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Solarmodul Serienschaltung
Hallo ´Gemeinde
Ich habe drei Splarpanels mit je 100 Watt gekauft und möchte diese in Serienschaltung an einem Victron SmartSolar MPPT 100/20 anschließen.
Daten je Solarpanel
Pmax = 100W
Vpm = 15 V
Ipm = 5,55 A
Vov = 21,6 V
Isc = 6,11 A
Alle drei Module haben die gleichen Daten. Laut Vitron Rechner ist das SmartSolar MPPT 100/20 dafür geeignet.
Heute packe ich die Solarmnodule aus und lese in der Beschreibung:
" Diese Module können mit der Reihenschaltung angeschlossen werden, um den gewünschten Spannungsausgang zu erzeugen. Darüber hinaus beachten Sie bitte, wenn die Systemspannung über
50 V DC ist. Die maximale Systemspannung darf nicht überschritten werden."
Das deutsch scheint der chinesisch - deutschen Freundschaft geschuldet. Was mich aber nun interessiert ist die Systemspannung. Bei drei in Serie geschalteten Modulen habe ich eine Systemspannung von 3x21,6 V = 64,8 Volt. Das ist ja dann eigentlich nicht zulässig. Kann ich trotzdem 3 Module in Serie schalten? Denn die Einzelspannung (Leerlaufspannung) eines Muduls überschreitet doch nie die 21,6 Volt. Was bedeutet dann diese Bemerkung mit der Systemspannung?
Danke für die Hilfe.
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23 Antworten
Bis 50 V ist "Kleinspannung" und gilt bei Berührung als ungefährlich, und es sind deshalb auch keine besonderen Vorkehrungen für den Personenschutz zu treffen.
Der Hersteller vermeidet durch die Einschränkung Aufwand und gleichzeitig wird auch keine Elektrofachkraft für die Abnahme der Anlage gebraucht.
Da das System beim Betrieb im Wohnmobil nicht geerdet wird, ist das aber unkritisch.
Was aber zu beachten ist, dass die Komponente wie Schalter/Sicherungen auch für diese hohe Gleichspannung geeignet sind, da es bei Trennung mit ungeeigneten Komponenten passieren kann, dass der Lichtbogen nicht verlöscht.
Wozu eine Serienschaltung, die doch nur die Spannung verdreifacht?
Ein Wohnmobil hat doch auch nur eine 12 V-Spannung oder?
Warum keine Parallel-Schaltung, wo die Spannung gleich bleibt,
sich aber die Kapazität verdreifacht.
So macht es jeder. Erprobt und bewährt.
Zitat:
@egn schrieb am 24. April 2019 um 08:20:21 Uhr:
Bis 50 V ist "Kleinspannung" und gilt bei Berührung als ungefährlich, und es sind deshalb auch keine besonderen Vorkehrungen für den Personenschutz zu treffen.
Der Hersteller vermeidet durch die Einschränkung Aufwand und gleichzeitig wird auch keine Elektrofachkraft für die Abnahme der Anlage gebraucht.
Da das System beim Betrieb im Wohnmobil nicht geerdet wird, ist das aber unkritisch.
Was aber zu beachten ist, dass die Komponente wie Schalter/Sicherungen auch für diese hohe Gleichspannung geeignet sind, da es bei Trennung mit ungeeigneten Komponenten passieren kann, dass der Lichtbogen nicht verlöscht.
Das sehe ich genau so.
Das ist aber doch kein Grund für eine Serien-, statt einer Parallel-Schaltung der Module.
Zitat:
@4Takt schrieb am 24. April 2019 um 09:55:29 Uhr:
Das ist aber doch kein Grund für eine Serien-, statt einer Parallel-Schaltung der Module.
aber es beantwortet die Frage des TE.....
Vielen Dank für eure Erläuterungen.
Die Serienschaltung soll vorteilhaft bei der Energieausbeute sein. Der Ertrag soll ca. 20 bis 30% höher liegen als bei Parallelschaltung. Das geht jedoch nur mit speziellen Reglern.
Die Reihenschaltung von 36 Zellenmodulen unter Nutzung eines MPPT-Reglers sorgt dafür dass eine Teilverschattung besser kompensiert wird und bei hoher Modultemperatur die MPP-Spannunhg noch oberhalb der Batteriespannung liegt. Man muss sich aber die konkreten Spannungen ansehen, da es mittlerweile auch Zellen mit biss zu 0,6V/Zelle gibt.
Allerdings sollte man es auch nicht übertreiben, da je höher die Differenz zwischen MPP-Spannung und Batteriespannung desto schlechter ist der Wirkungsgrad im DC/DC-Wandler, der die Spannung von MPP-Spannung auf Batteriespannung wandelt.
Hallo Emil,
anscheinend liege ich mit 3 x 36 Zellen (3 x 100W) grad richtig im mittleren Bereich, wenn ich das Bild betrachte.
Für mich war ausschlaggebend, dass ich eben auch bei Teilverschattung und bei beginnender Dämmerung, also wenn die Sonneneinstrahlung zurück geht, noch einen Ertrag habe.
Zudem ist es so, dass ich bereits ein Solarpanel mit 100W auf dem Dach habe. Durch die Serienschaltung mit den zwei weiteren Solarpanels (alle 3 baugleich) muß ich keine dickeren Leitungen verlegen. Es reichen die vorhandenen 4 qmm.
Grüße aus dem Schwarzwald
Zitat:
@aspergius schrieb am 25. April 2019 um 10:58:42 Uhr:
...Es reichen die vorhandenen 4 mm².
Das ist natürlich ein sehr guter Grund für die Serienschaltung. 
Zitat:
@aspergius schrieb am 25. April 2019 um 10:58:42 Uhr:
Für mich war ausschlaggebend, dass ich eben auch bei Teilverschattung und bei beginnender Dämmerung, also wenn die Sonneneinstrahlung zurück geht, noch einen Ertrag habe.
Der Vorteil bei Teilverschattung liegt daran dass über die Bypass Dioden, die ein Modul in 3-4 unabhängige Segmente unterteilen, das verschattete Segment umgangen wird. Wenn dann die unverschatteten Segmente zusammen immer noch eine höhere Spannung als die Batterie haben, wird noch was geladen.
Einen Vorteil bei schwacher Einstrahlung gibt es bei Reihenschaltung dagegen kaum, da bei geringerer Einstrahlung in erster Linie der Strom sinkt, die MPP-Spannung dagegen nur geringfügig. Ich würde sogar behaupten dass mit einem MPPT-Regler bei geringer Einstrahlung es vorteilhaft ist wenn die PV-Spannung nicht so weit von der Batteriespannung entfernt ist, da der Wandlungsverlust geringer ist. Deshalb sollte man es bei der Reihenschaltung auch nicht übertreiben.
Ich melde mich nochmals, weil ich eine neue Idee habe.
Was haltet ihr davon 4 baugleiche Solarmodule mit je 100 Watt aufzubauen, je 2 parallel und die beiden dann in Serie? Der Querschnitt von 4 qmm müßte trotzdem ausreichen. Die maximale Leerlaufspannung steigt nicht über rund 43 Volt.
Gruß Aspergius
Zitat:
@aspergius schrieb am 4. Mai 2019 um 14:46:22 Uhr:
Ich melde mich nochmals, weil ich eine neue Idee habe.
Was haltet ihr davon 4 baugleiche Solarmodule mit je 100 Watt aufzubauen, je 2 parallel und die beiden dann in Serie? Der Querschnitt von 4 qmm müßte trotzdem ausreichen. Die maximale Leerlaufspannung steigt nicht über rund 43 Volt.
Gruß Aspergius
Das sollte prinzipiell funktionieren, sofern die Stromstärke für den Regler in Ordnung ist.
Die Lösung halte ich auch für besser als 3 Module in Reihe zu schalten.
allein schon, weil es 4 anstatt 3 Module sind, wird es mit einiger Sicherheit ladetechnisch besser sein, aber es ist auch entsprechend teurer und benötigt mehr Platz.
Vielleicht wären ja z.B. auch zwei 150W-Panels eine Alternative zu den vorher angedachten 3x 100W.