Seite 1 von 2 12 LetzteLetzte
Ergebnis 1 bis 10 von 12
  1. #1
    Registriert seit
    21.12.2006
    Ort
    Rheinland
    Alter
    43
    Beiträge
    265

    Standard Verständnisfragen unterschiedliche Solarmodule parallel schalten

    Tag zusammen,

    Habe noch eine Verständnisfrage und vielleicht könnt Ihr mir eine Info geben:

    Bei meinem Solar-Setup sollen alle Module (12V) parallel geschaltet sein. Modulkonfiguration:
    2 x 100Wp
    1 x 90Wp
    1 x 55Wp
    in ferner Zukunft evtl. noch ein weiteres mit 150Wp und das 55Wp aus Platzgründen raus.
    1 MPPT Regler (entsprechend auf die Summe der Einzel-Panelleistungen abgestimmt mit etwas Luft zum weiteren Ausbau: MPPT 100/50 Victron Energy)

    Nach meinem Verständnis kommt am Regler bei Parallelschaltung aller o.g. Module die aktuelle Gesamt-Ampere-Leistung an. Wenn z.B. nur das 90Wp Modul (teil-)abgeschattet ist und aktuell weniger Ladeleistung liefert, dann verwertet der Regler den Restladestrom der anderen Panels entsprechend weiterhin ohne signifikante Einbußen. Bei der Parallelschaltung aller Module zieht ein (teil-)abgeschattetes Modul nicht auch die Leistung der anderen verbleibenden Module mit runter o.ä.

    12V Panel mit unterschiedlicher Modulleistung können bei Parallelschaltung problemlos ohne signifikante Nachteile zusammengeschaltet werden.

    Ist das so alles korrekt?

  2. #2
    Registriert seit
    26.12.2012
    Ort
    Grafing bei München
    Beiträge
    226

    Standard

    Wenn Du mehrere 12V module parallelschaltest, solltest Du darauf achten, das alle Module mit einer Trenndiode (auch Stringdiode oder Seriendiode genannt) versehen sind, sonst kann ein abgeschattetes Modul einen Rückstrom ziehen und evtl. sogar Schaden nehmen, fehlen gerne mal bei Fernost Modulen.
    Ausserdem solltest Du darauf achten, dass alle Module die gleiche Zellenzahl haben, ältere Module haben 32 Zellen, modernere 36 Zellen und japanische MPP Module 44 Zellen, aber alle haben nominell 12 V.

    Woody

  3. #3
    Registriert seit
    07.10.2012
    Ort
    Mittelfranken, weit vom Wasser
    Beiträge
    2.167

    Standard

    Hallo DOS, Solarmodule sind selbst Dioden. Sie haben je nach Technologie, also Monokristallin/polykristallin etc, unterschiedliche elektrische Eigenschaften, sind aber alle Dioden mit Sperrspannung, Sperrstrom, Durchbruchsspannung, Flußspannung. Wie alle Halbleiterdioden geben sie bei Belichtung eine Spannung entsprechend ihrer Flußspannung ab. Das kann man leicht überprüfen, indem man eine in Metall gekapselte möglichst große Leistungsdiode aufsägt, so daß Licht reinfallen kann, dann kann man die abgegebene Spannung leicht messen. Nur sind die Solar- Dioden auf die Stromerzeugung getrimmt, in anderen Betriebsarten, die durchaus möglich sind, haben sie eher ungünstige Eigenschaften.
    Solarmodule sind immer Reihenschaltungen dieser Dioden. Dabei sind die Dioden immer in Flußrichtung an die Ausgangsspannung angeschaltet. Die Anzahl der Dioden ist dabei immer so, daß die einzelne Diode ohne Belichtung den Bereich des Stromflußes gerade nicht erreicht, also unter 0,3 - 0,4V bleibt. Wenn man den technischen Eigenschaften der Solarzellen in dieser Betriebsart nicht traut, kann man zu der ganzen Reihe eine Flußdiode oder Trenndiode in Serie schalten, die einen Rückfluß zuverlässig verhindert, aber die Ausgangsspannung um 0,7V vermindert.
    Bypass-Dioden sind in Sperrrichtung parallel zu einzelnen Solarzellen geschaltet, und verhindern bei Defekt oder Beschattung einzelner Zellen, den Funktionsverlust des ganzen Moduls.
    Bypassdioden und Flußdioden (Trenndioden) sind üblicherweise in den Solarmodulen mit eingebaut.
    Ich meine als Konsequenz, daß man Solarmodule mit GLEICHER Ausgangsspannung durchaus parallel schalten kann und mit einem gemeinsamen Regler betreiben kann, Das wird gut funktionieren, solange sie auch gleich beschienen sind. Hat jedoch eines der Module wg. Beschattung weniger Ausgangsspannung, wird da weniger Leistung herauskommen, weil der Regler sich immer nach dem Modul mit der höchsten Ausgangsspannung richtet.
    Andererseits, wenn man viele Module hat, wird es schnell unwirtschaftlich, wenn man jedem Modul einen einzelnen Regler stiftet. Wenn da häufig Beschattung oder auch unterschiedliche Module im Spiel sind, könnte es eine Überlegung wert sein, ganz auf einen Regler zu verzichten, und die Module nur über Trenndioden zusammenzuschalten. Hat den Nachteil, daß die einzelnen Module nicht immer mit dem besten Wirkungsgrad arbeiten, und den Vorteil, daß alles einfacher und billiger ist. Geschmachssache. Einen Überladungsalarm oder eine Überspannungsabschaltung sollte man allerdings haben.
    Viele Grüße
    nw
    Πάντα ῥεῖ (*)
    * Man kann nicht zweimal auf dem selben Fluß fahren.

  4. #4
    Registriert seit
    21.01.2003
    Beiträge
    1.173

    Standard

    Zitat Zitat von DOS Beitrag anzeigen
    Tag zusammen,

    Habe noch eine Verständnisfrage und vielleicht könnt Ihr mir eine Info geben:

    Bei meinem Solar-Setfup sollen alle Module (12V) parallel geschaltet sein. Modulkonfiguration:
    2 x 100Wp
    1 x 90Wp
    1 x 55Wp
    in ferner Zukunft evtl. noch ein weiteres mit 150Wp und das 55Wp aus Platzgründen raus.
    1 MPPT Regler (entsprechend auf die Summe der Einzel-Panelleistungen abgestimmt mit etwas Luft zum weiteren Ausbau: MPPT 100/50 Victron Energy)

    Nach meinem Verständnis kommt am Regler bei Parallelschaltung aller o.g. Module die aktuelle Gesamt-Ampere-Leistung an. Wenn z.B. nur das 90Wp Modul (teil-)abgeschattet ist und aktuell weniger Ladeleistung liefert, dann verwertet der Regler den Restladestrom der anderen Panels entsprechend weiterhin ohne signifikante Einbußen. Bei der Parallelschaltung aller Module zieht ein (teil-)abgeschattetes Modul nicht auch die Leistung der anderen verbleibenden Module mit runter o.ä.

    12V Panel mit unterschiedlicher Modulleistung können bei Parallelschaltung problemlos ohne signifikante Nachteile zusammengeschaltet werden.

    Ist das so alles korrekt?
    Parallelschalten von Solarmodlen, auch verschiedener Leistung ist relativ unproblematisch. Eines gibt es allerdings dabei zu beachten: Die Leerlaufspannungen UL der verschiedenen Module muss übereinstimmen; also Module mit UL = 21 V und solche mit z.B. UL = 42 V direkt parallelschalten ist unsinnig. Da nimmt man besser für jede "Spannungsfamilie" einen eigenen MPPT-Regler und schaltet deren Ausgänge parallel.


    Das Verhalten eines Solarmoduls kann durch seine I(U)-Kennlinie beschrieben werden.
    2 charakteristische Werte kann man selbst relativ einfach messen:
    UL : Die Leerlaufspannung UL = U(I=0)
    IK : Der Kurzschlussstrom IK = I(U=0)

    Die Peakleistung Pmax (bei voller Sonneneinstrahlung) lässt sich wie folgt abschätzen:
    Pmax = 0,8 UL * IK wird in der Regel auch als Wp bezeichnet.

    Bei einem Solarmodul mit 100 Wp und UL = 21 V ist bei voller Sonneneinstrahlung ein Kurzschlussstrom von ca. 6 A zu erwarten.

    Die Gesamt-I(U)-Kennlinie von mehreren parallelgeschalteten Solarmodulen erhhält man, indem für jeden Sapnnungswert zwischen 0 V und UL einfach die dazugehörigen Ströme der Module addiert werden.
    Die charakterischen Werte UL und IK ergeben sich wie folgt:

    UL = UL1(I1=0) = UL2(I2=0) = ...
    IK = I1(U1=0) + I2(U2=0) + .... = IK1 + IK2 + ...
    Die Peakleistung wird damit zu:

    Pmax = 0,8 * UL * (IK1 + IK2 + ...)

    In Deinem Fall sind die Peakleistungen bekannt und damit ergibt sich (im optimalen Fall) die Gesamtpeakleistung zu
    PGmax = 2*100 Wp + 90 Wp + 55 Wp = 345 Wp

    Was passieriert nun bei Abschattung?
    Wird ein Modul mehr oder weniger abgeschattet, geht die Leistung, die dieses Modul liefert zurück. Solange nur der Strom dieses Moduls geringer wird und seine Leerlaufspannung nicht wesentlich, bleibt die Situation unproblemtisch. Die Ströme der einzelnen Module sind > 0 .

    Sinkt allerdings die Leerlaufspannung des abgeschatteten Moduls unter die Spannung im MPP, liefert dieses Modul im MPP einen negativen Leistungbeitrag. Ob diese Situation auftritt, hängt von der Verschaltung des Moduls (Bypass-Dioden) und davon ab, welche Zellen des Moduls abgeschattet werden.

    Ob man deshalb jedem Solarmodul bzw. der Backbord- und der Steuerbordseite je einen eigenen Regler spendiert sei dahingestellt. Da die MPP-Regler als DC-DC-Wandler arbeiten können sie auch noch bei niedrigen Leerlauspannungen (sogar unter 12 V), noch einen positiven Beitrag zur Energieversorgung liefern.

    HTH

    Handbreit

    Siggi
    Das Glück kommt zu denen, die lachen!

  5. #5
    Registriert seit
    21.12.2006
    Ort
    Rheinland
    Alter
    43
    Beiträge
    265

    Standard

    OK, vielen Dank Euch für das Feedback. Wenn im Werbetext eines Moduls folgendes steht:
    durch Bypass-Diode minimierter Leistungsabfall bei Beschattung
    Dann ist die Rückstrom-Beschädigungsgefahr bei diesem Modul gebannt und ich benötige keine separate Trenndiode oder ähnliches bei Parallelschaltung aller Panels? Die beiden neuen 100Wp Module haben so eine Bypass-Diode (2x Enjoy Solar Eco-Line ES100M36 monokristallin 36 Zellen, Leerlaufspannung 22,32V), bei den älteren bestehenden muss ich schauen.

    Die älteren beiden sind:
    95WP (nicht 90Wp wie oben genannt) Cleversolar SPR90
    50WP (nicht 55Wp wie oben genannt) Solara SM 200S 36 Zellen

  6. #6
    Registriert seit
    21.12.2006
    Ort
    Rheinland
    Alter
    43
    Beiträge
    265

    Standard

    In Bezug auf Sperrdioden o.ä. finde ich zu den beiden letztgenannten leider nichts.
    Leerlaufspannung SPR90 - 21,2V / 32 Zellen
    Leerlaufspannung SM200S - 21,3V / 36 Zellen

  7. #7
    Registriert seit
    07.10.2012
    Ort
    Mittelfranken, weit vom Wasser
    Beiträge
    2.167

    Standard

    Hallo DOS, Bypass-Diode und Trenndiode sind verschiedene Bauteile mit verschiedener Funktion!
    Die Bypass-Diode ist für die Umgehung einer defekten oder beschatteten Solarzelle zuständig, die Trenndiode verhindert den Rückstrom durch das gesamte Modul. Bypass-Dioden gibt es mehrere, im Idealfall für jede Zelle eine. Trenndioden gibt es nur eine für jedes Modul. Eine Bypass-Diode kann den Rückstrom nicht verhindern, und die Trenndiode gleicht keine Beschattung aus!
    Wenn sie nicht ausdrücklich als vorhanden angegeben ist, würde ich im Zweifelsfall jedem Modul eine Trenndiode stiften!
    Viele Grüße
    nw
    Πάντα ῥεῖ (*)
    * Man kann nicht zweimal auf dem selben Fluß fahren.

  8. #8
    Registriert seit
    21.12.2006
    Ort
    Rheinland
    Alter
    43
    Beiträge
    265

    Standard

    Ok, die Bypass-Diode nimmt demnach eine einzelne Zelle im Modul aus der Reihenschaltung innerhalb des Moduls raus, wenn ich das nun richtig verstanden habe.
    Ich kann da nichts erkennen in den Datenblättern hinsichtlich verbauter Trenndiode. Welche nehme ich da am besten?

  9. #9
    Registriert seit
    07.10.2012
    Ort
    Mittelfranken, weit vom Wasser
    Beiträge
    2.167

    Standard

    Hallo DOS, ja, richtig! Wenn eine Zelle Unterbrechung hat, würde sich an dieser Zelle die gesamte Modulspannung mit umgekehrter Polarität aufbauen. Die Bypass-Diode ist im Normalfall in Sperrrichtung eingefügt, hat daher nicht den geringsten Einfluß. Wenn sich die Polarität umkehrt, weil z.B. die Zelle defekt ist, begrenzt die Bypass-Diode diese Spannung auf 0,7V, und bewirkt, dass das Modul (minus diese 0,7V) weiterläuft.
    Im Prinzip sollte die Sperr-Diode die gleichen technischen Daten haben: also Dauerstrom wie Maximalstrom des Moduls, Sperrspannung mindestens die Maximalspannung des Moduls. In der Realität gibt es keine Leistungsdioden mit weniger als 100V Sperrspannung zu kaufen, meistens haben sie sogar 1000V, das schadet nichts. Ausschlaggebend ist daher die Strombelastbarkeit. Die ist normalerweise für Gehäusetemperatur von 20° angegeben, die mit entsprechenden Kühlmaßnahmen realisiert werden muß-> schwierig! Ausweg: man nimmt eine Diode mit der 10 - 50 fachen Strombelastbarkeit, die kann den Strom dann auch ohne große Kühlung. Oder man nimmt ein Mosfet-Modul (wie zum Zusammenschalten von Batterien), die können auch ohne Kühlung sehr hohe Ströme.
    Nimm das mit dem Strom nicht zu leicht! Wenn die Bedingungen optimal sind, kann dieser Strom schon ein paar Stunden lang fließen, und wird Dir alles durchschmoren, was dem nicht gewachsen ist!
    Viele Grüße
    nw
    Πάντα ῥεῖ (*)
    * Man kann nicht zweimal auf dem selben Fluß fahren.

  10. #10
    Registriert seit
    24.08.2002
    Beiträge
    212

    Standard

    Nimm eine Schottky-Diode, dann verlierst Du nur 0,3 V! Sperrspannung gleich Akkuspannung plus Leerlaufspannung Modul.

Ähnliche Themen

  1. Welche Solarmodule?
    Von Nelson-II im Forum Technik & Elektronik
    Antworten: 4
    Letzter Beitrag: 26.12.2012, 00:36
  2. Sicherungen parallel schalten
    Von girouette im Forum Technik & Elektronik
    Antworten: 9
    Letzter Beitrag: 05.05.2011, 10:16
  3. Sicherungen parallel schalten ?
    Von girouette im Forum Technik & Elektronik
    Antworten: 29
    Letzter Beitrag: 03.04.2009, 00:50
  4. solarmodule und windgenerator
    Von oldSkipper im Forum Technik & Elektronik
    Antworten: 18
    Letzter Beitrag: 09.05.2006, 15:25
  5. Solarmodule
    Von jgd im Forum Technik & Elektronik
    Antworten: 6
    Letzter Beitrag: 09.06.2001, 23:38

Berechtigungen

  • Neue Themen erstellen: Nein
  • Themen beantworten: Nein
  • Anhänge hochladen: Nein
  • Beiträge bearbeiten: Nein
  •