Zusammenstellung Solaranlage und spezielle Verkabelung 1, 2

rolfblock hat geschrieben:Ist das jetzt vom deutschen so schwer zu verstehen? Ich kapier es nicht was du schreibst.
Die Leistung ist das Produkt aus Strom und Spannung.

rolfblock hat geschrieben:Im Kurzschlussfall haben wir den höchsten Strom bei Null Leistung. Im Leerlauf die höchste Spannung bei Null Leistung. Dazwischen hat die Leistung ein Maximum, wozu sie Strom und Spannung braucht.
Das heißt die Leistung wird auch bei einer Solarzelle nicht vom Strom repräsentiert!

Die Spannung ist nie Null, da immer ein Realer Wiederstand über das Kabel vorhanden ist und damit ein Spannungsabfall.
Dehalb wird auch ein Dünnes Kabel beim Kurzschluss z.B. warm und eine Sicherung von 3A würde z.B. auch durchbrennen.

Du hast aber insofern Recht, dass ein Solarpanel kein lineares Element ist. Die Leerlaufspannung Uoc wird schon bei geringer Strahlung
nahezu erreicht, sie ändert sich kaum bei stärkerer Einstrahlung, das ist bedingt durch das Silizium und der Dottierung des Materials.
Der Innenwiederstand des Moduls ist nach Ohmischem Gesetzt R = U / I und ist genau so nicht linear, währen U relativ konstant ist,
wächst I bei stärkerer Einstrahlung und der Innenwiederstand des Moduls sinkt. Hast Du eine ohmische Last daran, entsteht folgendes Problem:
durch die Reihenschaltung des nichtlinearen Innenwiederstandes und des proportionalen Lastwiederstandes (Spannungsteiler)
verschiebt sich der Spannungsabfall über die Last nichtliear. Damit ist die Leistungskurve bei verschiedenen Lasten auch nichtlinear.
Es ergit sich eine Leistungskurve mit lokalen Maxima und einem Globalen Maximum. Das ist der Ump, der jeweils für ein Modul auch
angegeben wird für eine genormte Einstrahlung. Der Ump ist nicht fix, auch er wandert entlang der Kurve je nach Einstrahlung.

Bei Verschaltung mehrerer Module kann man empirisch für das Gesamtsystem die lokalen und das globale Maximum ermitteln, indem
man die Last "durchprobiert". Meist liegt bei einfachen MPPT Reglern dieser Bereich zwischen Ladespannung (14.4V oder 14.8V) und Voc
der Schaltung, da diese Regler keinen Step-Up Wandler haben und somit Umpp unterhalb der Ladespannung keinen Sinn machen.
In diesen Fällen (kein Umpp oberhalb der Ladespannung ermittelbar) schalten die Regler einfach durch und verhalten sich wie PWM Regler.

Hoffe, das ist jetzt etwas klarer.

Hier findest Du vielleicht schon, was Du suchst: Artikel auf eBay oder versuchs hier bei Amazon

Ergänzung:

Man versteht das Verhalten von Solarzellen vielleicht besser wenn man sich klar macht, dass Solarzellen eigentlich Dioden sind. Die Leistung, d.h. die Verlustleistung einer Diode ist maßgeblich vom Strom bestimmt. Die Spannung (der Abfall der Spannung) ist nur gering vom Strom abhängig. So wie die Verlustleistung einer Diode fast nur vom Strom abhängig ist, ist bei einem Solarmodul die sich ändernde Größe bei unterschiedlicher Strahlungsleistung der Strom und die Spannung ändert sich nur wenig.

Gruß Gerald

ich-bins hat geschrieben:Andreas, es kommt mir so vor, als würden wir aneinander vorbei reden.
Mir geht es darum, dass die immer wieder empfohlene hohe Modulspannung gar nicht nötig ist.

Hallo "ich bins"
Ja, das ist gut möglich. Besseres Verständnis kommt natürlich dadurch auf, wenn das Wort "hohe" ersetzt wird durch "über 20Vmpp" oder was immer du mit "hohe Spannung" meinst. Wenn du Module mit 36Vmp meinst gebe ich dir uneingeschränkt recht.
Hallo "rolfblock"
Ab welchem Unterschied in der Vmpp siehst du Nachteile beim Mischbetrieb?
Der Mpp-Regler lebt ja vom Unterschied der Spannung die er für den besten Leistungspunkt sucht. Wenn wir bei den 36-40 Zellen Modulen bleiben. liegt der Vmp eines 40 Zellen Panels bei ca. 18,5V und der eines 36 Zellen Panels bei ca. 16,5V. Das sind 2V. Das ist in meinen Augen zuviel um die Flexibilität eines MPP-Reglers voll auszunutzen (in einem verfügbaren Regelbereich von 15-18,5V, also 3V.)
Bei einer Parallelschaltung müsste eigentlich die Vmpp Spannung beider Module am Reglereingang 17,5Vmpp sein. Leider haben wir ja eine Stromquelle, die Spannung hängt natürlich vom fließenden Teilstrom jedes einzelnen Panels ab. Ich weiß es deshalb nicht weil halt zu der Berechnung einige Parameter fehlen.
Aber vielleicht sehe ich das alles auch zu technisch und zu eng, die Sonne macht sowieso was sie will und deshalb sind alle Berechnungen rein theoretisch, in der Praxis bekommt man eh weniger als man vorher berechnet hat. Das gilt für das Nettogehalt genauso wie für den Solarertrag.
In diesem Sinne, Gruß Andreas

Ein mppt regler wandelt die spannungsunterschied zwischen spannung der batterie und diejenige des solarpanels in zusätzliche ampere.

Aber: je grösser diese spannungunterschied ist, desto ineffizienter ist das mppt.

Deshalb meiner meinung nach ist eigentlich besser ein 18V modul.

Das vorteil der module mit höhere spannung (>18V) ist:
- oft besseres preis-leistungsverhältnis (Watt/euro)
- besseres wirkungsgrad (Watt/m2) des moduls (panasonic, sunpower,...) --> auch besseres leistungs-gewichtsverhältnis

sergiozh hat geschrieben:Ein mppt regler wandelt die spannungsunterschied zwischen spannung der batterie und diejenige des solarpanels in zusätzliche ampere.

Eine Spannung kann man nicht in einen Strom umwandeln. Die Moduleverschaltung hat eine resultierende Kennlinie von Strom und Spannung im Bereich von Kurzschluss Isc / U0 und I0 / Uoc.
Die resultierende Leistung ist das Produkt aus Spannung ung Strom ( P=U*I ) d.H. zu jeder Spannung (durch Belastung) entlang der Kurve gibt es einen entsprechenden Strom vom Modul.
Durch die Nichtlinearität gibt es keine gerade Linie des Verlaufes der Leistung, sondern eine Hühgellandschaft mit entsprechenden Gipfeln, die mehr oder weniger hoch sind.
Drer MPPT Regler durchläuft einen Teil der Kurve und sucht nach diesen Spitzen, auf die er sich als variable Last einregelt. Damit entnimmt er die so gefundene maximale Leistung
der Anlage und wandelt sie (mit Verlusten von 5-10%) um in einen Ladestrom für die Batterie oder in Wechselstrom zur Einspeisung ins Netz.

Dadurch, dass bei der Verschaltung Umpp oberhalb der Ladespannung der Batterie liegt UND die Leistng in diesem Punkt > als die Wandlungsverluste ist, hat man einen besseren Wirkungsgrad.
Wenn die Module einen Umpp in der Nähe der Ladespannung haben, ist der Leistungsunterschied in der Kurve bei der Ladespannung im Vergleich zur Leistung bei Umpp kleiner oder gleich
den 5-10% vom Wirkungsgrad des Reglers, so dass hier keine Vorteile zu erwarten sind.

Man kann nicht generell sagen, dass je größer der Spannungsunterschied ist, der zu transformieren wäre, die Verluste entsprechend größer werden. Es gibt Regler, die schaltungstechnisch
für hohe Eingangsspannungen ausgelegt sind (100V, 150V, 500V...) und andere Regler, die eher im Bereich Faktor 2-3 der Ladespannung liegen (50V).

Bei MPP Regler muss man 3 Kenngrößen im Auge haben:

- Maximale Eingangspannung,
- Maximaler Eingangsstrom
-Maximaler Ausgangsstrom.

(und natürlich die Ladekennlinie / Ausgangsspannung).

andwein hat geschrieben:Hallo "ich bins"
Ja, das ist gut möglich. Besseres Verständnis kommt natürlich dadurch auf, wenn das Wort "hohe" ersetzt wird durch "über 20Vmpp" oder was immer du mit "hohe Spannung" meinst. Wenn du Module mit 36Vmp meinst gebe ich dir uneingeschränkt recht.

Bei der seriellen Verschalung kommt man zwangsläufig auf 36V oder mehr - und ja, das meine ich.
Ob nun 18Vmp oder 20Vmp ist da eher egal.
Hier --> Link hatte ich schonmal was dazu geschrieben. Dabei ging es mir um den Wirkungsgrad der Regler.

andwein hat geschrieben:.. Wenn wir bei den 36-40 Zellen Modulen bleiben. liegt der Vmp eines 40 Zellen Panels bei ca. 18,5V und der eines 36 Zellen Panels bei ca. 16,5V. ..

Ach ja, auch 36 Zellen können 18Vmp haben (bei 21,6Voc) - so ist es bei meinen und anderen, dazu bedarf es keiner 40 Zellen
Link zum eBay Artikel oder Link zum eBay Artikel oder Link zum eBay Artikel oder Link zum eBay Artikel etc. etc. Selbst mit 18 Zellen Link zum eBay Artikel werden 22.3Voc erreicht - und hier Link zum eBay Artikel noch ein 50 Watt mit 12 Zellen und 22.3Voc.

Die Panel habe ich willkürlich rausgesucht, dabei habe ich aber keine mit 16,5Vmp gefunden. Vielleicht war das damals so.

Vmp, Voc, Wirkungsgrad, Leistungswandlung, Abhängigkeiten von Temperatur, Auswirkungen von Teilabschattungen, alles Punkte, die individuell von Panel, Technologie, Verschaltung und Art der Wandlung von Solarleistung in Batterieladeleistung eine Rolle spielen. Wie sich die verschiedenen Kombinationen bei verschiedenen Wettersituationen auf den Wirkungsgrad in % oder Watt der Batterieladeleistung auswirken weiß ich nicht. Ich versuche nur mir die größten Faktoren zu eigen zu machen und meine Schlüsse/Erkenntnisse daraus zu ziehen.
Ich freue mich immer über solche Diskussionen und die verschiedenen Meinungen und Erklärungen, man lernt immer eine Menge daraus.
Hier mal ein Danke schön an alle Forumsteilnehmer, Gruß Andreas

Da hast du recht - konstruktive Diskussionen sind doch die schönsten im Forum :ja:

sergiozh hat geschrieben:Das vorteil der module mit höhere spannung (>18V) ist:
- oft besseres preis-leistungsverhältnis (Watt/euro)
- besseres wirkungsgrad (Watt/m2) des moduls (panasonic, sunpower,...) --> auch besseres leistungs-gewichtsverhältnis

Das bessere Preisleistungsverhältnis bekommst du durch große Panel, die wiederum die Gefahr bergen schneller abgeschattet werden zu können.

Die effizientesten die ich gefunden habe sind von Energystore Group Modul-Typ: SPC 145 Concentrator
145 Watt bei einer Größe von 1037mm x 527 mm. Das ist wohl Rekord. Hab nur noch keinen Händler gefunden.

Liest man das von Gerald verlinkte PDF --> Link durch, sieht Victron die Vorteile bei sehr hohen Temperaturen oder bei der preiswerteren Verkabelung.
Letzteres ist wohl eher bei Häusern wichtig, aber sicherlich nicht bei einem Womo.
Wer sich in Afrika o.ä. bewegt ist auch mit der höheren Modulspannung gut beraten .

Nicht alle panels haben diesselbe temperaturkoeffizienten und die victron-panels sind nicht die besten. Denke panasonic hat die bessere panels bezüglich hohe temperatur.

Wichtig für ein wohnmobil ist vorallem wieviel strom man produziert beim (teil)bedecktem himmel und nicht bei pralle sonne.

sergiozh hat geschrieben:..Wichtig für ein wohnmobil ist vorallem wieviel strom man produziert beim (teil)bedecktem himmel und nicht bei pralle sonne.

Das ist auch meine Meinung!
Gruß Andreas

Das sehen wir wohl alle so.
Leider ist man dazu genötigt, viele aufs Dach zu packen, um bei bescheidenen Bedingungen immer noch halbwegs klar zukommen.
Mir wären auch 120 Watt lieber die durchgängig bei Tageslicht funktionieren, als 300 Watt die selten die Spitze erreichen.