Hallo zusammen,
ich plane gerade die Solaranlage für das neue Mobil. Es sollen 4x ca 220W Module drauf. Akku wird ein LifeYpo4 in 400Ah in 24V.
Solarregler soll ein Bluesolar 150/35 von Victron energy
Es wird deshalb so eine große Anlage weil eine Standklima rein soll die auch ein paar Std autark laufen soll
wie ist es besser, alle 4 Panels in Reihe oder je 2 in Reihe und die dann parallel zueinander?
Grüße
Wolfgang
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PV Module 4x in Reihe oder 2x2 1, 2
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Das kommt darauf an, wieviele Zellen die Panals jeweils haben. Von einem Modul Leerlaufspannung? Aus Erfahrung kann ich sagen, die Parallelschaltung ist effizienter als die Reihenschaltung, Die Module sind alle verschieden, was die elektrischen Parameter angeht und sie streuen über die Zeit und driften auseinander. Bei einer Reihenschaltung bestimmt das Modul mit dem geringsten Strombeitrag den Gesamtstrom der Kette, Wenn Du z.B. 4 Module hast, die parallel folgende Ströme liefern 4A, 4.2A, 4.5A, 4.3A , dann hast Du bei einer Reihenschaltung maximal 4A, bei zwei Strings zu 2 Modulen hast Du, wenn Du Glück hast, eine Kette mit 4A und eine mit 4.3A. Nun kommen wir zur Teilverschattung. Sobald auch nur eine Zelle in einer Kette verschattet wird, fällt der Strom des Moduls und damit der Strom der ganzen Kette. Bei einer 4er Kette fällt der Gesamtstrom durch alle 4 Module ab, bei Einzelmodulen parallel nur der Strom des Einzelmoduls. Hallo, hier hatte ich zu dem Thema schon mal was geschrieben: --> Link Beitrag vom 19.Nov.2016 Ich habe inzwischen schon mehrfach zwischen parallel und seriell umgeschaltet, das Ergebnis ist zumindest in D, A, Norditalien, dass die Unterschiede (keine Verschattung) marginal sind. Ob die Reihenschaltung sich in Südspanien in der Mittagssonne wegen der höheren Modultemperaturen merklich positiv bemerkbar macht kann ich noch nicht beurteilen. Aber unter den Bedingungen hat man ja eigentlich Leistung genug. Gruß Gerald Kaufe dir 40V Module und schliesse sie alle Parallel an. So habe ich es gemacht. 7x200W
Ob die Schutzdioden bereits eingebaut haben? Nee, das haben die bestimmt nicht, aber Freilaufdioden bei Veschattung sollten schon mehrere drin sein (3-4). Die Schutzdioden muss man selbst beisteuern, wenn man mehr als 2 Strings zusammenschaltet (oder Sicherungen, die die Stränge einzeln absichern). Moduldaten?
Hi, ich habe mal versucht in ein abgedecktes flexibles Solarmodul Strom hinenzuschicken. Ist mir selbst mit 41V nicht gelungen. Da fließt nichts, habt ihr andere Erfahrungen ? Ich wollte das testen bevor ich die parallel schalte, hatte mir schon Idealdioden besorgt um auch die letzten 0,5V rauszuholen. Gruß Uwe Ab wieviel Zellen in Serie braucht man Schutzdioden? Schutzdioden braucht man eventuell bei Parallelschaltungen. Wenn Du mehr als 2 Module parallelschaltest und ein Modul defekt ist (Durchschlägt und einen Kurzschluß fabriziert), dann fließt der gesamte Strom der anderen Module durch dieses defekte Modul. Wenn keine Sicherungen verbaut sind, kann das unangenehm werden (Hitzeentwicklung), außerdem kommt von der Anlage nichts mehr an. Wenn Du die Stränge mit ca 30% mehr als den Kurzschlußstrom eines einzelnen Moduls absicherst, fliegt die Sicherung des defekten Moduls und alles ist gut. Das Gleiche erreichst Du mit Schutzdioden, da die Module nur Strom liefern können, ein Rückfluß in das defekte Modul durch seine Schutzdiode aber verhindert wird. Die Freilaufdioden (Bypassdioden) funktionieren anders. Die sind im Anschlußkasten der Module verbaut, Ein Modul ist ja eine Reihenschaltung von Solarzellen. Nach einer gewählten Anzahl von Zellen wird Parallel dazu eine Freilauf-Diode geschaltet. So entstehen kleinere Ketten von Zellen mit je einer Parallelen Diode. Wird eine Zelle komplett abgedunkelt oder ist defekt (es fließt gar kein Strom durch), liefert der Teilstrang ebenfalls keinen Strom, die anderen Stränge schon und dieser wird dann durch die Freilaufdiode (Bypassdiode) durchgejagt. Bei 100Wp Modulen mit 17V Ump sind 2 Dioden eingebaut, es wird also die Hälfte des Moduls abgeschaltet, die andere liefert noch die halbe Spannung und ihren Strom. Wenn Du jetzt z.B 4 Module in Reihe schaltest, kommt theoretisch die Spannung von 3,5 Modulen und der Strom des schwächsten noch Strom liefernden Moduls durch. Das funktioniert aber nur, wenn Du nur einen Strang hast. Wenn Du mehrere gleiche Stränge parallel schaltest un in einem Strang eine Teilkette ausgefallen ist, hat die ganze Teilkette eine niedrigere Spannung, als die Spannung der anderen Strings. Sie könnte zwar Strom liefern, da aber keine Spannungsdifferenz zum Regler besteht, sondern im Gegenteil, die Strangspannung niedriger ist als die Spannung der anderen Ketten, fällt der Gesamtstrang aus. Auch hier würden die Schutzdioden verhindern, dass einehöhere Spannung am Modul anliegt, als es selbst erzeugt. Die Schutzdiode ist im Wesentlichen ein Verpolungsschutz für das Modul, die Bypassdiode sorgt für eine Überbrückung bei einer Unterbrechung der Kette innerhalb eines Moduls. Ich hoffe, ich konnte die Idee rüberbringen. Und ab wieviel Zellen in Reihe braucht man Schutzdioden? Schutzdioden (als Verpolungsschutz in Reihe mit den Panelen) braucht man NUR bei Parallelschaltung, ab 3 Strings ist das empfehlenswert. Alternativ kann man die Stränge auch mit je einer Sicherung absichern.
Und hatte das hier schon jemand frage ich mal ? Bei Kurzschluss kann ja eigentlich nichts passieren, es fließt zwar Strom aber es entsteht keine Leistung/Wärme. Die Solarspannung ist halt Null. Uwe [youtube]https://www.youtube.com/watch?v=4imVOP_i_LI[/youtube] Hier ist noch mal ausführlich beschrieben, wofür die Schutzdioden bei Parallelschaltung sind und wie sie wirken: --> Link Ist zwar Google Translator Deutsch von einer italienischen Seite, aber der Sinn der Schutzdioden erschließt sich glaube ich recht gut. Ich wollte auch gar nichts erklärt bekommen, was ich eh schon weiss, sondern nur ab wieviel Zellen in Reihe eine Schutzdiode oder Sicherung nötig ist. Wie und warum ist eh klar. Bei einer Zelle braucht man keine. Bei 18 Zellen, also 6 V Betrieb wohl auch nicht. Bei 36 Zellen auch nicht? Bei 72 Zellen dürfte es spannend werden. Bei Reihe brauchst Du nichts machen, solange Du die maximale Modulspannung nicht überschreitest, die ist aufgedruckt bei den Moduldaten, die Bypassdioden sind in den Anschlußdosen vom Hersteller bereits verbaut. Die Schutzdioden sollten ab 3 Strings / 3 parallelen Modulen verbaut werden.
Eine SD brauchst Du grundsätzlich immer, denn sie lässt Strom nur in einer Richtung durch, wobei allerdings ~0,7V abgebaut werden. Dadurch wird verhindert, dass Strom von aussen (woher auch immer) in das Modul fliessen kann. Ja benny2, das ist richtig. Es genüht aber eine Diode pro String, egal wieviel Module hintereinander geschaltet sind. Sie muss nur die Sperrspannung und Durchlaßspannung aushalten UND den Strom der Kette bewältigen. Normal nimmt man Schottky Dioden, weil sie einen geringeren Spannungsabfall haben (0,3 .. 0,5V) und nicht so warm werden. Das z.B. ist eine Schottky-Diode bis 40V: SB1540 wenn man die Module alle parallel schaltet. Sie kann bis zu 40V ab und max. 15A Durchlaßstrom (die 100Wp Module haben Isc 6A und Uoc 22V) Sie wird unter Last etwas mehr als Handwarm (bei 5A und ca. 0.4V macht das 2W an Verlustwärme pro Modul) Wenn man 150V mit solchen Modulen in Reihe hat, dann braucht man eine, die min. 150V und 6A verkraftet. Die MBR15200CT ist z.B. eine, die bis 200V ab kann und max. 15A Durchlaßstrom hat. So kann man durchaus noch weitere Seiten an der Wand entlang vorbei diskutieren. Ich weiss was Bypassdioden tun und warum. ich weiss was eine Sperrdiode macht und wie sie zu dimensionieren ist. Das ist trivial E-Technik. ABER, ab welcher Modulspannung brauch ich eine Sperrdiode? Bei EINER Serienschaltung brauch ich natürlich keine Sperrdiode! Die ist ja bereits im Solarregler. Und bei Parallelschaltung mehrerer Panels brauch ich keine Sperrdiode, wenn die Spannung der aktiven Module das abgeschattete oder defekte Modul nicht zum Durchbruch bringt. Noch einmal für den eifrigen Kommentierer die Frage: Brauche ich bei einem 36 Zellen Modul und parallel Schaltung eines 2. ähnlichen Moduls eine Sperrdiode? Brauche ich bei einem 36 Zellen Modul und parallel Schaltung eines 2. und 3. ähnlichen Moduls eine Sperrdiode? Brauche ich bei einem 36 Zellen Modul und parallel Schaltung eines 2. und 3. und 4. ähnlichen Moduls eine Sperrdiode? Und das ganze noch einmal mit 40 Zellen je Modul Und das ganze noch einmal mit 72 Zellen je Modul usw. Ich kann mich auch nur wiederholen. Brauchen - nein, es funktioniert auch ohne. Absicherung des Stranges - JA, (das steht auf jedem Modul hinten drauf, dazu die maximale Spannung pro String) Macht es Sinn, bei Parallelschaltungen eine Sperrdiode zu verbauen: JA , ist eine zusätzliche Absicherung des verschatteten Modules und der Gesamtinstallation. Spielt die Spannung eine Rolle dabei: NEIN. Je mehr Module / Strings von Modulen parallel verschaltet werden, um so wichtiger werden die Sperrdioden, weil bei einem Moduldefekt, das Kurzschluss verursacht die gesamte Energei der PV Anlage darüber entladen wird, das kann zu hoher Wärmeentwicklung und zu einem Brand führen, insbesondere wenn man die Hinweise des Herstellers zur Absicherung der Module ignoriert - sonst würde die Strangsicherung nachgeben. Ich weiß nicht, wie ich die Frage noch deutlicher beantworten soll. Die Spannung ist egal, es ist die LEISTUNG. ok dann kannst du die Frage also nicht beantworten. In den Moduldaten gibt es eine wichtige Angabe, diese nennt sich I Str max. Oder auch max. String-Strom. Wird dieser bei Parallelschaltung mehrerer Module ueberschritten, so ist abzusichern! Entweder ueber Schutzdioden entkoppeln oder ueber Solarsicherungen jeden String absichern.
"Schlaumeier", dann stelle Du doch mal besser verständlich die Frage... Rechenbeispiel: Die Anlage besteht aus 3 Modulen mit Impp 8,43A in Parallelschaltung. I str max ist bei jedem Modul 10A spezifiziert. Faellt ein Modul aus, hast Du einen Kurzschlussstrom von 2x 8,43A in den defekten Generator und irgendwas wird ziemlich schnell warm. Somit ist abzusichern. Es geht doch nicht um die Leistung im Modul, sondern um die Leistung, die durch das Modul verbraten wird. Mehmen wir an, Du has 10 Module je 100 Watt parallelgeschaltet, also 1kW Leistung und ein Modul hat Kurzschluss, die anderen nicht. dann fließt durch das Modul, das 0V produziert der geballte Strom von 900W oder 75A. Die 10A Sicherug in jedem Strang, der in Ordnung ist wird halten, die des defekten Moduls fliegen. Hast Du keine Sicherungen eingebaut heizt sich das 100Wp Modul auf, es verbrennt ja die 900W. Den anderen Modulen ist das Wurscht, ist halt nur der Kurzschlußstrom. Wenn Du in allen Strängen eine Schutzdiode hast, kann die Leistung der ganzen Module gar nicht ünber das defekte Kurzschlussmodul fließen, das verhindert seine Diode. Und die Schutzdiode schont das teilverschattete Modul, da es nicht verpolt wird während der Verschattung. Du kannst sogar an jedem Modul mit einem Amperemeter den Kurzschlußstrom in der Dose messen, wenn eine Schutzdiode pro Strang verbaut ist. Ist keine Verbaut, mißt Du den Kurzschlußstrom der ganzen Anlage, mit entsprechenden Folgen für Dein Messgerät. Kommt mal alle runter, hier ist sehr viel Halbwissen am Start!
Streiche: "Schutzdiode" bzw. "Diode", setze: "(Schottky)diode in die Plus-Leitung in Durchflussrichtung". :idea:
Aber gottseidampf haben wir ja Dich! :lach:
Ok, wir kommen runter zum Start, wo sich das Halbwissen tummelt ;-) 0V gibt es nicht oder hab ich was verpasst und man kann supraleitende Module kaufen? Rechne mal die 75A ueber den Verlustwiderstand von, sagen wir mal 0,1 Ohm pro Modul. 3. Leistungsformel benutzen. Da sag ich jetzt nichts mehr dazu, außer, dass Sicherungen reiner Aberglaube sind, denn ein Draht hat ja schließlich auch einen Innenwiederstand von einigen Milliohm, was soll da schon passieren? Ne, kein Aberglaube sondern definierte Sollbruchstelle. Wenn was warm wird, dann der Draht in der Sicherungspatrone oder der Bimetall im Automaten. Richtig, jede Leitung hat Verlustwiderstand. Deswegen wird dieser auch bei der Sicherungsauslegung mit einbezogen. Und man unterscheidet diesen Widerstand in Wirk- und Blindanteile, aber das will ich jetzt hier wg. Off Topic nicht breittreten. Meine Frage hat aber noch niemand beantwortet. Hatte schon mal jemand einen Kurzschluss des Solarmoduls, nicht nur einer einzelnen Zelle ? Ich kann mir das nicht vorstellen, die Zellen im Modul sind alle in Reihe, da müssten die ja alle auf einmal kaputt gehen. Wenn aber nur eine oder 2 sterben fließt auch weiterhin nichts in das komplette Modul, da ist der Durchbruch der anderen Zellen noch lange nicht erreicht. Gefahr sehe ich da noch nicht. Uwe At uwet Den worst case schoen oder wegzudiskutieren bringt nichts, der Fall wird eintreten. Meist sind die Zellen ueber die Bypassdioden gesehen, seriell-parallel verschalten um defekte Zellen umgehen zu koennen. Sehe Dir mal die Knoten- und Maschenregeln an. Im Stoerungsfall wird das Potential der defekten Zellen bzw. des internen Zellenstring sinken. Dadurch wird von aussen gesehen die Zelle im Verbund sozusagen als Verbraucher auftauchen und Stroeme in oder durch die Zelle fliessen. Die intakten Module speisen sozusagen rueckwaerts ein, mit dem Nennstrom, ggf. auch mit Kurzschlussstrom. Aber die Bypassdioden sowie weitere Komponenten haben Limits, weswegen Pfuschanlagen schonmal abbrennen koennen. Mache auch mal einen PV Lehrgang, dann verstehst Du es. Spaetestens bei der praktischen Vorfuehrung! Hallo zusammen, ich melde mich auch mal wieder als TE. Vielen Dank für die zahlreichen Beiträge. Ich glaub ein optimales Verschalten gibt es nicht. Alles hat seine Vorteile mit seinen Nachteilen Ich denke ich werde 4 72 Zellen monokristalline Module nehmen. parallel geschaltet sind hohe Ströme folglich müssen höhere Kabelquerschnitte dem gerecht werden. Reihengeschaltet ist die das Ausfallrisiko der Gesamtanlage höher, dafür weniger Ströme folglich kleinere Kabelquerschnitte. Von der Ausrichtung her ist es glaub egal, weil man eh nie eine ideale Ausrichtung hat Wolfgang Nimm nen Victron MPP LR mit zwei oder drei Eingaengen! Dann hast Du auf dem Dach 4 Module welche mit zwei Y Steckern je 2 parallel geschalten werden. Diese zwei Strings werden dann am Regler normal angeschlossen. So laeuft alles ohne grosse Bastelei
Hallo Uwe, Ich konnte mir das auch lange nicht vorstellen. Im Video oben ist die Solarzelle einigermaßen gut erklärt mit Ersatzschaltbild als eine Stromquelle mit einer Halbleiterdiode parallel. Dioden haben im Normalbetrieb eine Durchlassrichtung und eine Sperrrichtung, wenn man die Spannung in Sperrichtung erhöht, erreicht man irgendwann die Durchbruchspannung der Diode und plötzlich fließen in Sperrichtung hohe Ströme, das macht man sich z.B in Zener Dioden zu Nutze. Ein Halbleiter kann aubei Überlastung oder Beschädigung unterschiedlich sterben. Manche werden einfach hochohmig / brennen durch und unterbrechen den Stromfluss, andere werden leitend und verlieren ihre Halbleitereigenschaften. in beiden Fällen entstehen Probleme für die Anlage, da sich die Spannung des Moduls ändert im Bezug zu den anderen parallel angeschlossenen Modulen, Das Modul wird so zu sagen verpolt. Wird die Durchbruchspannung überschritten, ist das Solarmodul keine Diode mehr sondern ein relativ niedriger spannungsabhängiger Wiederstand, der die Energie der anderen Stränge in Wärme umsetzt. Bei Teilverschattungen hat man auch in der Reihenschaltung das selbe Problem, da eine der Stromquellen (Zelle) keine Spannung liefert und so nur noch als Diode fungiert. Um das durchbrechen zu verhindern wird eine Diode zur Überbrückung gegen die Richtung der Zelle verbaut (Freilaufdioden) und so ein Teilstrang überbrückt. Das ist auch OK, solange Du nur einen Strang von Modulen in Reihe hast, die Anzahl der Zellen, die überbrückt werden wird vom Hersteller berechnet, und zwar so, dass die Freilaufdiode den Teil-Strang überbrückt, bevor eine einzelne Zelle ihre Durchbruchsspannung erreicht. Diese Spannung hängt maßgeblich von der Diffusionstiefe der Dottierung, der Stärke der Dottierung und dem verwendeten Element, ist also durch die Prozessparameter bei der Fertigung der Zellen festgelegt. Wenn also alles funktioniert, wie es soll, kann in einer reinen Reihenschaltung nichts passieren, außer dass Teilstränge nach und nach abschalten und die Spannung / Strom entsprechende Stufensprünge machen. Du kannst auch ein Modul kurzzeitig kurzschließen und den Kurzschlußstrom messen, ohne dass es dabei kaputt geht, denn das Modul allein erzeugt den Strom und der hat seine Grenzen (maximal Isc). Bei Parallelschaltungen sieht die Sache anders aus. Du hast mehrere Stromquellen parallelgeschaltet. Um mal von den Solarzellen wegzukommen und es zu veranschaulichen: Vergiß die Halbleiter für einen Moment. Stell Dur vor, Du verbindest 3 100Ah AGM Batterien parallel miteinander. Das läuft super, Du brauchst keine Dioden und keine Sicherungen. Als zweites stell Dir vor, Du schaltest einen zweiten Satz Batterien in Reihe. Jetzt stell Dir vor, eine der Batterien hat einen Zellschluss und hat damit eine um 2V niedrigere Spannung. Bei der Reihenschaltung hast Du einfach 2V weniger am Ausgang, sonst geht die Batterie normal. Bei der Parallelschaltung hast Du auch 2V Weniger, aber die Batterie mit dem Zellschluss kocht. Nun stell Dir vor, Du hättest bei den Batterien in der Parallelschaltung je eine Diode in Flußrichtung zwischengeschaltet, bevor Du die Batterien zusammenschaltest, so dass Ausgleichsströme nicht fließen können. Der Effekt wäre, dass Deine Parallelschaltung keinen Spannungsverlust von 2V hätte und die defekte Batterie kalt bleiben würde. Selbst wenn alle Zellen einen Kurzschluß hätten, würdest Du mit den anderen 2 Batterien zwar weniger Gesamtkapazität feststellen, aber keine Spannungseinbrüche oder Wärmeentwicklung. Dafür sind die Schutzdioden da - auch bei den Solarpanelen. Bei einer reinen Reihenschaltung braucht man sie nicht, sie dienen nur zur Entkoppelung der Stränge. Deshalb war Deine Frage am Anfang technisch für mich sinnlos. Eine Diode in Flußrichtung bei Reihenschaltung ist überflüssig, sie schützt höchstens vor Verpolung, aber auch da eher nicht, denn der Solar-Regler liefert ja keine Spannung, ein verpoltes Modul würde nur evtl. den Regler schädigen, die Diode hat aber in dem Zusammenhang keine Wirkung. Ich habs jetzt mal ausführlicher gemacht, hoffe das bringt etwas Klarheit. Ist wie bei den Batterien, man kann die Dioden weglassen, aber besser ist es mit. P.S. nicht nur die Zellen, sondern auch auch die Freilaufdioden können kaputt gehen und Kurzschlüsse produzieren. Hi, stellen wir also fest, keiner hatte bisher ein komplett kurzgeschlossenen Solarmodul. Trotzdem gibt es natürlich bei Abschattung eventuell Probleme. Gut beschrieben ist das hier: --> Link Gruß Uwe at gespeert hatte schon den Victron energy Bluesolar mppt 150/35 vorgesehen. hab schon den Multiplus 24/3000 70 daliegen möchte dann das System mit dem Color Control überwachen. hier ein Auschnitt aus der Bedienungsanleitung 24 V Batterie und mono- bzw. polykristalline Paneele ● Mindestanzahl der in Reihe geschalteten Zellen: 72 (2x 12 V Paneele in Serie oder ein 24 V Paneel). ● Empfohlene Zellenanzahl für den höchsten Wirkungsgrad des Reglers: 144 Zellen (4x 12 V Paneele oder 2x 24 V Paneele in Reihe). ● Maximum: 216 Zellen (6x 12 V oder 3x 24 V Paneele in Reihe). Bis zum fertigbauen der Kabine werde ich 2 100Ah Starterbatterien in Reihe provisorisch einsetzen, die dann nächstes Jahr durch 400Ah LiFeYpo4 ersetzt werden Wenn Du 12V Batterien in Reihe schaltest wäre ein Balancer von Vorteil. Wenn die Batterien etwas unterschiedlich sind, kann die eine nicht voll werden, währensd die andere kocht.   Amazon Link Bei der 24V Verschaltung und Anwendung als Startbatterie ist das nicht ganz so kritisch, da nur kurzzeitig die Batterie belastet wird und immer voll ist, also keine höheren Entladetiefen und Zyklen entstehen. Beim Einsatz als Versorgungsbatterien kann das Ganze relativ schnell abdriften und beide Batterien schrotten, wenn man die Batterien nicht ausgleicht. Hallo, bei gebrauchten Starterbatterien -> Balancer bei neuen Starterbatterien die so länger drin bleiben sollen -> Balancer bei neuen Starterbatterien nur für ein Jahr würde drauf verzichten. So schnell driften die wahrscheinlich nicht auseinander und bei einem Defekt hilft der Balancer auch nicht mehr. Gruß Gerald |
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Neuling braucht Starthilfe