Verschaltung Module, 2 parallele Strings und Schatten? EILT

Öfters hier Angemeldet: 12.04.2008 Beiträge: 26

Hallo zusammen,

eigentlich wollte ich demnaechste meine fertige Anlage vorstellen, aber jetzt muss ich euch leider doch zuerst noch mit einem Problem belaestigen.

Meine Anlagendaten:
20x Solara S890TI/M-200
1x SMA SB 3300 (1MPP-Tracker)
am Netz seit Ende Juli

Ich habe 2 Strings mit je 10 Modulen.
Mein Dach ist von November bis Februar ueber die gesamte Breite durch das Nachbarhaus vom Trauf her teilverschattet.
Der Schatten laeuft ab 13:00 nach rechts weg.

Der Plan war, die Module wie in Bild 1 zu verschalten, damit wenigstens 1 String weitgehend schattenfrei ist.

Jetzt bekam ich die Info, dass die Module bei der Installation angeblich wie in Bild 2 verschaltet wurden:

Die wichtige Frage:
Was ist besser?

Ich habe mich durch einige langen Beitrage (dabo, superhaase, RichardN...vielen Dank), die sich mit dem Thema befassen, gekaempft und das so verstanden, dass, wenn moeglich 1 String unverschattet sein sollte. Also waere Bild1 besser.
Dann habe ich bei SMA angerufen, und mir erklaeren lassen, das der verschattete String keine Spannung mehr bringt und den anderen mit runterzieht und sich das ganze irgendwo einpendeln wird.
Und viel schlimmer, es wird im verschatteten String ein Strom in die falsche Richtung fliessen. Ob das den Modulen was ausmacht konnte er mir nicht sagen.
Ich habe jedenfalls in den obengenannten Ausfuehrungen (z.B.:
http://www.photovoltaikforum.com/viewtopic.php?t=11243) was anderes verstanden.
Und er hat mir empfohlen die Strings wenn moeglich symmetrisch zu belegen, dass an beiden Strings die gleiche Verschattungssituation vorliegt (oder den Schatten - Nachbarhaus entfernen Smile

).
Das wuerde das Problem mit dem falschen Strom beheben, aber nach dem was ich hier gelernt habe haette ich dadurch deutlich weniger Leistung.

Ich wuerd mich riesig freuen, wenn ihr mir da zeitnah weiterhelfen wuerdet und mir sagen koenntet was nun richtig und was falsch ist, weil ich sobald als moeglich den Solarteur kontaktieren sollte.

Ein paar technische Infos sind auch immer willkommen. Ich lerne immer noch.

Vielen herzlichen Dank im Voraus und sobald das durchgestanden ist, kommt die Vorstellung der fertigen Anlage.

Gruss

maadias

Forumsinventar Angemeldet: 09.11.2007 Beiträge: 1462

Hi maadias,

was den Rückstrom in den Modulen betrifft, könntest Du ja aktiv über Stringdioden nachdenken. An ihnen verlierst Du zwar immer auch etwas Leistung, aber das ist u.U. weniger als wenn Du rückwärts in den verschatteten String einspeist. In diesem Fall würde ich auch auf jeden Fall zu Bild 1 tendieren. Allerdings ist der Zeitraum, in dem Du Schatten auf den Modulen hast, sehr gering, so dass sich der ganze Aufwand u.U. nicht rechnet. Problematisch wird die Sache nur bei Verschaltungsvariante 2. Denn wenn hier in jedem String ein Modul (komplett) ausfällt und somit keine Leistung und Spannung liefert, läuft Dein WR in der unteren Spannungsbegrenzung. Hier stellt sich die Frage, ob er überhaupt ans Netz kommt oder im Schattenzeitraum einfach nur auf Schattenfreiheit wartet. U.U. reicht ja auch nur im Verschatteten String eine Diode, der zusätzlichge Spannungsmismatch könnte u.U. in der Umpp Variation der 10 Module untergehen.

Ciao

Retreni

Öfters hier Angemeldet: 12.04.2008 Beiträge: 26

Hallo zusammen,

ich habe heute mit meinem Solarteur telefoniert und mal angefragt ob da evtl. ein falsches Bild der Stringbelegung in die Ausarbeitung gerutscht ist. Das ist angeblich nicht der Fall. Alles deutet darauf hin, dass tatsaechlich nach Bild2 verschaltet wurde. Er hat dann 4 "Spezialisten" gefragt und alle haben behauptet es waere so am sinnvollsten, bzw. am sinnvollsten waere eine symmetrische Stringbelegung was den Schatten betrifft (was ja in der Praxis, egal in welcher Konfiguration, gar nicht moeglich ist, weil jeder Schatten ja wandert). Jedenfalls Kernaussage: wenn schon Schatten, dann am besten auf beiden Strings.
Er hat mir dann vorgerechnet, dass, wenn in jedem String 2 Module verschattet waeren, die Leistungsausbeute besser ist, als wenn ein String voll beleuchtet ist...???

Vor ich mich da in etwas verrenne, wer hat denn nun Recht? Fuer mich klingt das was hier im Forum geschrieben wurd schluessig, aber woher kommen dann 4 Spezialisten, die was anderes behaupten?

Die Frage ist jetzt natuerlich, was soll ich tun? Soll ich darauf bestehen, dass die Verschaltung geaendert wird oder mich ueberzeugen lassen, das es so besser ist?

Hoffe weiterhin auf Hilfe von euch...

Gruss

maadias

Forumsinventar Angemeldet: 23.03.2006 Beiträge: 3803

Hallo,

also jetzt gehts aber los Smile

deine 4 Spezis wollen wahrscheinlich nur nicht wieder umverkabeln.
Im Übrigen sind sie beim Verkabeln nach meiner Vermutung lediglich den für sie von der Leitungsführung her einfacheren Weg gegangen.
Retrerni muss ich auch wiedersprechen, bei Verschattung fließen keine Rückströme, nur bei Defekten.
Auch hätten mir da generell 2 Tracker besser gefallen.
Alsio ich meine, müsste geändert werden so wie es geplant war.
Wahrscheinlich ist, dass bei der zuerst angedachten Möglichkeit mehr Jahresertrag rauskommt. Aber eine Untersuchung mit entgültiger Sicherheit kannst Du nur im Selbstversuch machen Smile

Viele Grüße:

Klaus

Forumsinventar Angemeldet: 09.11.2007 Beiträge: 1462

Hi maadias,

was hast Du die Fachleute (welche überhaupt) wie gefragt und wie haben sie reagiert? Hast Du ihnen die Auslegung der Anlage genannt und haben sie diese durchgerechnet?
Also machen wir halt ein kleines Rechenbeispiel. Gehen wir davon aus, dass in jedem String 2 Module verschattet sind und daher keine Spannung mehr liefern. Somit verhielte sich die Anlage so, als ob in jedem String nur 8 statt der 10 Module wären. Dies ergibt zwischen -10 und 70°C eine Stringspannung von 177 - 230 V, die minimale MPP-Spannung des Wechselrichters liegt bei 200V, somit wäre der WR (vorrausgesetzt die Netzspannung bleibt bei 230V) nur bis 35°C Modultemperatur in der Lage, einzuspeisen. Und das soll besser sein als ein String, der wenigstens die Hälfte der Dachleistung ins Netz bringt? Die "gleichmäßige" Stringverschaltung mag funktionieren, wenn der String normalerweise am oberen Ende des MPP-Spannungsbereich des WR hängt, aber nicht an der unteren Grenze.

Ciao

Retreni

Forumsinventar Angemeldet: 10.11.2005 Beiträge: 2211

Falsch falsch falsch...alles falsch... Spezialisten? Klar… aber nicht solar…

Zitat:

Die Frage ist jetzt natuerlich, was soll ich tun? Soll ich darauf bestehen, dass die Verschaltung geaendert wird oder mich ueberzeugen lassen, das es so besser ist?

Drauf bestehen....ansonsten soll er dir mal die letzte seite folgenden Dokumentes erklären...

was ist besser 2xGrüne Kennlinie oder 1x Grüne und 1x Rote....
http://www.fhtw-berlin.de/documents/Fachbereiche/Fachbereich_2/bui/Staedler/PV_Effekt.pdf

Forumsinventar Angemeldet: 09.11.2007 Beiträge: 1462

Hi Klaus,

dann erkläre mir doch bitte einmal, was passiert, wenn die Leerlaufspannung des verschatteten Strings kleiner ist als die optimale MPP-Spannung des zweiten Strings, wie ist dann die Stromrichtung im verschatteten String?
Im übrigen war es der Threadauthor selbst, der das Thema Rückstrom eingebracht hat...

Ciao

Retrerni

Forumsinventar Angemeldet: 23.03.2006 Beiträge: 3803

Sorry Retrerni,

kann dir auch nur schreiben was ich immer gelesen habe und immer wieder neu lese, zum Beispiel aktuell bei SMA in der Bedienungsanleitung des SMC4600A.
Die Spannung des beschatteten Stranges wird ja (bei Parallelschaltung mit unbeschattetem Strang) nicht niedriger, es fließt dann ein deutlich reduzierter Strom aus dem beschatteten Strang im Extremfall gar kein Strom mehr, aber auch kein Rückstrom. Die Spannung bleibt auf dem Niveau des unbeschatteten Stranges (wenn man mal kleinere Korrekturen des MPP-Trackers außen vor lässt) .

Viele Grüße:

Klaus

Forumsinventar Angemeldet: 10.11.2005 Beiträge: 2211

Rückstrom kommt wenn der Wechselrichter abschaltet oder gar nicht läuft...und nur dann...

Zitat:

Die Spannung des beschatteten Stranges wird ja nicht niedriger, es fließt dann ein deutlich reduzierter Strom

Das ist der Knackpunkt... die Regelung ist ja immer noch aktiv... und wird auf den MPP der Summe der beiden Kennlinien regeln...ergo etwas unterhalb des unverschatteten Strings, und weit überhab des Verschatteten....wobei vom verschatteten auch auf dem MPP nicht mehr viel Leistung kommt, und der unverschattete nur etwas unterhalb des MPP betrieben wird.... auch wenn dies 5% der Spannung wären (was schon sehr sehr viel ist) kommen von diesem noch >98%..Leistung...

Öfters hier Angemeldet: 12.04.2008 Beiträge: 26

Hallo zusammen,

danke fuer die schnellen Antworten.
Retrerni hat jetzt auch noch meinen 2. Fall widerlegt. Ich bin bei meinen Berechnungen bisher davon ausgegangen, dass die verschatteten Module nicht komplett wegbrechen, da das schattenwerfende Objekt relativ weit weg ist (ca.18m). Laut einigen Annahmen hier muesste in etwa die Spannung anliegen, die an einem sehr bewoelkten Tag anliegt und die hatten wir im August schon und da lief alles normal bei ca. 10% Leistung.
Wurde ja gerade wieder bestaetigt. Wenn nun 2 Module durchschalten dann ist gemaess Retrerni zumindest in dem beschatteten String eh Feierabend. Die Frage ist: fuehrt so ein Schatten zum Druchschalten der Bypassdioden?
In meinem Fall haette ich ja je nach Sonnenstand im unteren String 6 von 10 Modulen im Schatten oder alle 10 und im oberen selten 2, meistens keine.

Wen ich gefragt habe:
bei SMA die Hotline angerufen, da wurde mir erklaert, dass Rueckstroeme durch den verschatteten String fliessen und dass der verschattete String die Spannung des unverschatteten runterzieht und das die verschatteten Module keine Spannung mehr haben.
Beim Solarteur habe ich bisher lediglich versucht herauszubekommen, ob tatsaechlich wie in der Doku verschaltet wurde und meinen Wunsch geaeussert, das ich gerne die andere Schaltung haette. Mein Ansprechpartner dort hat dann angeblich 4 Spezialisten gefragt. Die Anlagendaten muessen ihm ja zwangslaeufig vorliegen, ob einer der "Spezialisten" die eingesehen hat, weiss ich nicht.
Auf meinen Versuch hin, das ganze etwas technischer zu erklaeren ging ihm das fachlich wohl zu weit (ich bin immer noch Laie) und er hat gemeint er muesse sich da erst nochmal schlau machen...

Gruss

maadias

Forumsinventar Angemeldet: 09.11.2007 Beiträge: 1462

Hi Klaus,

interessant, dass Deine Module auch im Dunkeln die volle Strangspannung liefern... mir ist ein derartiges Verhalten unbekannt. Bei langsam zunehmender Verschattung geht natürlich erst der Strom zurück, aber wenn der nicht mehr existent ist, ist auch die Spannung Null. Eine PV-Zelle ist schliesslich eine Stromquelle. (Gut, ich sprach in obigem Beispiel inkorrekter weise nur von verschattet, nicht von völlig abgedunkelt).

Ciao

Retrerni

Forumsinventar Angemeldet: 23.03.2006 Beiträge: 3803

Jetzt ists aber mal gut, zwischen Schatten und Dunkel besteht jedenfalls für mich noch ein erheblicher Unterschied. Wie schon geschrieben, gebe nur das Gelesene wieder.... Wenns natürlich auf einem Teil der Anlage Nacht wird und auf dem anderen munter die Sonne scheint...

Öfters hier Angemeldet: 12.04.2008 Beiträge: 26

Wenn ich das richtig verstanden habe gibt es also 2 Gruende, dass die Spannung ausserhalb des WR-Bereichs laeuft:
a) Bypassdioden schalten durch
b) es wird so dunkel, das die Stringspannung soweit sinkt.
Also 2 Faelle:
1. die Spannung liegt nach wie vor im erlaubten Bereich, weil es helldunkel ist, der Wechselrichter sucht sich den MPP und geht mit der Spannung des hellen Strings etwas runter.
2. der 2. String bringt keinen Strom/Spannung mehr.
Was macht der WR in diesem Fall?

@Boecklmueller:
was ich bisher zusammensimuliert/gerechnet habe, ergibt 97,5% des prognostizierten Jahresertrags fuer meinen Wunsch und 96% fuer das was installiert wurde. Nicht die Welt, aber hier gehts auch ums Prinzip und jeder hier will wohl das Maximum aus seiner Anlage rausholen.

Forumsinventar Angemeldet: 23.03.2006 Beiträge: 3803

Hallo,

wenn Du beide Stränge beschattet hast geht die Spannung nach unten weil im Idealfall Bypassdioden durchschalten sollten. Außerdem fällt auch noch die Leistung beider Stränge stark ab.
Wenn Du nur einen Strang beschattest wirst Du an der Spannung kaum was bemerken. Sehr wohl geht aber die Gesamtleistung und der Gesamtstrom zurück. Weil der beschattete Strang stark zurückgeht. Der nicht beschattete Strang behält seine Leistung bei.

Viele Grüße:

Klaus

editiert: Noch dazu kommt, wie Retrerni schon richtig geschrieben hat, dass die SB3800 eine untere Regelgrenze haben und möglichst nahe an der auch laufen sollen. Nur wenn beide Stränge beschattet sind wird die dann unterschritten und der Wr auf seinem unteren Limit (um die 200V) verharren und zusätzlich nicht mehr der MPP gegeben sein, also nochmals Leistungsverlust.

Forumsinventar Angemeldet: 09.11.2007 Beiträge: 1462

Also fasse ich mal die gesammelten Beiträge dieses Threads in einem Satz zusammen, auch wenn über die Details und realen Vorgänge noch trefflich diskutiert werden könnte:

Die Modulverschaltung muss so wie in der ersten Graphik gezeigt vorgenommen werden, da sonst unnötige und die Anlagenrentabilität gefährdende Leistungsminderung eintritt.

Ciao

Retrerni