Caravan
anhaengerkupplung

Temperatur unter Flexmodulen


stoppie am 19 Apr 2019 16:12:14

Hallo PV-Gemeinde.
Ich sinniere derzeit darüber, meinem Fahrzeug und mir eine PV-Anlage zu verpassen und es kommen dabei etliche Fragen auf, auf die ich bisher hier und im WWW keine Antworten gefunden habe. Eine Frage bezieht sich auf die Temperaturen an der Unterseite von Flex-Modulen, wenn man diese auf dem Fahrzeugdach aufklebt hat.

Es ist ja wohl so, dass die PV-Flexmodule ihre Verlustwärme zu einem (großen?) Teil nach oben abstrahlen und die Differenz dieser Verlustwärme naturgemäß nach unten, also in Richtung Fahrzeugdach, abstrahlen.

Jetzt habe ich gelesen, dass die Oberfächentemperaturen von Flexmodulen bis an die 100°C gehen können (stimmt das überhaupt?). Über die Temperaturen an der Unterseite in solchen Fällen habe ich aber nichts gefunden. In der Regel sind WoMo- und Wohnwagen-Dächer recht gut isoliert, was ja die Wärmeabgabe an der Unterseite der Module behindert, der Kleber tut hier sein Übriges. Jetzt wird natürlich ein Teil der Wärmeenergie, die nach unten nicht abgeführt werden kann, ebenfalls nach oben geleitet und abgeführt, jedoch nicht alles.

Delhalb meine Frage, welche Betriebstemperaturen Flexmodule an ihrer Unterseite haben können?

Hat von Euch schon jemand davon etwas gelesen/gehört bzw. hat jemand diesbezüglich mal Selbstversuche durchgeführt?

WomoToureu am 19 Apr 2019 17:48:32

Wir haben Flexmodule, unser Wohnmobil wird fast nur in Spanien / Portugal eingesetzt. Dort haben wir leider keine guten Erfahrungen gemacht, einzelne Zellen verfärben sich an einigen Stellen und die Stromerzeugung ist nur noch ein Teil. Für uns heißt das, nie wieder Flexmodule, haben letztens die Maritimen mit Alublech gekauft genau das gleiche. 1 - 3 Jahre maximal halten die Module lediglich im Süden, kann sein das im Einsatzgebiet Norden das anders ist.

hampshire am 19 Apr 2019 18:20:06

stoppie hat geschrieben:Hat von Euch schon jemand davon etwas gelesen/gehört bzw. hat jemand diesbezüglich mal Selbstversuche durchgeführt?

Gelesen & gehört.
Wir tendieren dazu ein Prinzip mit einem Produkt zu verwechseln. Prinzipiell verlieren PV Module unter Hitze an Effektivität und prinzipiell ist Hitze für ein Flexmodul ein Verschleißfaktor.
Nun kommt es sehr darauf an wie das Produkt ausgeführt ist, denn diese prinzipbedingten Herausforderungen werden von manchen Produkten recht gut und von anderen nicht gelöst.
Frage besser nach der Erfahrung mit einem Produkt, dann bekommst Du aussagefähigere Antworten.

MountainBiker am 19 Apr 2019 19:00:02

Hallo,

zu Deiner Frage, erstmal die Prinzipien der Wärmeabfuhr (Thermal Management) bei PV-Modulen:

(1) klassische Glas PV-Module auf Alu-Träger... die Glasplatte 3-4mm ist ein hervorragender Isolator hinsichtlich Wärmeübertragung, also wird ein großer Teil der Wärme über die Alu-Unterseite abgeführt, zu diesem Zweck muß diese unterlüftet werden, ansonsten kommt es zu einem Wärmestau und die Module verlieren durch die höhere Temperatuzr an Wirkungsgrad/Leistung!
(2) sogenannte Flex/Semi-Flex PV-Module auf GFK-Träger... die Unterseite ist GFK bzw. Klebstoffschicht-Außenhaut und thermisch isolierend, also kann die Wärme nur über die Oberfläche abgeführt werden, da die Oberfläche nur mit einer dünnen PTFE-/PET-Folie geschützt ist (guter Wärmeübergang) funktioniert das auch in der Regel gut.

Im Süden ist es nun so, daß im Sommer die Temperaturen in der Sonne ohne Wind an der Oberfläche stark ansteigen können, deshalb ist die Oberflächentemperatur auch bei diesen PV-Modulen etwas höher als bei hinterlüfteten Glas PV-Modulen. Der Unterschied liegt nun darin dass die Oberfläche der Aussenhaut (Dach) dieser Temperatur bei Flex PV-Modulen ausgesetzt wird. Höhere Temperatur führt bei GFK... zu einer schnelleren Materialalterung. Das ist in der Regel unkritisch. Jetzt kommt der Haken an der Sache - im Fehlerfall (Hotspot am PV-Modul) wird partial die Temperatur in den für GFK/Sandwich-Platten in den kritischen Bereich angehoben, das ist bei dem hinterlüfteten Glasmodul kein Problem. Beim Flex-Modul führt dies aber zur einer Oberflächenveränderung der Aussenhaut. Dies reicht von der Verfärbung (Gelb-Braun) bis zur Beschädigung (Versprödung...). Um diese Probleme zu reduzieren verwendet z.B. Solara bei den hochpreisigen Semiflex-Modulen eine Edelstahl oder Alu-Dibondplatte, was aber zu einer erheblichen Gewichtserhöhung führt.

Aus diesen Gründen habe ich mich damals gegen die Flex/Semiflex-Module entschieden, weitere bauliche Maßnahmen z.B. Alu-Dibondplatten Träger hätten den Gewichtsvorteil egalisiert.

stoppie am 19 Apr 2019 22:47:12

Hallo MountainBiker,

vielen Dank für diesen sehr informativen Beitrag. Der hilft mir sehr bei der bevorstehenden Modulauswahl.
Bei meinem Fahrzeug ist das Problem, dass es zwischen dem Fahrzeugdach und der Rolltorkante meiner Garage an nur wenige Zentimeter Platz gibt. Wieviel genau, muss ich jetzt noch ausmessen.
Deshalb habe ich mich gedanklich mit diesen Flachmodulen beschäftigt.

rolf51 am 20 Apr 2019 08:34:59

Hallo,
die Minderleistung bei Hitze im Sommer kann man vernachlässigen. Die Möglichen 10-20% fallen kaum ins Gewicht bei 10-12 Std. Sonne.

richi1230 am 20 Apr 2019 11:33:32

stoppie hat geschrieben:...
Bei meinem Fahrzeug ist das Problem, dass es zwischen dem Fahrzeugdach und der Rolltorkante meiner Garage an nur wenige Zentimeter Platz gibt. Wieviel genau, muss ich jetzt noch ausmessen.
Deshalb habe ich mich gedanklich mit diesen Flachmodulen beschäftigt.


Hast du denn keine Dachluken? Die Dachluken sind in der Regel höher als Rahmenmodul + Montagewinkel.

FWB Group am 20 Apr 2019 11:37:38

Hi

Anderen Gedankenansatz
Hast du schon mal drüber nachgedacht, die Module gar nicht auf das Fahrzeug zu packen, sondern diese nur mitzuführen?

Das hat mehrere Vorteile und selbstverständlich auch Nachteile, daher habe ich nach einigen Tests zu einer Mischform gegriffen.

Bei den Semiflex Modulen gibt es bei Ausfall hässliche Klebeflecke auf dem Dach.
Ein einfaches, "na dann ich wechsel ich die mal schnell", gibt es nicht!

Daher folgender Gedankengang:
Ein Modul ( 70 - 80 Watt ) auf das Dach, als monokristalienes Modul mit Alurahmen, geklebt auf Spoiler,
so das das Modul im Schadensfall ( hatten wir noch nie ) schnell gewechselt werden kann.
Dabei daran denken, auch vorn einen Spoiler mit Luftlöchern zu montieren ( Ast - Unterfahrschutz ).
Gedacht ist das Modul dafür, das du immer und überall Solarertrag hast, wenn du fährst oder auf dem Parkplatz stehst.

Ein 2. grösseres Modul ( 120 - 130 W ) extra mitzuführen. Das ist dafür gedacht an Ort und Stelle (zum Beispiel in Griechenland, Spanien etc.)
das Womo in den Schatten zu stellen. Dann bringt natürlich dein Modul auf dem Dach keine Leistung mehr.

Aber dafür haben wir ja das zusätzlich mitgeführte Modul. Dies hat eine einfache Ein - Handklapptechnikstütze aus Edelstahl
( damit die 2. Hand zum Bier trinken frei bleibt - ein wichtiger Aspekt..... )
Das Modul, versehen mit einer Kabeltrommel mit 25 m Kabel kann man dann direkt in die Sonne stellen und hat
ein im Schatten stehendes Wohnmobil und dennoch stabilen Solarertrag.

Das habe ich so bei unserer Karmanns (Colorado und Missouri gebaut) - ( siehe Foto )
Montiert, jeweils an den alten Halterungen für die Fahrradträger - schnell abnehmbar - sicher montiert.

Tipp:
Aus leidvoller Erfahrung im letzten Jahr in Elea ( Peleponnes ) bitte daran denken, eine Stahllitze zwischen
Solarmodul und Fahrzeug mit Schloss vor zusehen.

Wir hatten am Abend die Module schon gegen Osten gedreht, damit wir schon früh energetisch von der Morgensonne profitieren.

In einer Nacht wurde uns eins unserer extra stehenden Module ( leider nicht angeschlossen ) von einem Campingfreund,
dem meine Idee ausgesprochen gefallen haben muß, gestohlen.

Sicher fragt ihr mich nun, woher ich das denn wissen kann ? Ganz einfach, der Dieb muss sich mit Y Steckern ausgekannt haben,
das Kabel war nicht zerschnitten, sondern die beiden Stecker waren sauber ausgeklipst.



MountainBiker am 20 Apr 2019 11:47:24

Hallo,

Die Dachluken sind in der Regel höher als Rahmenmodul + Montagewinkel


oder zumindest gleich hoch!

Bild

ducato666 am 20 Apr 2019 12:17:16

FWB Group hat geschrieben:Aber dafür haben wir ja das zusätzlich mitgeführte Modul. Dies hat eine einfache Ein - Handklapptechnikstütze aus Edelstahl
( damit die 2. Hand zum Bier trinken frei bleibt - ein wichtiger Aspekt..... )


Hallo Frank,

hast du von deinem Ausklapp-Stützen-Mechanismus-trotz-Bier-in-der-Hand ein Bild?

Viele Grüße
Ducato666

FWB Group am 20 Apr 2019 13:29:46

Ja hab ich.
Hier aus den Anfangszeiten noch in Alu.











stoppie am 20 Apr 2019 13:42:15

Hallo richi1230, hallo MountainBiker,
ich habe eine Outbound-Dachluke verbaut. Die baut nur 45mm auf und damit bin ich auch fast am Anschlag. Auf Grund der Platzknappheit oberhalb des Kabinendaches war das die einzig Dachluke, die ich verbauen konnte. Niedrigere Dachluken als die von Outbound hatte ich damals nicht gefunden.
Ich werde jetzt aber mal mit einer Schieblehre :) nachmessen, wieviel Platz ich jetzt genau zur Verfügung habe. Ich möchte auch lieber Rahmenmodule verbauen als Semi-/Flex-Module, schon alleine wegen eventueller Modul-Tauschaktionen bei einem Moduldefekt.

Ät MountainBiker,
wie hoch bauen Deine Module auf? Sind dies nur durch die beiden Halter an den Schmalseiten der Module befestigt? Gibt es noch eine Art Stütze/Stützgummi etc., welches die Module in der Mitte gegen unliebsame Schwingungen gegen das Dach abstützt, oder sind diese über ihre gesamte Fläche freischwebend?

stoppie am 20 Apr 2019 13:50:34

Hallo Frank,

über die externen Module habe ich noch nicht wirklich nachgedacht. Im Moment scheint mir das zu aufwändg. Wenn die Zukunft die Stellplatz-Schattensuche erforderlich machen sollte, denke ich noch einmal über Deinen Vorschlag nach.

Roller10 am 20 Apr 2019 14:50:56

Hallo Stoppi,

Ich habe 2 superflach Solarmodule von SolarSwiss direkt aufs Dach geklebt.
Die Module sind ca. 4mm stark und nicht Flexibel aber mit der Robustheit eines Rahmenmoduls.
Die Anschlussbox ist 22mm hoch

--> Link

Ich habe die Module erst 2 Monate auf dem Dach und bisher zufrieden aber noch ohne Langzeiterfahrung



Gruß Rudi

MountainBiker am 20 Apr 2019 17:08:05

Hallo,

die Module haben 40mm Rahmenhöhe, mit Alu-Spoiler bauen diese ca. 50mm hoch. Es ist keine weitere Abstützung notwendig, diese sind sehr robust!
--> Link
--> Link

andwein am 20 Apr 2019 17:34:01

rolf51 hat geschrieben:Hallo, die Minderleistung bei Hitze im Sommer kann man vernachlässigen. Die Möglichen 10-20% fallen kaum ins Gewicht bei 10-12 Std. Sonne.

Ob die Unterschiede ins Gewicht fallen ist Ansichtssache, das hängt halt von der Gesamtsituation ab. Aber zu den Fakten:
1. Ich habe an meinen Festmodulen, 5cm Abstand zur Dachhaut, im Hochsommer in Italien 80°C gemessen, und zwar an mehreren Stellen. Als ich gemessen habe ging ein leichter Wind, wir sind Surfer, wir stehen immer an Küsten!
2. Die Leistung Wp der Module bezieht sich auf 25°C Paneltemperatur (nicht Umgebungstemperatur!) Pro 10°K von diesem Ausgangspunkt ansteigender Temperatur sinkt die Leistung um 4,5%. Von 25°C auf 80°C sind es 55K Unterschied, also 25% weniger.
3. Da die Module zur Temperaturabführung auf ein Alublech montiert werden wird die Paneltemperatur (meiner Meinung nach) jeweils hälftig nach oben und unten abgeführt. Ich werde dies aber in den nächsten Tagen messen!
4. Je besser die Temperatur nach unten abgeführt wird, desto kühler wird das Panel. Eine 50:50 Abführung kann nur erfolgen wenn das Panel mit Abstand montiert wird. Wird geklebt. ist der Kleber und die eingeschlossene Luft ein Isolator. Ich schätze hier die Abstrahlung nach oben auf weiterhin 50%, die Abführung nach unten auf 20% und die nicht abgeführten 30% drücken die Paneltemperatur weiter nach oben
Verbessern könnte man die Situation, wenn man die Panels mit Wärmeleitpaste auf das Blechdach drückt und dann befestigt. Aber wer macht das schon??
Meine, z.T. belegbare Meinung, frohe Ostern, Andreas

MountainBiker am 20 Apr 2019 18:52:02

Hallo,

Bild

Die Wärmeabfuhr über das Sandwich geht gegen Null, der Querschnitt des Alublechs (Aussenhaut) ist bei 0,8mm Stärke viel zu gering um nennenswerte Wärmeströme zu transportieren, und nach unten ist die Isolationswirkung des XPS-Materials viel zu groß! Übrigens das Vermögen der Wärmeleitung geht in gleicher Weise einher wie die Leitfähigkeit für elektr. Strom!

Bei Verklebten Modulen gibt es daher nur einen Weg Wärmeenergie abzuführen -> nach oben!!!

MountainBiker am 20 Apr 2019 19:03:05

Wärmeabfuhr nach oben:
Bild

ducato666 am 21 Apr 2019 09:04:40

FWB Group hat geschrieben:Ja hab ich.

Danke

stoppie am 21 Apr 2019 11:33:30

Hallo Roller10, hallo MountainBiker,
jetzt hab Ihr beide SolasSwiss-Module verbaut (superflach und mit Rahmen). Wie ist die Qualität diese Module, empfehlenswert?

Ät Roller10,
die von Dir verbauten Module vereinen ja lt. Hersteller das Beste aus zwei Welten. Über die Temperaturen unter den Modulen kannst Du mir vermutlich nichts sagen, oder? Hast Du die Module flächig aufgeklebt oder punktuell und hast die die vier Kanten versiegelt?

stoppie am 21 Apr 2019 11:48:39

MountainBiker,

Deine Skizze zeigt die Wärmeabführungen recht gut. Bei 40mm-GFK-Sandwichplatten für das Dach geht die Wärmeleitung nach unten dann wohl gegen Null.

Die Frage ist deshalb, wie hoch sind in dem Fall die Temperaturen an der Unterseite der aufgeklebten Module und können diese Temperaturen an der Dachoberfläche Schäden anrichten (im Betriebsmodus, nicht im Fall eines Defektes)?

MountainBiker am 21 Apr 2019 12:08:23

Hallo,

die Module von SolarSwiss sind qualitativ sehr gut (deutsche Endfertigung, auf Wunsch auch Sondermaße), kompetenter Support! Und nein Glasmodule vereinen nicht das beste aus 2 Welten - die Wärmeabfuhr über die Obeserseite wird durch das isolierende Glas (3,2mm) zum Problem - es löst lediglich das Problem mit den wenig haltbaren Folien, wobei bei PTFE (vergleichbar Teflon) weniger das Material an sich die Probleme macht sondern eine dauerhaft dicht Verbindung durch die Anschlußbox bzw. mit dem Laminat herzustellen (Teflon läßt sich nicht kleben)!

lese meinen ersten Beitrag genau:

Zitat: Im Süden ist es nun so, daß im Sommer die Temperaturen in der Sonne ohne Wind an der Oberfläche stark ansteigen können, deshalb ist die Oberflächentemperatur auch bei diesen PV-Modulen etwas höher als bei hinterlüfteten Glas PV-Modulen. Der Unterschied liegt nun darin dass die Oberfläche der Aussenhaut (Dach) dieser Temperatur bei Flex PV-Modulen ausgesetzt wird. Höhere Temperatur führt bei GFK... zu einer schnelleren Materialalterung. Das ist in der Regel unkritisch. Jetzt kommt der Haken an der Sache - im Fehlerfall (Hotspot am PV-Modul) wird partial die Temperatur in den für GFK/Sandwich-Platten in den kritischen Bereich angehoben, das ist bei dem hinterlüfteten Glasmodul kein Problem. Beim Flex-Modul führt dies aber zur einer Oberflächenveränderung der Aussenhaut. Dies reicht von der Verfärbung (Gelb-Braun) bis zur Beschädigung (Versprödung...).

stoppie am 21 Apr 2019 13:20:57

Dann danke ich zunächst für Eure Informationen. Ich werde jetzt erst einmal die genaue Höhe über meinem Fahrzeugdach messen. Vielleicht geht es ja doch mit Rahmenmodule.

Ich werde berichten.

Roller10 am 21 Apr 2019 15:22:39

stoppie hat geschrieben:Hallo Roller10, hallo MountainBiker,
Wie ist die Qualität diese Module, empfehlenswert?

Ät Roller10,
Hast Du die Module flächig aufgeklebt oder punktuell und hast die die vier Kanten versiegelt?



Stoppte, ich bin der gleichen Meinung wie MauntenBiker = SolarSwiss ist Top Qualität!

Ich habe die Module wie von SolarSwiss empfohlen einmal entlang der Aussenkanten und innen im Abstand von 10cm jeweils Raupen längsseits geklebt. Nach dem Aufkleben habe ich die Kanten auf Versiegelung kontrolliert. Das Modul liegt ca 2-3 mm über dem Dach im Kleberbett.

Die Ausführungen bezüglich der Wärmeabfuhr klingen alle plausibel. Ich habe mich vor dem Kauf bei mehreren „WoMo Solar Fachbetrieben“ beraten lassen und unterschiedliche Antworten bezüglich der Auswirkung von erhöhter Temperatur auf die direkt verklebten Module erhalten.
Ich habe für mich entschieden die dünnen Glasmodule ohne Hinterlüftung zu verwenden - schau mer mal ;D

Gruß Rudi

Bodimobil am 21 Apr 2019 17:03:47

Der Vorbesitzer hatte die Vorgänger von diesen Flachmodulen mit Glasoberfläche aufs Dach geklebt. Auch wenn die 12 Jahre gehalten haben, die wieder vom Dach bekommen war ohne Beschädigung des Dachs nicht möglich. Die flexiblen Module kann man ja nach und nach Runterschälen, was bei den Glasmodulen nicht möglich ist. Jetzt habe ich einfache Rahmenmodule die wahrscheinlich nur halb so lang halten, aber nur 1/4 kosten und ganz einfach auszuwechseln sind.
Gruß Andreas

stoppie am 22 Apr 2019 00:51:32

Hallo Andreas,
was war der Grund dafür, die intakten Module nach 12 Jahren vom WoMo-Dach zu holen?

Bodimobil am 22 Apr 2019 09:59:48

Ich schrieb doch "nachdem sie 12 Jahre gehalten haben"
Es waren 3 Module a 55W. Bei einem kam gar nichts mehr, bei den anderen maximal 50% so dass ich maximal 50 W Ertrag hatte.
Auf der gleichen Fläche habe ich jetzt 2x 100Wp.
Gruß Andreas

geralds am 23 Apr 2019 23:45:22

Also ich hatte schon mal ein biegsames Modul mit Glasoberfläche, das hatte sogar einen Rahmen.

Ein Sturm hat das mit Hilfe eines ziemlichen dicken Astes bewerkstelligt. :)
Freundlicherweise war das aber auch der einzige Schaden am Dach.
Erstaunlicherweise hat das Modul aber noch mit voller Leistung gearbeitet, ich habe es natürlich trotzdem ausgetauscht.

Gruß Gerald

stoppie am 28 Apr 2019 22:49:52

geralds hat geschrieben:Also ich hatte schon mal ein biegsames Modul mit Glasoberfläche, das hatte sogar einen Rahmen.

Hallo Gerald,
beißt sich das nicht, "Glasoberfläche" und "biegsam"?

geralds am 29 Apr 2019 00:09:01

Hallo stoppie,

nun, nachdem der herabfallende Ast das Glas in mehrere Teile zerbrochen hat, war das Modul etwas biegsam. Die Beschädigung war jedoch nicht so stark, dass das eigentliche Modul zerstört war. Daher hatte es noch volle Leistung. War natürlich nicht mehr wasserdicht und musste ersetzt werden.
Musste auf Wunsch der Versicherung den Schaden begutachten lassen. Hat dann die Dekra gemacht.
Biegsam ist daher nur etwas humorvoll gemeint. :mrgreen:

Gruß Gerald

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