanz geregelt wird.

Das ist Alles.

: Bearbeitet durch User
von Rüdiger B. (rbruns)


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Über die Solarwettervorhersage, den Jahresertrag, eine vergleichbare 
Anlage........
Oder im Labor unter STC messen.

von Rainer W. (rawi)


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Purzel H. schrieb:
> Die Panels werden im Maximum Power Point (MPP) betrieben. Dabei wird
> Strom und Spannung des Strings (Serieschaltung der Panels), sowie der
> Strom gemessen.

Wenn die Panels nicht alle von ihren Eigenschaften identisch sind und 
alle absolut gleich beleuchtet werden (Stichwort: Teilabschattung), 
kannst du die Zellen nicht alle am MPP betreiben, solange nur 
Gesamtspannung und -Strom des Strings gemessen werden.
Dafür braucht theoretisch jede Zelle auf jedem Panel einen eigenen 
Wandler ;-)
Da das zu viel Aufwand ist, gibt es wenigstens Bypass-Dioden und 
Mikro-Wechselrichter, die jedes Panel bzw. kleine Gruppen von Panelen 
mit gleich Beleuchtungsbedingungen jeweils einzeln auf ihren MPP regeln.

: Bearbeitet durch User
von Michael B. (laberkopp)


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Achim S. schrieb:
> Es geht dabei um die technischen Daten die auf dem Paneel stehen

Na ja, dazu brauchst du erst mal eine Normlichtquelle. Danach ist der 
Preis für ein Multimeter Peanuts.

von Rüdiger B. (rbruns)


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Achim S. schrieb:
> Die Frage ist aber ernst gemeint. Was kann ich messen und wie?

Messen kann man (fast) alles, aber warum ?

von Joachim B. (jar)


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Achim S. schrieb:
> Mir geht es eigentlich um elektrischen Messwerte.

und warum schreibst du das nicht?

Das Gewicht ist aber auch nicht uninteressant, den es sind schon einige 
Dächer nur durch die Schneedachlast eingebrochen, wenn dazu sich noch 
Solarmodule gesellen wird die Dachlast früher überschritten.

Alles in Allem ein komischer Thread um nicht wieder Trollverdacht zu 
schreiben.

von Achim S. (achims)


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Purzel H. schrieb:
> Die Panels werden im Maximum Power Point (MPP) betrieben. Dabei wird
> Strom und Spannung des Strings (Serieschaltung der Panels), sowie der
> Strom gemessen. Die Leistung ist ja Strom mal Spannung. Die Leistung
> wird auf Maximum geregelt. Dies, indem die Lastimpedanz geregelt wird.

Diese Anwort klingt plausibel. Spannungsmessung des Paneels ist klar. 
Spollte laut Angabe auf jedem Paneel ca. 30V betragen. Wenn ich aber den 
Strom messen will brauche ich eine Last um das Paneel zu belasten. Bei 
unterschiedlicher Last entsteht eine Kennlinie (Leistungskurve), ist 
klar.
Wie ist das aber bei Verschmutzung oder alterung der Paneele? Was ist 
mit den Verbindungen der Paneele untereinander oder Anschluss an den 
Wechselrichter?
Warum sollte ich ein Troll sein, bloss wen ich wissen möchte wie was 
funktioniert?

von Rüdiger B. (rbruns)


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Achim S. schrieb:
> Wie ist das aber bei Verschmutzung oder alterung der Paneele? Was ist
> mit den Verbindungen der Paneele untereinander oder Anschluss an den
> Wechselrichter?

Über die Solarwettervorhersage, den Jahresertrag, eine vergleichbare
Anlage........

von Purzel H. (hacky)


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Was soll eine Last ? Die Last ist das Netz, wo eingespiesen wird. Der 
Strom wird mit einem Shunt gemessen. Ein kuenstliche Last muesste ja kW 
vertragen und loswerden. Irgendwelche Halogenlampen haben eine andere 
charakteristik

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


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Die Frage wäre, ob Du nur ein Modul messen möchtest oder die ganze 
Solaranlage.

Was zum Beispiel wie gemessen wird an Solaranlagen, zeigt Dir folgender 
Link:

https://photovoltaikbuero.de/pv-know-how-blog/dunkelkennlinien-messungen-als-methode-zur-fehlerdiagnose-an-photovoltaikanlagen/

Dort kannst Du auch etwas stöbern:

https://www.photovoltaik.eu/dc-technik/tipps-der-redaktion-solartipp-den-generator-durchmessen

von Thomas S. (Firma: Chipwerkstatt) (tom_63)


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Purzel H. schrieb:
> wo eingespiesen wird.

igittigit

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