Solarmodul mit gebrochenem Glas, Fragen und Probleme!!!

Neu hier Angemeldet: 20.07.2008 Beiträge: 7

Hallo zusammen,

ich bin für wenig Geld zu einem Solarmodul mit gebrochenem Glas gekommen.
Gebrochen heisst, Modulglas ist auf die komplette Fläche in kleine Stückchen zerbrochen.
An einer Stelle ist auch eine Zelle beschädigt.

Das Modul hat laut Angaben: 175 Watt, 44 Volt Leerlaufspannung, ca 36 Volt Umax bei Belastung und ca 4.9 A bei Belastung.

Im Leerlauf hat das Modul jetzt um die 40-41 Volt auch bei wenig Sonne.

Ich hab jetzt mal einen 12 Volt Lüfter angeschlossen. Bei voller Sonne, ca 12 Volt und ca 2,5 Ampere gemessen.
Ein bischen wenig finde ich, vor allem, weil die Spannung so weit zusammen bricht.
Und es sind auch nur ca 30 Watt.

Macht das gebrochene Glas so viel aus oder kann es an der beschädigten Zelle liegen?

Das reicht ja jetzt nicht mal um eine 12 Volt Batterie zu laden oder?

danke für eure Hilfe
schöne Grüße
Mario

Verfasst am: 20.07.2008, 14:38

Hallo Mr. Solar,

Erst einmal herzlich willkommen im Forum.

Eine so hohe Leerlaufspannung bei "wenig Sonne" ist normal - auch wenn Zellen leicht defekt sind. Alle Zellen sind in Reihe geschaltet. Wenn die beschädigte Zelle nur noch den halben Strom liefern kann dürfte die Spannung über dieser Zelle bei halber Maximalleistung des Moduls sich umkehren und es wird Leistung dort verbrannt. Die Zelle sollte dann heiß werden. In der Regel haben Module 1-3 (6) Bypassdioden, die dies verhindern sollen. Dann würden bei Belastung plötzlich z.B. 1/3 der Modulleistung fehlen, was sich aber nur in den Spannungswerten ausdrückt (nicht im max. Strom).

Eingentlich würde ich erwarten, daß der 12V Lüfter jetzt Geschichte wäre. Mutig, mutig!
Das Zusammenbrechen der Spannung hat ihn wohl gerettet.

Gab schon Besitzer von Modulen, die zwar einen Glasbruch feststellten, aber ab Wechselrichter noch keine Änderungen wahrnehmen konnten.

Für eine Batterie bräuchtest Du einen Laderegler, der auch mit der recht hohen Modulspannung zurecht kommt. Mit 2,5A Ladestom kann man natürlich auch laden, ist halt 'ne Frage des Verbrauches bzw. der geplanten Akkukapazität.

Gruß
fischkopp

Neu hier Angemeldet: 20.07.2008 Beiträge: 7

Hallo und danke für die schnelle Antwort. Foren sind einfach was tolles!!

Wenn ich nach dem gehe was du schreibst, dürfte bei mir eigentlich keine Zelle defekt sein oder? Sonst wäre meine Leerlaufspannung ja ca ein drittel niederiger.

Ich habe jetzt nochmal einen Test gemacht:

3x 12Volt Lampe mit 55 Watt in Reihe = 36 Volt und 165 Watt.

Also ziemlich genau das, was mein Modul bringen sollte.

Gemessen habe ich dann bei wolkenfreien Himmel mit der oben beschriebenen Last:

ca. 19 Volt und ca. 2,3 Ampere also gerade mal 44 Watt.

Bischen wenig finde ich, woran kanns liegen?
An der gebrochenen Glasscheibe?
Oder ist doch eine oder zwei Zellen defekt?

Verfasst am: 20.07.2008, 17:45

Hallo Mr. Solar,

Wenn noch Sonne da ist mal die Modulanschlußdose hinten öffnen und reinschauen wie viele Dioden verbaut sind.
Es gibt Module wo der Inhalt vergossen ist... dann kann man nichts tun.
Wenn die Dioden allerdings zugänglich sind könnte man mit Belastung&Sonne mal messen ob über den Dioden Spannung abfällt. Normalerweise verteilt sich die Spannung +- gleichmäßig über die drei (gehe mal davon aus) Dioden. Bei einer flauen Zelle in dem durch die Bypassdioden geschützten Bereich würde dann sich die Spannung über der Diode umkehren auf -0,5 V. Da die Zellen meist in Doppelspalten durch eine Bypassdiode geschützt werden, kann man so identifizieren wo das Problem liegt.

Experimentell kann man durch vollständige Abdecken von einzelnen Zellen die Bypassdioden in Aktion bringen und so die Spalten der flauen Zellen identifizieren- vorausgesetzt es wurde überhaupt Bypässe verbaut und es sind mehere. Wenn alles normal wäre, dann fehlt ein Teil der Spannung (Abhängig von der Anzahl der Dioden) sowie besagte weitere 0,5V.

Aber es sieht nicht so aus, als wenn es eine ganz schlechte Zelle per se gibt, da dann der Strom gleich bleiben würde und nur die Spannung nachläßt. Wenn durch den Glasbruch die Leiterbahnen beschädigt wurden müßten irgendwelche Stellen im Modul recht ungemütlich warm werden bis nachher rückseitig die Folie braun wird oder gar schmilzt.

Wenn man Glück hat befindet sich der Schaden in einer einzigen Zellspalte und man kann durch Herausnehmen der Bypassdiode und Ersetzen durch eine Brücke zumindest 2/3 der Leistung des Modules vorerst retten.

Nur der gebrochenen Glasscheibe würde ich nicht so dramatischen Leistungsverlust zutrauen. Da muß auch elektrisch ein Schaden sein.

Eigentlich wäre mal ein Photo vom Kanditaten angebracht (beschädigte Zelle, Glasbrüche, Moduldose offen)! Wink

Gruß
fischkopp

Verfasst am: 20.07.2008, 17:58

Mr.Solar hat Folgendes geschrieben:

Gemessen habe ich dann bei wolkenfreien Himmel mit der oben beschriebenen Last:

Blauer Himmel heißt nicht gleichzeitig das Du auch 100% der Leistung aus dem Modul bekommen kannst. Erzähl uns mal welchen Versuchsaufbau Du hattest um das Modul zu testen.

Der Tom Cool

Neu hier Angemeldet: 20.07.2008 Beiträge: 7

Hallo,

erst mal zu Lehmann28:
Mein Versuchsaufbau sah so aus:
Modul ca. 45° in Richtung Sonne,
dann drei 55 Watt Autolampen in Reihe (=36 Volt und 165 Watt),
mit zwei Messgeräten Volt und Ampere gemessen.

Hier ein Bild von dem Modul:

Von links die dritte Reihe, oberste Zelle stärkste Beschädigung, dritte Zelle von oben in der selben Reihe weißer Punkt im Glas, aber nichts eingedrückt.

beschädigte Zelle

nahaufnahme beschädigte Zelle

andere Zelle mit Glasbeschädigung

Daten des Moduls

Diodenbox

Fischkopp, vielleicht kannst du mir jetzt noch mehr sagen.
Die Dioden sind in eine Siliconartige Masse eingegossen, es sollte dort glaube ich schon irgendwie möglich sein zu messen, wenn man das Silicion aufschlitzt oder so.
Oder oben bei den Dingern, die durch schimmern?

Neu hier Angemeldet: 20.07.2008 Beiträge: 7

Jetzt hab ich extra Bilder gemacht und keiner antwortet mir mehr.!!??

Verfasst am: 23.07.2008, 15:06

Hallo,

Hatte schon was geschrieben, gestern hat der Server meine Antwort einfach ins Nivana geschickt.

Die Zelle 3.1 sieht wirklich ziemlich schwer geschädigt aus, da scheint irgendetwas eingeschlagen zu sein?!. Zelle 3.3 sieht nicht so dramatisch aus.
Einfacher wäre es mit einer Pappabdeckung die flauen Bereiche zu lokalisieren. Schon das vollständige Abdecken je einer einzelnen Zelle und Kontrolle des Spannung bei Belastung sollte ausreichen. Der flaue Bereiche - wenn es nur einer ist - sollte die Spannung am wenigsten verändern.

Sonst müßte man mit einem Skalpell die Dioden (sehen intakt aus) freikratzen und dann messen (die mittlere "schützt" wahrscheinlich die defekten Zellen 3.1 & 3.3).

Wenn schon Glas rausgebrochen ist wird es mit der mechanischen Belastbarkeit des Moduls nicht mehr weit her sein. Outdoor-Anwendung wäre ja allenfalls bei Sonnenschein nur möglich. Mit Glück sind vielleicht noch 2/3 der Leistung erreichbar wenn nur die beiden mittleren Zellspalten betroffen sind.

Gruß
fischkopp

Neu hier Angemeldet: 20.07.2008 Beiträge: 7

Hallo,

was müsste ich dann machen, wenn ich die 2/3 der Leistung haben will?

Mit dem Abdecken bin ich noch nicht auf ein brauchbares Ergebniss gekommen, weil ständig Wolken vorbei ziehen.
Ändert sich die Gesamtspannung dann um 0,5 Volt oder um 1/3 der Gesamtspannung?

Die Dioden habe ich schon frei gelegt, was muss ich da messen?

Die Zelle 3.1 wollte ich halt mit Silicon abdichten, dann müsste das eigentlich wieder relativ dicht sein.

Wie ist das jetzt nochmal mit Reihenschaltung von Zellen, die Spannung fällt ja bei einer defekten Zelle um ca 0,5 Volt ab, ohne die Gesamtspannung zu beeinträchtigen?

Der Strom orientiert sich doch an der schwächsten Zelle?
Also wenn eine Zelle nur noch z. B. 1 Ampere liefert, liefern alle anderen auch nur noch 1 Ampere, obwohl sie normalerweise z. B. 4 Ampere bringen würden?

Wäre super, wenn du mir eine kurze Anleitung geben würdest, was ich der Reihe nach messen bzw machen muss.

danke
M B

Verfasst am: 24.07.2008, 14:13

Hallo Mr. Solar,

1. Im unbelasteten Zustand müßte - wenn es nicht schon innerliche Kurzschlüsse in den Zellen gibt - sich die Leerlaufspannung des Moduls einstellen. Über jeder Diode müssen dann 1/3 der Leerlaufspannung anliegen.
2. In kurzgeschlossenem Zustand mal den max. Modulstrom bei voller Sonne ermitteln (10A Meßbereich)... erst kurzschließen, dann Sonne.
3. Mit den Lampen im belastetem Zustand die Spannungen über den einzelnen Dioden messen. Wenn nur eine Zelldoppelspalte defekt ist dann sind an zwei Dioden jeweils die Hälfte der Klemmen(Gesamt)spannung zu messen und an einer, der Defekten, nur -0,4V ... bitte erst beschalten, dann Sonne.
4. Falls Zellen nicht komplett zusammenbrechen aber durch innere Kurzschlüsse o.ä. nur etwas weniger Strom liefern können, kann man dies testen indem man über die Dioden mit einem Kroko-Klemmenkabel oder ähnlichem eine Überbrückung legt (auf guten Kontakt achten, da soll viel Strom fließen). Die Zellen dieser Doppelspalte sind dann kurzgeschlossen. Durch Messen des Kurzschlußstromes kann man dann identifizieren welche Modulpartien auf die Strombremse treten. Wenn alle Doppelspalten gleichmäßig wenig Strom liefern kann man wohl nichts machen. Wenn eine der Spalten stark schwächelt, kann man sich ausrechnen, wie viel Leistung man durch eine dauerhafte Überbrückung dieser Diode gewinnen würde.

Das Kurzschließen sollte das Modul schon vertragen, es sei denn es hat innerliche Schäden an den Leiterbahen etc. Passieren darf bei einem intakten Modul nichts - defekte Zellen könnten aber warm oder heiß werden; defekte Leiterbahnen/Zellkontakte könnten Brandstellen erzeugen. Die Moduledose sah ja zumindest 100% intakt aus. Wink

Über einer defekten Zelle kann auch eine hohe Spannung abfallen, und evtl. wird die Leistung der anderen Zellen dort verbrannt. Bin mit Schadbildern von defekten Zellen aber nicht so bewandert, könnte wahrscheinlich auch hochohmig oder niederohmig werden. Wenn sie nur "schwach" wird könnte sie durch sog. Rückströme heftig erwärmt werden... Die Spannungsverlust über der Zelle liegt dann bei 12-20V.

Der Strom orientert sich an der schwächsten Zelle, aber wenn diese nur 0,1A liefern vs. 4A liefern würde dreht sich bei starker Belastung eben die Polarität der Spannung über der Zelle um und es kommt zu Rückströmen in der schlappen Zelle. Normalerweise fließt der Strangstrom dann aber über den Bypass. Ein Wechselrichter kann eine Überlastung der Zelle evtl. auch verhindern, wenn er den Leistungsverlust durch das Zusammenbrechen der Spannung über der schlappen 0,1A-Zelle mißt und "merkt" daß mit viel Spannung und wenig Strom mehr Leistung zu holen ist. Eine Ohmsche Last kennt da aber keine Gnade - die Bypässe müssen halten wenn einen Zelle defekt/schlapp ist.

Wenn Du eine Doppelspalte für den Leistungsverlust verantwortlich machen kannst und sie brückst, kannst Du damit die Leistungsausbeute in Richtung 2/3 der Nennleistung erhöhen.

Alle Angaben natürlich ohne Gewähr und auf eigene Gefahr.... geschossene Meßgerätsicherungen, Krokoklemmen etc. werden nicht ersetzt! Wink

... und natürlich ausreichend Sonne!

Gruß
fischkopp

Fleißiges Mitglied Angemeldet: 28.11.2007 Beiträge: 550

Hallo,

Zitat:

Die Zelle 3.1 wollte ich halt mit Silicon abdichten, dann müsste das eigentlich wieder relativ dicht sein.

Würde mal bei Carglass nachfragen, Silikon hällt sicher nicht sehr lange.
Ein weiteres Problem bei Silikon ist der Gehalt an Essigsäure, selbst wenn es dicht wird, die Essigsäure könnte Schäden an den Zellen verursachen.
Gruß
Manfred

Neu hier Angemeldet: 20.07.2008 Beiträge: 7

Hallo,

so jetzt hatte ich endlich mal Zeit und die Sonne hat gescheint.

Meine Messungen haben folgendes ergeben:

Leerlaufspannung: 38,2 Volt

Kurzschlussstrom: 3,1 Ampere

Leerlaufspannung bei Diode 1 (auf dem Bild Links): 12,8 Volt
Leerlaufspannung bei Diode2 (auf dem Bild mitte): 12,5 Volt
Leerlaufspannung bei Diode 3 (auf dem Bild rechts) 12,8 Volt

Kurzschlussstrom bei Diode 1: 3,2 A
Kurzschlussstrom bei Diode 2: 2,6 A
Kurzschlussstrom bei Diode 3: 3,0 A

Mit den 3 Lampen angeschlossen:

Gesamt: 13 Volt und 2,7 Ampere also nur 35 Watt

Bei Diode 1: 9,5 Volt und 0,67 Ampere
Bei Diode 2: 0,6 Volt und 0,15 A
Bei Diode 3: 7,0 Volt und 0,5 A

Wenn ich eine einzelne Zelle mit einen Karton abschatte passiert folgendes (3 Lampen angeschlossen):

Bei den beiden äußeren Zellenspalten gehts runter auf ca. 2,5 A und 11 Volt,
bei der mittleren Zellenspalte ändert sich nichts.

Was sagt mir das jetzt ?
Die mittlere Zellenspalte ist defekt? Die anderen aber auch nicht ganz in Ordnung?

Was kann ich tun?
Wie überbrückt man die Dioden?

danke
Mario

Neu hier Angemeldet: 20.07.2008 Beiträge: 7

Hi,

kann mir bitte nochmal jemand weiterhelfen?

Fischkopp du kennst dich doch scheinbar aus!!

Hab die ganzen Messdaten im letzten Beitrag von mir rein geschrieben.

Wie funktioniert das mit dem überbrücken von Dioden.

danke im voraus

schöne Grüße
Mr. Solar

Forumsinventar Angemeldet: 09.11.2007 Beiträge: 1210

Hi Mrsolar,

also wenn ich das Photo oben richtig interpretiere, sind die Dioden nur in Silikon eingegossen. Somit könnte man das Kasteninnere vorsichtig vom Silikon befreien und mit einem Multimeter dann die Einzelverbindungen durchmessen. Oben scheinen ja die Kontaktstreifen im Kasten anzukommen, hier lässt sich vielleicht die Zellverschaltung auftrennen und so jeder einzelne String (u.U. auch ohne Bypassdiode) durchtesten. Dann sieht man schnell, ob die Diode oder der Zellabschnitt beschädigt ist und könnte ihn direkt brücken. Der mittlere Abschnitt scheint beschädigt zu sein, aber ob dies nur an der Bypassdiode liegt, wage ich zu bezweifeln.

Ciao

Retrerni