Abschattung von PV Modulen

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

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Gepostet: 03.05.2021 - 23:27 Uhr  ·  #81
Hallo zusammen,

Es ist korrekt, das Verhalten der Leerlaufspannung ist nicht das selbe wie das Verhalten von Vmpp (Spannung im MPP).

Das genaue Verhalten der Module werden wir nicht im allgemeinen Wikipedia Artikel finden. Dort sind nur prinzipielle Kurven abgebildet. Ich habe mir mal die Mühe gemacht irgend eine beliebige, echte Kurve eines Herstellers herunter zu laden.
Quelle: https://www.solarwatt.de/downloads/pv-modules

Wie dort, recht schwer zu erkennen ist, sinkt Vmpp mit geringerer Bestrahlung.

Ich hätte zunächst auch, wie Aloys, gedacht, die Strings, vor dem parallel schalten, horizontal zu organisieren wäre gut. Mittlerweile glaube ich vertikal wäre besser, weil so alle Strings eher gleiche Spannungen liefern. Die Zellen innerhalb der Module sollten jedoch horizontal in Reihe geschaltet sein damit die internen Bypass Dioden verschattete Zellen komplett überbrücken können, wenn der Schatten vertikal wandert.

@che
Das, recht komplizierte IU Diagramm (mit positivem und negativem Strom), wo du einen Widerspruch erkennst, zeigt für mich, ohne Beleuchtung einfach nur die Diodenkennlinie der Solarzelle, bei einem Strom mit invertiertem Vorzeichen. So betrachtet erkenne ich da keinen Widerspruch.

Was meint ihr? Passt das? Habe ich einen Denkfehler?

Grüße
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Abschattung von PV Modulen
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FamZim
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Re: Abschattung von PV Modulen

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Gepostet: 04.05.2021 - 12:27 Uhr  ·  #82
Hallo

Genau wie Ich immer darstelle , egal welche Einstrahlung die Spannung ist immer gleich !!!
Bei Teilabschattung gibt es nur den Strom der Zellen mit der geringeren Einstralung.
Darumm beim Beispiel auf jeden Fall Horizontal verschalten.
Senkrecht geben alle Ketten nur den geringen Abdeckerstrom begreift das doch .
Nur eine Abgedeckte Zelle bestimmt den Kettenstrom.

Gruß Aloys.
Che
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Re: Abschattung von PV Modulen

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Gepostet: 04.05.2021 - 12:34 Uhr  ·  #83
Hab bei Erdorfs Beitrag mal ein Zeichendreieck auf den Screen gelegt. Die Abhängigung der MPP-Spannung ist so wenig abhängig von der Bestrahlung (nicht Abschattung!), dass sie als praktisch unabhängig gelten kann. In soweit hat Aloys mit seinen 17 V schon Recht.
Er hat aber von gleicher Leerlaufspannung gesprochen. Dem wäre nicht so.

Wenn doch, so fotografiere doch mal Deine Platte und beschreib sie! Wundere mich eh, dass Du da sogar an Einzelzellen ran kommst. Bei mir jedenfalls ist da alles verglast, beidseitig.

Wovon beide Spannungen deutlicher abhängen, ist die Temperatur (auch in den Downloads von Solarwatt erkennbar.)
Daher auch die - wohl richtige - Meinung, dass MPPT eben hauptsächlich das ausgleicht.
Außer wenn Teilverschattungen dazu kommen. Dann geht es darum, auch die lokalen Maxima zu finden und das größte dann als globales Maximum aus zu wählen.

Eine PV-Platte ist nur bedingt mit einer normalen Si-Diode vergleichbar.
Diese würde nämlich in Flussrichtung immer leiten,
und nicht hochohmig werden, wie eine PV-Platte, wenn die Strahlung aus bleibt.
Auch würde eine Si-Diode in Sperrichtung sperren, und nicht leitend werden, mit Kennlinienknick ähnlich der Flussrichtung, wie das bei einer PV-Platte bei Bestrahlung eben ist. Nicht theoretisch, alles gemessen!

Schematische Darstellungen, auch bei WIKI, haben eben ihre Grenzen der Aussagekraft.
Und obwohl alle ihr Bestes tun, gibt es auch bei WIKI Fehler. Oft in der <Diskussion> schon angesprochen.
Wenn noch nicht, so ist das eine lohnende Baschäftigung im Ruhestand, diese aus zu merzen.
Erdorf
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Re: Abschattung von PV Modulen

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Gepostet: 04.05.2021 - 15:10 Uhr  ·  #84
Hallo zusammen,

Es ist schwer in anderen Quellen Hinweise zu finden.

Bei wegatech habe ich Folgendes gefunden.
Zitat
Eine horizontale Befestigung der Module (Landscape) kann sinnvoll sein, um Verschattungsverluste zu minimieren


Bei baunetzwissen das hier:
Zitat
Insbesondere bei südorientierten Fassadenanwendungen von Photovoltaik-Modulen ist die horizontale Variante zu bevorzugen, da in der Waagerechten nebeneinander angeordnete Module beim Wechsel des Sonnenstandes im Tagesverlauf jeweils die gleichen Einstrahlungsbedingungen haben.



Das passt zu den Überlegungen hier im Thread.

Auch wissen wir mittlerweile das die Bestrahlungsstärke, zumindest bei heutigen Modulen, nur einen geringen Einfluss (<10%) auf Vmpp hat, dafür einen erheblichen Einfluss auf Impp.

Wenn man Module mit unterschiedlicher Bestrahlung in Reihe schaltet, werden die Module mit geringerer Bestrahlung durch die Bypass Dioden überbrückt. Das sorgt dafür, dass die überbrückten Module keine Leistung abgeben können und stattdessen die Bypass Dioden belastet werden, was weitere Verluste bedeutet.

Wenn ich das alles zusammen nehme komme ich zu folgenden Schlüssen:
+ Aloys hat recht :D besser die Strings horizontal anordnen vor dem parallel schalten
+ Module selbst auch besser horizontal anordnen, wenn die Flächennutzung dadurch nicht schlechter wird
+ Zwei identische direkt nebeneinander liegende Module können auch ohne Sperrdioden parallel geschaltet werden
Das ist der Trick von Lars, was eine spätere parallel Schaltung von Modulen mit unterschiedlichen Schatten Bedingungen vermeidet ;-)
+ Strings sollten mit Sperrdioden parallel geschaltet werden, insbesondere wenn die Anzahl der Module unterschiedlich ist
+ Unterschiedliche Flächen Ebenen und Ausrichtungen sollten über separate MPPT Regler parallel geschaltet werden

Passt das für euch? Was meint ihr?

Grüße
FamZim
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Re: Abschattung von PV Modulen

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Gepostet: 04.05.2021 - 15:45 Uhr  ·  #85
Hallo

DAS.

Eine PV-Platte ist nur bedingt mit einer normalen Si-Diode vergleichbar.
Diese würde nämlich in Flussrichtung immer leiten,
und nicht hochohmig werden, wie eine PV-Platte, wenn die Strahlung aus bleibt.
Auch würde eine Si-Diode in Sperrichtung sperren, und nicht leitend werden, mit Kennlinienknick ähnlich der Flussrichtung, wie das bei einer PV-Platte bei Bestrahlung eben ist. Nicht theoretisch, alles gemessen!

Ist aber gründlich mißverstanden, denn
es ist eine SI Diodenkette die bei überschreiten, das heist eine Spannung wirt angelegt wie zum Gleichrichten auch üblich, mit höherer Spannung als die Sperrspannungen, aller Kettenglieder in Reie, und so zum Heizen genommen werden kann.
Es kann eine Zehnerdiode beliebiger Spannung mit sehr hoher Leistung aus Zellen geschaltet werden.
Hochomig ist sie ohne Bestrahlung in Gegenrichtung, also sperrt sie auch!
In Büchern steht sehr fieles drinn, man muß es aber herauslesen können, was nicht jeder kann.

Gruß Aloys.
wieso
 
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Re: Abschattung von PV Modulen

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Gepostet: 04.05.2021 - 20:16 Uhr  ·  #86
Zitat
+ Zwei identische direkt nebeneinander liegende Module können auch ohne Sperrdioden parallel geschaltet werden
Das ist der Trick von Lars, was eine spätere parallel Schaltung von Modulen mit unterschiedlichen Schatten Bedingungen vermeidet


Naja es ist nur so eine "Ich weiss es nicht besser im Kosmos von Strings , Zellen und Verschattung " Antwort :D

Aber trozdem kann Mensch PV Module wohl , da eher parallel via Modulwechselrichter oder ganz kurzen Strings oder gar keine , effektiver einfügen ..... ich erinnerre mich an Zeiten im Photovoltaikfrorum , da war der kleine "Schnerpfel" der Küchenabzugshaube durch das Dach schon ein Problem einen String aktiv zu erhalten ... , klar für Netzwechselrichter ab 300 Volt Eingangspannung ist das ein Problem , aber nicht unbedingt wenn ein oder zwei parallel angeschlossene mal kurzeitig ausfallen ....

Sorry ich war da mal mehr involviert in der Thematik , und die String bildung war dann irgendwann nicht mehr so relevant da selbst ein MPPT Regler nahe an der Batteriespannung besser arbeitet , klar ein Netzwechseleichter konsequenter weisse eher nahe an der Netzspannung ...... ist halt individuell ......
Erdorf
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Re: Abschattung von PV Modulen

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Gepostet: 04.05.2021 - 21:03 Uhr  ·  #87
Hallo Lars,

Zitat
Die Bestrahlungsstärke, zumindest bei heutigen Modulen, hat nur einen geringen Einfluss (<10%) auf Vmpp, dafür einen erheblichen Einfluss auf Impp.

Um die negativen Effekte von Abschattung zu verringern wäre Parallelschaltung zu bevorzugen und Reihenschaltung zu vermeiden.

Das passt zu deinen Aussagen.
Also keine oder nur kurze Strings. Das produziert jedoch hohe Ströme und höhere Kupfer und Kabelkosten und auch ggf. höhere Regler kosten. Das lässt sich in der Realität natürlich nicht immer gut umsetzen, z.B. weil die Regler Limits für Strom und Spannung haben. Wobei wir Insulaner haben wenig Probleme damit mehr Regler einzusetzen, im Gegenteil. Vermutlich auch deshalb weil wir weniger PV und dafür effizienter einsetzen ^_^

Die Strings so zusammen schalten, dass man max Faktor 2 über der Sollspannung (Akkuspannung, Hausnetzspannung) liegt ist auch noch ein Trick, den ich mitnehme :D

Grüße
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