Abschattung von PV Modulen

Um Himmels willen sein lassen oder das bisschen Schatten, das macht doch nix?
 
FamZim
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Re: Abschattung von PV Modulen

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Gepostet: 22.04.2021 - 10:13 Uhr  ·  #41
Hallo

Ich denke das -- kapazitive Effekte -- bei weitem nicht ausreichen, da werden 5 000 bis 10 000 µ F nötig sein um auch ein paar A zu speichern und ab zu geben.
Unterschiedliche Anzahl von Panehlen nur mit Sperrdioden.

Gruß Aloys.
Erdorf
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Re: Abschattung von PV Modulen

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Gepostet: 22.04.2021 - 10:22 Uhr  ·  #42
Hallo Aloys,

stimmt schon 'kapazitive Effekte' sind sehr klein. Das mag vielleicht bei einem 1,5m Windrad hinkommen, was sich schnell dreht, kann aber auch da noch zu wenig sein.

Zitat
da werden 5 000 bis 10 000 µ F nötig sein

Meinst du diese dann parallel zu jedem Modul schalten?

Danke für deine Einschätzung. Ich glaube nicht dass man andere Quellen findet die glaubwürdigere Ergebnisse liefern.

Vielleicht hast du ja Lust das mal zu messen, mit sich drehendem Schatten, z.B. eine Fahrradfelge?
Wie auch immer, drehen tut das Windrad von Herrn Malzahn nur sehr selten. Der Aufwand dürfte sich für ihn alleine nicht lohnen.

Grüße
FamZim
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Re: Abschattung von PV Modulen

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Gepostet: 22.04.2021 - 10:42 Uhr  ·  #43
Ja parallel zu jedem Modul, Laden ohne Abschattung und der Elko dann in Reie bei Beschattung mit den anderen Modulen.
eben als Zwischenspeicher bei Drehfrequenz mal 4 Flügel.
Das ist sehr wenig nur geschätzte 2 bis 6 Hz .

Gruß Aloys.
wieso
 
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Re: Abschattung von PV Modulen

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Gepostet: 22.04.2021 - 21:59 Uhr  ·  #44
Zitat
Da kann der Lars ja bei seinen Forenkollegen aus Schottland noch mal genau nachfragen, wieviel Tagesertrag pro KW_peak die dennoch einfahren.


Ja Che oder auch hier .... https://microgen-database.shef…2021-02-01
Erdorf
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Re: Abschattung von PV Modulen

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Gepostet: 22.04.2021 - 23:18 Uhr  ·  #45
@Che
Bitte hier auf Abschattung und die daraus resultierenden Schwierigkeiten z.B. bei Herrn Malzahl konzentrieren.

Falls eine Anlagen Planung für eine theoretische kombinierte PV + Wind Inselanlage oder Ähnliches in Schottland angedacht ist,
bitte ein neues Thema dafür erstellen.

Grüße
Che
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Re: Abschattung von PV Modulen

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Gepostet: 23.04.2021 - 09:10 Uhr  ·  #46
Nach meinen Erkenntnissen über die Abschattung wird die WSW-Seite, also dort, wo der Rotor ist,
für die PV-Produktion verloren sein, wenn sich der Rotor dreht.
Selbst wenn noch was rüber kommen sollte, so schnell wird vermutlich das MPPT nicht sein um das aus zu regeln.

Auch die Seite nach - im Wesentlichen Süd - wird davon zunehmend betroffen, sobald der Tagesgang der Sonne auch da Schlagschatten der Rotorblätter erzeugt.
Allerdeings geht es dann schon dem Abend zu. Die Verluste also so hoch nicht.

Die Seite - im Wesentlichen Nord - ist eh energetisch umsonst belegt.

Fazit:
Um das Design zu wahren hätte es genügt, auf der Hauswand der Rotorseite und nach Norden lediglich ein Plattendesign auf zu malen bzw. Dummyplatten an zu bringen.
Erdorf
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Re: Abschattung von PV Modulen

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Gepostet: 23.04.2021 - 11:35 Uhr  ·  #47
Hallo Che, Danke

so krass ist es nun auch nicht, aber ja, es ist anspruchsvoll so einen Installation sinnvoll zu Nutzen. Eigene Regler wären schon alleine deshalb hilfreich um zu sehen wie viel die einzelnen Flächen bringen und beurteilen zu können ob und wie sich eventuelle Maßnahmen auswirken.

Zur Nordfläche:
Die Nordwand liegt immer im Schatten. Sie kann nur Diffuslicht einfangen. Bei Diffuslicht liegen wir nur noch bei 10% .. 20% der Nennleistung. Diffuslicht optimierte PV vorausgesetzt, liegen wird bei Vertikal an der Wand montiert, vielleicht bis 10%. Flach, horizontal montiert bis 20%. Die Nordwand leistet bei Bewölkung (weißer Himmer) mehr als bei schönen Wetter (Blauer Himmel).
Weil bei Blauem Himmel die anderen Seiten genügend Strom für Eigenverbrauch liefern, hilft die Nordwand vor allem bei Bewölkung.

Ob sich das rechnet? Nun die Module sind ja schon montiert. Bei Eigenverbrauch rechnet sich das besser. Lohnt es sich deswegen auf Eigenverbrauch umzustellen? Wegen der Nordfläche alleine wohl nicht.

Grüße
Che
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Re: Abschattung von PV Modulen

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Gepostet: 24.04.2021 - 21:37 Uhr  ·  #48
Gewiss kann man aus Allem ein Physikexperiment machen. Nur sollte es nicht einen zusätzlichen WR kosten, den man, wie ich befürchte, ninterher nicht braucht.

Nennen wir alle PV-Zellen auf einer Platte in Reihe, die mit einer Bypass-Diode überbrückt sind, einen Teilstring, so genügt die Abschattung lediglich einer dieser Zellen, dass derTeilstring energetisch unwirksam wird.
Bei mir sind 2 Dioden über jeweils 18 Zellen, also 2 Telstrings parallel.
Wenn von beiden nur 1 Zelle abgschattet ist, so geht die PV-Spannung der ganzen Platte gegen Null.

Windmühlenflügel erzeugen große Abschattungen, die zudem noch relativ schnell wandern. Da wird nach meinem Vetrständnis auf der West-Seite nichts Nennenswertes rüber kommen, es sei denn, die Blätter stehen im Feierabend-Kreuz. Aber das je eher zur Nacht. Am Tage sollen sie sich ja drehen.

Reihenschaltung:
Zunächst bin ich erschrocken.
Hatte die 36 Zellen Platte in Reihe geschaltet mit einem Labornetzteil.
Egal welche Spannung am Netzteil (über 2V) und egal ob die PV-Platte beschienen oder abgeschattet, es stellte sich immer eine Spannung von 1,9V ein und ein Strom, den das Netzteil begrenzt hat. Also bis 3,6 A.
Grund sind die beiden Bypass-Dioden, die in Reihe liegen und wirksam wurden.

Erst als ich in den Kreis einen Hochlastwiderstand 50 Ohm eingefügt hatte, haben sich die Spannungen addiert, wie erwartet.
Das aber nur, wenn die Platte beschienen wurde. Bei Abdunkelung eines Teilstrings fehlte die halbe Plattenspannung. Bei Abdunkelung auch des anderen die gesamte. Auch bei Abdunkelung nur jeweils einer Zelle.
Das heißt, die Bypassdioden waren nicht mehr gesperrt und haben überbrückt.

Dieses Verhalten ist auch bei Reihenschaltung mehrerer Platten zu einem String zu erwarten.
Wenn dabei die Spannung nicht unter den MPPT-Regelbereich des WR sinkt, wird dieser damit umgehen können.

Lars hat schon Recht.
Wenn Bypass-Dioden und Sperrdioden längst Stand der Wissenschaft, gar der Technik sind, warum dann noch wiel Worte darum machen?

Allerdings ist das, was man auf Seiten von Fachfirmen liest, wenn man nach "Reihenschaltung PV Module" googelt, zum Teil ernüchternd.
Dieser Link behandelt die Sache recht ordentlich: https://www.mpptsolar.com/de/s…alten.html
Bezüglich Wohnmobilen ist der hier interessant: https://www.amumot.de/wohnmobi…schaltung/
Erdorf
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Re: Abschattung von PV Modulen

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Gepostet: 24.04.2021 - 21:44 Uhr  ·  #49
Ich hatte Herr Malzahn so verstanden dass die PV nur 30% von dem leistet was er erwartet hätte.
Das wäre dann ein misslungenes "Physikexperiment".

Bypass-Dioden sind Stand der Technik und das schon lange. Die sind an oder in den Module verbaut. Hier gibt es keine Handlungsoptionen bei Herrn Malzahn.

Sperrdioden sind nicht Stand der Technik und müssen extra gekauft und extra mit installiert werden. Wenn das nicht gemacht wurde, dann wäre das eine Handlungsoption.

Mehr oder andere WR sind auch eine Handlungsoption. Diese Option muss ich nicht bewerten, ich zahle weder Kosten noch profitiere ich von Vorteilen.

Andere Handlungsoptionen wären, sich die Verschaltung der Module genauer anzuschauen.

Grüße
Che
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Re: Abschattung von PV Modulen

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Gepostet: 25.04.2021 - 09:41 Uhr  ·  #50
30% können schon sein, wenn nur die Südseite wirklich arbeitet, und Ost noch e Bissele mit hilft.
Da bedarft es nicht mal einer Fehlinstallation, sondern nur einer voran gegangenen Fehlplanung.
Aber ich werde mir die Sache ansehen, wenn ich da bin.
Diesen Sa. übrigens wieder nicht, da Wind aus NW bis N und nur um 12 km/h.
Erdorf
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Re: Abschattung von PV Modulen

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Gepostet: 25.04.2021 - 15:07 Uhr  ·  #51
Beim Windrad würdest du nur mit dem Kopf schütteln, wenn man einen Kennlinien Regler für zwei Windräder nehmen würde. Klar die Leistungsentwicklung ist krasser, geht mit 3. Potenz.

Die Leistung von PV Modulen, geht fast linear mit Bestrahlungsstärke und den verschiedenen Winkeln. Ist jedoch jedoch gerade bei Herrn Malzahn sehr stark von der Tageszeit abhängig.

PV MPPT Regler versuchen den MPP zu suchen und die Module optimal zu belasten. Das ist unmöglich wenn man unterschiedliche Flächenebenen verwendet. Es wird immer ein Kompromiss gefahren der eben Leistung verschenkt. Das um so mehr, je stärker die Flächenebenen sich unterscheiden. Herr Malzahn hat hier fast die maximal krasseste Konstellation. Es fehlt nur noch horizontal, flach. In der Kombination mit der Verschattung des Windrades, die selbst bei Stillstand noch vorhanden ist, bezeichne ich es als konzeptionellen Fehler für die 4 unterschiedlichen Flächenebenen nicht von Anfang an, einzelne MPPT Reglungen zu verwenden. Zumal, Informationen fehlen, welche Flächen denn die Probleme machen und man so wie jetzt Rätsel raten muss.

Grüße
FamZim
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Re: Abschattung von PV Modulen

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Gepostet: 25.04.2021 - 21:08 Uhr  ·  #52
Hallo

Bei meinen Versuchen mit dem 40 W Modul ist mir aufgefallen das es einentlich immer eine Spannung von ~ 19,2 V hatte , egal ob abgeschattet oder nicht.
Der Stromfluß ist nur stark eingeschränkt.
Wäre eine Sperrdiode drinn wäre die Spannung um diese geringer, bei den anderen parallelen aber auch also kein Vorteil und kein Nachteil.
Würden Bypassdioden die Abdunkelung überbrücken, nützt es nur etwas, wenn der Regler mit geringeren Spannung aber vollem Strom arbeiten kann, also für zb ein ganzes Modul geringere Spannung ausgelegt ist.
Das kann ja ermittelt werden durch Belastung des ganzen Strangs bis der Strom ansteigt.
Diese Spannung ist dann die zu Programierende Strangspannung des Reglers.

Für Camping gibt es auch 30 Zeller die haben max 15 V und das ist gut für die Akkus und Preiswert für die Regelung.
Eine 5 A Sicherung und fertig, keine Rückströme gleich keine Endladung, es sind ja alles Dioden.

Gruß Aloys.
Erdorf
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Re: Abschattung von PV Modulen

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Gepostet: 25.04.2021 - 22:22 Uhr  ·  #53
Hallo,

Zitat
Diese Spannung ist dann die zu Programierende Strangspannung des Reglers.

So ist das nicht. Die MPPT Regler variieren die Spannung von selber um den MPP zu finden (das ist der Punkt der IU Kennlinie mit maximaler Leistung) MPPT heisst Max Power Point Tracking. Und das tun die Regler sie wiederholend. Wird ein verschattetes Modul belastet, so knickt seine Leerlaufspannung ein. Ein verschattetes Modul oder String hat eine geringere Vmpp. Auch Module oder Strings die weniger Strahlung abbekommt (Winkel, Himmelsrichtung) haben eine geringere Vmpp. Wenn man alle Varianten auf einen MPPT Regler schaltet, dann kann dieser nur eine mittlere Spannung einstellen, die für alles einen Kompromiss darstellt und eben nicht optimal funktioniert.

Es gibt extra Einspeisewechselrichter mit mehreren einzelnen MPPT Eingängen um solche Leistungseinbußen zu verhindern.

Grüße
FamZim
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Re: Abschattung von PV Modulen

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Gepostet: 25.04.2021 - 23:55 Uhr  ·  #54
Hallo

Ist ja theoretisch möglich, aber auch bei ständigem Wechsel, so zirka alle 1/4 Sek ?

Gruß Aloys.
Erdorf
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Re: Abschattung von PV Modulen

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Gepostet: 26.04.2021 - 00:19 Uhr  ·  #55
Zitat
Ist ja theoretisch möglich, aber auch bei ständigem Wechsel, so zirka alle 1/4 Sek ?

Das glaube ich nicht. So flott werden die Regler nicht sein. Mit so einer Konstellation rechnet man als Entwickler nicht.

Die Geschwindigkeit der Regelung wird für Veränderung durch Wolken und Sonnenverlauf angepasst sein. Genaueres sollte in der Spezifikation des verwendeten Reglers nachzulesen sein oder muss ggf. beim Hersteller des Regler erfragt werden. Verschiedene Hersteller werden das unterschiedlich handhaben. Je nach örtlichen Bedingungen kann man vielleicht beim Kauf darauf achten.

Es kommt zudem auf den Algorithmus an, wie der MPP gesucht wird. Informationen dazu wird der Hersteller vielleicht nicht liefern wollen, weil das sein "Know How" ist.

Sehr simple ist der Ansatz kurz zu schließen und dann die Spannung zu erhöhen bis zur Leerlaufspannung, also eine komplette IU Kurve zu fahren und dann daraus den MPP (max I*U) zu bestimmen. Das ist langsam und wird vermutlich, mittlerweile nicht mehr gemacht.

Andere Ansätze wären: Kurzschlussstrom Leerlaufspannung ermitteln und dann den MPP 'schätzen'. Das ist sehr schnell dafür ungenau.

Wiederum andere Ansätze wären, z.B. nach einer Schätzung, permanent ein wenig mit der Spannung spielen und so dauerhaft den MPP verfolgen (tracken). Ich denke die meisten werden so mittlerweile arbeiten.

Man muss aufpassen, wenn man, wie bei Herrn Malzahn, so viele unterschiedlich wirkende Module und Strings auf einen Regler legt. Die daraus resultierende IU Kurve kann dann so komplex werden dass sich ein MPP Tracking Algorithmus 'verrennt' und den wahren MPP der Konstellation nicht findet. Für solche Konstellationen wären langsame, sture Verfahren, die alle paar Minuten eine volle Kurve fahren besser.

Da fällt mir ein: Vielleicht kann man ja den Algorithmus einstellen?

Grüße
wieso
 
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Re: Abschattung von PV Modulen

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Gepostet: 26.04.2021 - 00:19 Uhr  ·  #56
Kommt doch mal wieder auf den Teppich ! Nochmal die Verschattung von diesen riesesegen Windmühlen Flügeln , haben nix mit einer PV Anlage zu tun !

Est ist schon klar dass ein zb Kamiin asuf dem Gach euinen Schatten wirft und eventuell ausgrégrenzt der Bereich werden sollte um nich den ganzen String auf nichts zu reduzieren


Deshalb sagte ich ja anfangs ohne wissentschaftliche Untermauerung , keine langen Strings in Serie aufzubauen um die 2x 15 kw SMA zu bedienen die wegenb der Verschattung des Rotors komplet überfot´rdert sein werden



Ich mag mich täuschen , aber eher direkt an eine Batterie als 2x 30 volt Pärchen und nicht versuchen 500 volt Strings zu verwirklichen ..... binn mir sicher das da eine Bastterie Bank rausspringt zum selbstkostenen Preis
Che
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Re: Abschattung von PV Modulen

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Gepostet: 26.04.2021 - 09:23 Uhr  ·  #57
Ost und Südseite gewiss extra Strings und extra Regler bzw. einen mit separaten Systemen.

Bei den anderen beiden Himmelsrichtungen kann man getrost kurzschließen. Die sind energetisch quasi verloren.
Bin dafür, sich um den Kuchen zu kümmern und nicht um die Krümel.
Daher in Wiederholung:
Um das Design zu wahren hätte es genügt, auf der Hauswand der Rotorseite und nach Norden lediglich ein Plattendesign auf zu malen bzw. Dummyplatten an zu bringen.
Erdorf
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Re: Abschattung von PV Modulen

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Gepostet: 26.04.2021 - 09:34 Uhr  ·  #58
Hätte Hätte Fahrradkette.

Die Realität ist eine andere. Und die Frage ist, ob man die schon installierte PV noch mit sinnvoll abbildbaren Kosten nutzen kann oder nicht.

Zudem weiß man gar nicht welche Seiten eine schlechte Performance haben. Deine Aussagen sind lediglich Vermutungen, faktisch so absolut dargestellt sogar falsch und noch dazu wiederholst du dich.

PV liefert nicht nur bei direkter Sonnenbestrahlung Strom. Stell doch mal ein Solarmodul vertikal auf, nicht direkt von der Sonne bestrahlt, bei blauem Himmel und messe. Dann wirst du mehr verstehen.
Che
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Re: Abschattung von PV Modulen

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Gepostet: 26.04.2021 - 17:51 Uhr  ·  #59
Zitat
weiß man gar nicht welche Seiten eine schlechte Performance haben
Du vielleicht nicht.
Und ich versteh mehr als Du denkst!

Da die O-Seite ansich eine ONO-Seite ist, würde ich auch die kurz schließen. Lohnt einfach nicht, dafür in WR-Technik zu investieren.

Und ich hätte bis auf die SOS-Seite garnichts mit PV belegt. Und auch die anderen nicht wie PV-Imitat aussehen lassen.
Einfach damit sich Leute aus der Ferne besehen nicht fragen, was denn PV an diesen ungeeigneten Positionen soll.
Erdorf
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Re: Abschattung von PV Modulen

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Gepostet: 26.04.2021 - 19:55 Uhr  ·  #60
Sorry du verstehst nichts von PV, fängst dafür mit deinem hätte wenn und aber wieder an. Nun zum dritten mal. Du drehst dich im Kreis, kommst nicht weiter und kannst nicht dazu lernen.

Das einzige was dich offensichtlich interessiert ist die PV schlecht zu machen. Das merkt jeder. Und deine "Lösung" die PV von Herrn Malzahn kurz zu schließen ist natürlich der Oberunsinn schlechthin und bringt einfach nur gar nichts. Wenn du nicht mehr kannst, solltest du dich besser bezüglich der PV zurück halten.

Grüße
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