Solar

Eine Solaranlage besteht im Allgemeinen aus Solarmodul(en) (Panel) und einem Solarregler. Es können mehrere Solarmodule/Regler verbaut werden. Sobald die Sonne scheint, beginnt der Regler die Batterie(n) zu laden.

Solarmodule

sind entweder Polykristallin (meist blau eingefärbt), Monokristallin oder werden als Schindelmodule gefertigt. Die Leistung der Platten wird in Wp (im Maximum-Power-Point).

Dabei bedeutet W = Watt und p = peak, also genauer Wattpeak. Peak bedeutet hier den Arbeitspunkt des Moduls, bei der höchsten Leistung.Beispiel 100Wp bedeutet, dass das Modul 100W im optimalen Fall liefern kann.

Eine polykristalline Zelle ist bläulich und strukturierter als eine monokristalline weil man teilweise (hängt von der Beschichtung und dem verwendeten Ätzverfahren ab) die einzelnen Kristallgrenzen sehen kann.

Eine monokristalline Zelle ist meist deutlich dunkler (dunkelblau oder schwarz), hat eine gleichmäßige Oberfläche. Da es keine Kristallgrenzen gibt, kann man diese auch nicht sehen. Schindelmodule bestehen aus Monokristallinen Zellen, die durch Überlappung der Silizium Wafer eine bessere Ausbeute haben. Somit ergibt sich bei gleicher Grundfläche eine bessere Ausbeute.

Alle Zellen – monokristallin wie polykristallin – verlieren über die gesamte Lebensdauer kontinuierlich an Leistung. Hier geht der Punkt an die polykristalline Technik: Polykristalline Zellen verlieren deutlich weniger an Leistung über die Lebenszeit im Vergleich zur monokristallinen Technik. Schindelmodule, die durch Überlappung der Silizium Wafer eine bessere Ausbeute als die polykristallinen bzw. der monokristallinen Module haben.

Wirkungsgrad

Bei direkter Sonneneinstrahlung sind monokristalline Solarmodule, mit einem Wirkungsgrad von bis zu 22%, deutlich effektiver als polykristalline Module. Diese erreichen lediglich einen durchschnittlichen Wirkungsgrad von 15-20%.Schindelmodule sollen >20 % Wirkungsgrad haben. Man sollte bei aller Euphorie nicht auf so klingende Namen wie BackContact oder Backwire oder so ein Quatsch reinfallen. Hier hilft nur Datenblatt nehmen und vergleichen. Es sind auch keine gravirenden Unterschiede zu erwarten. Die Technik ist sehr ausgereift.

Wer auf das Gewicht achten muss, der sollte Klebemodule nehmen. Wer mit der Zuladung weniger Sorgen hat, geht auf Rahmenmodule, die es in den verschiedensten Formen gibt. Für die Befestigung der Rahmenmodule nimmt man vorgefertigte Halter, die entweder geklebt oder verschraubt werden.

Grundsätzlich gilt

• Große Module haben höhere Wirkungsgrade als kleinere
• Klebemodule sind leichter als Rahmenmodule
• Polykristalline Module sind günstiger als Monokristalline und als Schindelmodule

Wieviel Module brauche ich denn? Götz oder Guido knallen da mindestens 700Wp drauf! Die Antwort – das kommt drauf an.

Radio Eriwa

Bei günstiger Sonneneinstrahlung im Sommer wird ein 100Wp Modul max. 7A -8 A bei 19 -22V Modulspannung erzeugen. Im Winter sieht das dann schon anders aus. Durch den falchen Winkel zur Sonne erwartest Du lieber 1-1,5 A die in den wenigen Sonnenstunden erzeugt werden können.

Ich persönlich habe folgende Zellen auf meinem Dach montiert:Die Zellen sind zusätzlich zu der alten Anlage als zweite Anlage separat aufgebaut. Ich habe mich für die schwarze Variante entschieden.

Verschaltung der Platten

Grundsätzlich lassen sich Module entweder parallel oder auch in Reihe schalten. Schalte ich in Reihe, so erhöht sich die Spannung, der Strom sinkt und es werden geringere Querschnitte der Leitungen  möglich. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass viele Solarregler die höheren Spannungen besser verarbeiten können.

Der Nachteil der Reihenschaltung besteht in der Abschattung. Steht also ein Modul im Schatten, so  reduziert sich sofort die Gesamtleistung aller Module. Bei Parallelschaltung ist das nicht der Fall.

Meine Module sind parallel geschaltet. Ich habe aber auch 2 Kreise auf dem Dach, die unabhängig voneinander arbeiten.

Solarregler

Hier gibt es die unterschiedlichsten Systeme.

1. Integriert im CBE oder Schaudt Elektroblock
2. PWM
3. MPPT
4. Kombinierte System

Der PWM-Regler ist im Prinzip ein Schalter, der eine Solaranlage mit der Batterie verbindet. Als Ergebnis wird die Spannung der Anlage fast auf die Spannung der Batterie heruntergezogen.Bei optimaler Sonneneinstrahlung die einfachste Lösung

Der MPPT-Regler hingegen ist komplexer (und teurer): Er passt seine Eingangsspannung so an, dass die Solaranlage die maximale Leistung erbringt. Dann wird diese Energie umgewandelt, um die variierenden Spannungsanforderungen der Batterie und der Last zu versorgen. Auf diese Weise entkoppelt er im Prinzip die Anlage und die Batteriespannung. So kann sich zum Beispiel auf der einen Seite des MPPT-Ladereglers eine 12 Volt Batterie befinden und auf der anderen Seite Paneele, die in Serie geschaltet sind, um 36 Volt zu erzeugen. Es ist allgemein anerkannt, dass ein MPPT- einen PWM-Regler in einem kalten bis mäßig warmen Klima übertrifft, wohingegen beide Regler in einem subtropischen bis tropischen Klima in etwa die gleiche Leistung erbringen

Ich nutze den Victron MPPT 75/15. Dieser kann eine Spannung von max. 75Volt und liefert max. 15A Ladestrom. Da ich nur jeweils 2 Solarplatten an einem Regler habe, komme ich mit dem 15A Ladestrom pro Regler aus.

Es gibt aber auch andere Hersteller, da ist die Auswahl groß und Geschmackssache. Ich nutze den Victron gerne, da die Daten per Bluetooth übertagen werden können. Die Zeit, dass man sich die Anzeigeinstrumente in die Schränke bohrt ist nun auch vorbei.

Wer dennoch gerne Löcher irgendwo rein bohrt kann auch diesen Regler nehmen. Funktioniert einwandfrei, habe ich Jahrelang ausprobiert. Meist muss man auch noch eine externe Anzeige dazu nehmen.

Kombinierte Systeme

Halter

Steckverbinder

Solarpanels haben normalerweise einen Steckverbinder, der die Panele über ein Kabel mit dem Regler verbindet. Meistens sind diese direkt an der Solarzelle montiert. Oder die Solarzelle hat auf der Rückseite einen Anschluss. So schön einfach wie die Steckverbinder auch sind, ich empfehle die Leitungen möglichst direkt an die Solarzelle anzuklemmen. Bei der Auswahhl der Zelle sollte man darauf achten, dass man die Leitungen auch direkt anklemmen kann. Warum der Aufwand? Nun, zum einen sind die Stecker recht teuer. Sie müssen UV Stabil, Termperaturstabil und dicht sein. Jeder Stecker hat aber auch einen Übergangswiderstand. Je mehr Steckverbinder, je höher der Übergangswiderstand, so größer der Spannungsfall. Da kommen dann von den 19-21V der Zelle nur noch 18V an. Zum anderen sind die Steckverbinder recht schwer. Wenn man die so einfach unter die Solarplatte legt kann es schon mal klappern.

Querschnitte der Leitungen

Dachdurchführungen

Kabelkanäle