Hallo Zusammen,
ich hab hier mal wieder etwas für alle die Wissen wie man einen Lötkolben hält.
Könnt Ihr mal meine Gedankengänge auf Richtigkeit prüfen und mir ggf. auf die Sprünge helfen?
Fangen wir bei der Leistung der Module an. Angegeben wird diese als theoretische (bzw. normierte) Spitzenleistung in Wp. Dabei wird die Leistung (P) bei Leerlaufspannung ermittelt (P= I x U).
U (die Spannung) ist im Leerlauf erst mal Hersteller / Systembedingt fix (meist so bei ca. 17 – 21 V), I (der Strom) ist abhängig von der Intensität der Sonneneinstrahlung. Da die Spannung U aber mit zunehmender Modultemparatur abnimmt (höherer Innenwiederstand?) würde die Leerlaufleistung in der Praxis (zumindest im Sommer) nicht erreicht werden, d. h. die Leistung sinkt bei stärkerer Sonneneinstrahlung wegen der Temperatur wieder etwas ab.
Frage: Was passiert genau wenn Teile der Solaranlage abgeschattet werden? Dann bleibt U konstant und I sinkt, oder sinkt U auch? Wie sind die einzelnen Zellen miteinander verschaltet und wieviel Spannung hat jede Zelle?
Weiter mit dem Solarregler an: Es gibt derzeit zwei Grundtypen, Shunt-Regler und MPP-Regler.
Bei Shunt-Regler werden bei leerer Batterie im Prinzip Batterie und Solarmodul einfach verbunden.
Vor und hinter dem Solarregler liegt (bis auf geringe Verluste durch den Regler) die gleiche Spannung an, und zwar die Batteriespannung. D. h. die Systemspannung wird durch den Ladezustand der Batterie limitiert.
Die Nennleistung von zum Beispiel 50 Wp des Solarmoduls wird nie ganz erreicht, da diese bei Leerlaufspannung ermittelt wird. Da die Systemspannung aber von der Batterie geregelt wird ist diese mal schnell 20 % geringer als die Leerlaufspannug, somit auch die Leitung der Solaranlage.
Beim MPP-Regler wird die Spannung auf der Solarseite des Reglers im Maximum-Power-Point gehalten (also der Leerlaufspannung), dadurch steht eine höhere Leistung zur Verfügung. Theoretisch über 20 % mehr als beim Shunt-Regler. Wenn denn dann die Leerlaufspannung nicht aufgrund der Erwärmung sinken würde. Deshalb auch die in der Literatur zu findenden ca. 5% Vorteil des MPP gegenüber des Shunt-Reglers und der oft zu lesenden Aussage, daß sich die Mehrkosten eigentlich nicht lohnen.
(Anmerkung von mir: Ich würde für meinen Anwendungszweck aber wohl trotzdem lieber zum MPP greifen, da ich mit meinen Kompressorkühlboxen im Herbst und Winter sonst Probleme bekommen könnte und dann einfach so viel wie möglich aus der Solaranlage herausholen möchte.)
Nun steht in der Literatur, daß Solarmodule problemlos zusammengeschaltet werden können, um eine höhere Leistung zu erhalten. (Parallelschaltung)
Wenn ich zwei identische Module parallel schalte ist die Sache klar. Die (Leerlauf)spannung ist gleich und bleibt gleich (U1 = U2 = Uges.). Die Stromstärke ergibt sich aus der Summe der Stromstärken der beiden Module (Iges= I1 + I2).
Doch was passiert, wenn ich zwei oder mehr unterschiedliche Module zusammenschalte?
(Ich hab hier halt schon 2 x ca. 50 Wp (Monokristalin?) und 1x ca. 40 Wp (Amorph?) rumliegen.)
Die einzelnen Leerlaufspannungen dürften unterschiedlich sein. Auf jeden Fall wenn der Temperaturfaktor noch hinzu kommt. Die Gesamtleerlaufspannung der Solarmodule dürfte dann wohl der Mittelwert der Einzelspannungen sein. Richtig?
Wenn ich nun einen Shunt-Regler verbaue müßte der Leerlaufspannungsunterschiede zwischen den einzelnen Modulen in der Praxis doch egal sein, da die Spannung im Gesamtsystem von der Batterie vorgegeben wird, oder?
Aber wie sieht es jetzt beim Einsatz eines MPP-Reglers aus? Macht der noch Sinn oder ist der wegen eventuellen Verschiebeströme sogar kontraproduktiv? Und wie sieht das im Zusammenhang mit der Frage der (Teil)abschattung einzelner Module aus, da ich bei mehreren Modulen davon ausgehen muß, daß mindestens eins immer teilweise durch Antennen, aufstehender Dachluken usw. abgeschattet wird.
Und als Extra noch folgende zusätzliche Denksportaufgabe: Wie sieht es aus, wenn ich nun an der Solaranlage eine Kompressorkühlbox betreibe. Sobald der Kompressor läuft zwingt er mir ja die Batteriespannung in die Knie. Heißt das, daß dann der MPP-Regler in der Praxis wieder einen größeren Vorteil hat?
Hätt ich mal in der E-technikvorlesung besser aufgepaßt, aber ich glaube sowas kam da auch garnicht dran.