Dimensionierung Wechselrichter

Stammmitglied Angemeldet: 25.02.2006 Beiträge: 46

Hallo,

heute mal eine knifflige Frage:
- gegeben ein Dach Ausrichtung Süd mit 25 Grad Dachneigung und 30 PV-Modulen (Solarworld 210W)
- 2 SMA-WR SB 2100TL (12 Module) und 3300TL (18 Module)

Lt. SMA sollen eigentlich nur max. 11 Module an den SB 2100TL. In den Spitzenzeiten hat man mit 12 Modulen einen Verlust.

Kann man diesen Verlust (z.B. bei 900 KWh/KWp und bei 950 KWh/KWp)eigentlich berechnen, um so zu sehen ob der Mehrpreis für einen SB 3300TL gerechtfertigt wäre?

Bin schon gespannt auf eure Berechnungen Wink

Verfasst am: 22.07.2006, 22:36

Hallo Solarfan
Überlegege mal einen SB4200 oder einen SB 5000
Mit sonigem Gruß
Eberhard

Stammmitglied Angemeldet: 25.02.2006 Beiträge: 46

Hallo Eberhard,

kannst du das ein bisschen genauer erklären? Der SB5000 ist sicherlich günstiger als ein SB2100+SB3300, aber damit bin ich ja noch mehr unterdimensioniert. Oder rechne ich da irgendwie falsch?
Wie das mit einem SB4200 gehen soll ist mir auch unklar.

Verfasst am: 23.07.2006, 07:16

solarfan hat Folgendes geschrieben:

- 2 SMA-WR SB 2100TL (12 Module) und 3300TL (18 Module)

Lt. SMA sollen eigentlich nur max. 11 Module an den SB 2100TL. In den Spitzenzeiten hat man mit 12 Modulen einen Verlust.

Ich habe ebenfalls Solarworld 210 Poly und
zwei mal SMA3300TL mit je 18 Modulen und
einen SMA2100TL mit 11 Modulen.

Sorry: Fett geschriebenes ist nachträglich verbessert: Ich hatte das Wort PEAK vergessen. Im MPP-Bereich arbeitet der WR ja schliesslich immer - im MPP-PEAK bereich nur bei Vollast

Im direkten Vergleich ist der 2100 schon mal (aber sehr selten) im MPP-PEAK-Bereich wenn die beiden 3300er noch einiges davon entfernt sind, obwohl ich die Leistungsmässig schlechtesen Module auf dem 2100 habe.

Nun, der MPP-PEAK-Bereich ist mir eigendlich der Liebste. In die Begrenzung sind meine WR meines Wissens noch nie gegangen. Mal sehen ob das im Winter wenn es kalt ist passiert.
Mit einem Modul mehr wäre das aber mit Sicherheit schon ein paarmal passiert. Aber selbst dann ist abzuwägen ob ein wenige Stunden im Jahr abgeriegelter WR nicht doch mehr Ertrag bringt, wenn er dafür viele hundert Stunden im MPP-PEAK-Bereich arbeitet.

Verfasst am: 23.07.2006, 19:08

solarfan hat Folgendes geschrieben:

Kann man diesen Verlust (z.B. bei 900 KWh/KWp und bei 950 KWh/KWp)eigentlich berechnen, um so zu sehen ob der Mehrpreis für einen SB 3300TL gerechtfertigt wäre?

Am besten lädts Du Dir das Tool GenAu_7.30 von der SMA-Seite herunter:

http://www2.sma.de/index.php?id=2350&ebene0=7&name=GenAu&menuepunktname=GenAu&ebene1=genau&keinKategoriemenu=aus

Man sieht, dass 12 Solarworld SW 210 an einem SMA 2100 TL einen Energienutzungsfaktor von 99,74 % haben. Dir gehen also bei 950 KWh/KWp etwa 2,5 KWh respektive 1,25 € pro Jahr verloren Idea

Nebenbei ist der Energienutzungsfaktor bei den 18 Modulen an einem SMA 3300 TL auch "nur" 99,86 % Cool

Mein ( guter ) Rat: Lass Deine Dimensionierung so wie beabsichtigt mit dem SMA 2100 TL stehen. Du wirst in der Praxis sogar mit einem höheren Ertrag belohnt weil kleinere Wechselrichter einen kleineren Eigenverbrauch haben was sich in über 95 % der Zeit, an dem nicht die maximale Power zur Verfügung steht, positiv auswirkt. Wirtschaftlich holst Du den Mehrpreis für den größeren WR sowie so niemals herein. In 10 Jahren gibt es die ( nur theoretischen ) 1,25 € pro Jahr auch nicht mehr weil die Module dann gealtert sind.

In Deutschland wird viel Geld verschenkt durch zu groß dimensionierte Wechselrichter.

Verfasst am: 23.07.2006, 21:52

Kollektor hat Folgendes geschrieben:

Man sieht, dass 12 Solarworld SW 210 an einem SMA 2100 TL einen Energienutzungsfaktor von 99,74 % haben. Dir gehen also bei 950 KWh/KWp etwa 2,5 KWh respektive 1,25 € pro Jahr verloren Idea

Nebenbei ist der Energienutzungsfaktor bei den 18 Modulen an einem SMA 3300 TL auch "nur" 99,86 % Cool

Mein ( guter ) Rat: Lass Deine Dimensionierung so wie beabsichtigt mit dem SMA 2100 TL stehen. Du wirst in der Praxis sogar mit einem höheren Ertrag belohnt weil kleinere Wechselrichter einen kleineren Eigenverbrauch haben was sich in über 95 % der Zeit, an dem nicht die maximale Power zur Verfügung steht, positiv auswirkt. Wirtschaftlich holst Du den Mehrpreis für den größeren WR sowie so niemals herein. In 10 Jahren gibt es die ( nur theoretischen ) 1,25 € pro Jahr auch nicht mehr weil die Module dann gealtert sind.

In Deutschland wird viel Geld verschenkt durch zu groß dimensionierte Wechselrichter.

Diese Aussage würd ich hier im Forum schon mal etwas ausführlicher beantwortet haben. Da es hierzu anscheinend grundlegend verschiedene Meinungen gibt Exclamation

@Kollektor: Kannst du mir sagen wie ich den "Energienutzungsfaktor" berechne ??

Danke

Betatester

Verfasst am: 23.07.2006, 23:08

Zunächst muss ich mich korrigieren. Bei der Dimensionierung von solarfan schrieb ich, dass ihm 1,25 €/Jahr durch den SMA 2100 TL verloren gehen. Tatsächlich ist der Energieverlust nicht 2,5 KWh/Jahr sondern 6,25 KWh/Jahr ( ca 3,3 €/Jahr ) da er ja eine maximale Leistung von 2520 Watt ins Netz einspeisen könnte und ich habe nur mit 1000 W gerechnet. 2520 Watt werden aber wohl nur für sehr kurze Zeit an sehr kalten sonnigen Tagen erreicht und auch nur dann, wenn die Module senkrecht zur Sonne stehen. Er hat aber mit seinen 25 Grad Neigung seinen Hauptertrag im heißen Sommer und da stehen keine 2520 Watt mehr an.

@Betatester:

Der Energienutzungsgrad ergibt sich aus der tatsächlich ins Netz eingespeisten Energie dividiert durch das Integral aller tatsächlich von den Modulen abgegeben Leistung über ein Jahr. Besser als ich kann es SMA erklären:

http://download.sma-america.com/smaprosa/dateien/1376/Auslegung-PV-Anlage.pdf

In dem weiter oben angegeben Link zu GenAu ( Generatorauslegung ) wird in der Exceltabelle der Energienutzungsgrad aufgrund von Erfahrungswerten ermittelt. Gilt für festmontierte Anlagen, bei nachgeführten Anlagen muss man die WR höher dimensionieren weil man viel länger die maximale Leistung erhält.

Die Diskussion hatten wir im kleinen Kreis sehr intensiv geführt und anhand mehrerer realer Anlagen getestet. Meine WR sind mit 77 % der maximalen DC-Leistung dimensioniert und ich hatte mit 1135 KWh/KWp den höchsten Jahresertrag eingefahren !!! Im Sommer komme ich auf höchstens 6,7 KWh/KWp am Tag und hole in den übrigen Monaten alles wieder auf weil meine WR sehr früh anfangen und sehr spät abschalten.

Ich muss aber auch zugeben, dass sich die Dimensionierung im 1 %-Bereich abspielt und damit eigentlich unrelevant ist. Nicht unrelevant sind jedoch die gesparten Kosten für kleinere WR. Ich optimiere den Ertrag in € im Verhältnis zu den Kosten ( wichtigster Parameter ist die Amortisationszeit des eingesetzten Kapitals ).

Meine anderen zwei Anlagen sind WR-mäßig großzügiger dimensioniert was sich aber nicht positiv bemerkbar macht. Zur Zeit erreichen die nur 85 % der Maximalleistung wogegen meine Hausanlage fast 3 Stunden Mpp Peak meldet. Ein Derating konnte ich bisher nicht erkennen, meine WR sind in einem sehr kühlen Keller angebracht.

Stammmitglied Angemeldet: 25.02.2006 Beiträge: 46

Hallo Kollektor,

ich würde mich auch in deine Richtung bewegen. Auch bei der erwarteten Degration von 1% hätten dann nach 7-8 Jahren die 12 alten Module die Leistung von 11 neuwertigen Modulen. Oder unterliegen auch die WR einer Degration? Weiterhin ist auch der kleinere Eigenverbrauch ein interesannter Faktor.

Wegen 1,25€ Mehrertag (erscheint mir persönlich aber etwas zu gering) lohnt sich wirklich kein grösserer WR! Das 12.te Modul erzeugt unter optimalen Bed. etwa 200W pro Stunde, macht etwa 10-11 Cent. D.h. zu Spitzenzeiten wäre das der Verlust. Ich schätze diese Spitzenzeiten an 30-40 Tagen (etwa 1-2 Stunden) pro Jahr. Das macht 3€-8€. Oder hab ich da was falsch gerechnet?

Die andere Frage "verzicht auf das 12.te Modul" stellt sich wohl ebenfalls nicht, da es ja überwiegend im "grünen" Bereich läuft?!

Andererseits wie wirkt sich das auf die Lebendauer aus, wenn ein WR häufiger mit (Über-)Last läuft?

Wie dieser Energienutzungsfaktor berechnet wird, würde mich aber auch interessieren.

So kann's gehen. Während ich noch schreibe, kommt schon die Erklärung von Kollektor. Vielen Dank @Kollektor

Verfasst am: 23.07.2006, 23:32

Hallo solarfan,

die WR unterliegen keiner Degradation. Auf die Lebensdauer kann sich eine Unterdimensionierung auswirken, wenn man keinen kühlen Platz hat. Eine zehnjährige Garantie kann Unsicherheiten beseitigen.

Alle mir bekannten Fälle von Wechselrichterausfällen hatten andere Gründe als eine Unterdimensionierung.

Stammmitglied Angemeldet: 25.02.2006 Beiträge: 46

Heute ist es passiert. Crying or Very sad

Der SB 2100TL hat "Derating Idc" im Status angezeigt. Wie lange und wie oft ist sowas eigentlich "tolerabel"?

Verfasst am: 24.07.2006, 13:24

Hallo solarfan
Gerade jetzt bei diesen Temperaturen ist das gar nicht tolerabel. Wenn es kühler wird passiert das dann häufiger und Dir enstehen daduch Verluste.
Mit sonnigem Gruß
Eberhard

Verfasst am: 24.07.2006, 15:38

Kollektor hat Folgendes geschrieben:

In Deutschland wird viel Geld verschenkt durch zu groß dimensionierte Wechselrichter.

Deutschland ist bekannt für "overengineering" und sehr oft macht sich das langfristig durchaus bezahlt...

Ob das auch für Wechselrichter zutrifft weiß ich natürlich nicht, ich habe lieber zuviele Reserven als zuwenig.

Wenn ich z.B. die Wirkungsgradkurven beim SB 5000 TL richtig in Erinnerung habe, so wird dort der maximale Wirkungsgrad nicht im MPP peak Bereich erreicht, sondern bei ca. 90% seiner Nennleistung.

mfg

Verfasst am: 24.07.2006, 15:51

Hallo cephalotus
Habe die Wirkungsgradkurve gerade vorliegen. Der SB 5000 TL hat seinen besten Wirkungsgrad zwischen 3 und 4 kW AC-Leistung. Das entspricht 60 bis 80% der maximalen Leistung. Bei den anderen SMA Wechselrichtern ist es ähnlich.
Mit sonnigem Gruß
Eberhard

Verfasst am: 24.07.2006, 22:26

solarfan hat Folgendes geschrieben:

Heute ist es passiert. Crying or Very sad

Der SB 2100TL hat "Derating Idc" im Status angezeigt. Wie lange und wie oft ist sowas eigentlich "tolerabel"?

Im Generatorauslegungstool GenAu erscheint der grauunterlegte Hinweis, dass der maximal mögliche Generatorstrom bei 312 Volt leicht überschritten werden kann. Ein Derating wundert mich dabei allerdings, das dürfte nur passieren wenn das Tool in roter Farbe eine nicht zulässige Kombination ergibt.

Ich besitze drei SMA2100TL und habe an jedem 17 Module BP-Solar 3160QS angeschlossen ( 2,72 KWp ) und ich hatte noch nie ein Derating beobachtet ( habe aber auch keinen Datenlogger angeschlossen ).

Im Zweifelsfall würde ich mal die SMA-Hotline anrufen, würde mich selbst interessieren.

@alle zum Wirkungsgrad:

Laut Datenblatt hängt der Wirkungsgrad mehr von der Spannung als von der Leistung ab. Im Bereich 200 V bis 400 V sind da schnell mal 1 % drin, bei der Leistung ist der Wirkungsgrad zwischen 50 % und 100 % Auslastung fast konstant ( <0,2% Differenz ) und fällt unter 50 % Auslastung ( der häufigste Betriebsfall ) erst leicht und bei 25 % sehr stark ab.

http://download.sma-america.com/smaprosa/dateien/1350/SB2100TL-11-SD2006.pdf
( Seite 38 von 45 )

Fazit: Lieber eine hohe Spannung als eine zu geringe Auslastung. Cool

Verfasst am: 04.09.2006, 09:47

Hallo Leute,

war mal wieder im WWW stöbern als mir diese Seite ins Auge gefallen ist.

Speziell diese Grafik:

Den Abschnitt auf dieser Seite:

http://www.oeko-energie.de/netzwechselrichter.htm

...sollte doch "nochmal" diskutiert werden.

Die Grafik/Studie ist von 1999 daher ist die Meinung unserer Experten hier im Forum hierzu wichtig.

Betatester