Fragen Anlagenauslegung bei Teilverschattung

Stammmitglied Angemeldet: 12.01.2007 Beiträge: 31

Hallo Leute,

ich plane eine PV-Anlage mit den folgenden Eigenheiten:

Dachneigung 50°, Ausrichtung genau SüdOst
Fläche ca. 24m2

Nachteilig ist eine Gaube am Ostende des Daches, die Gaube steht maximal 1m vor.
Egal zu welcher Jahreszeit, ist die PV-Fläche ab ca. 10.00Uhr völlig unverschattet. Das bedeutet, wenn ich die komplette Fläche bis an die Gaube nutze, habe ich vor 10.00 Uhr (insbesondere im Sommer, wo die Sonne eher im NO aufgeht) eine kleine Teilverschattung. Lasse ich zwischen PV-Fläche und Gaube einen Meter Platz (45Grad Lichteinfall), ist die Fläche am 8.00Uhr morgens unverschattet. Nun will ich natürlich den höchsten Ertrag erreichen, deshalb die folgenden Frage:
1. Nehmen wir an, ich verschaltet PV zu einem String (20 Module) und vor 10.00 liegen 3 Module teilweise im Schatten, welche Einbussen hat man grössenmässig: 0, 50%, 100%???
2. Wenn ich zwei Strings bilde, um nur einen String durch die Abschattung zu beeinflussen, was passiert in folgender Konstellation: WR z.B. Sunways, 2 Stringeingänge 1 MPP-Tracker String 1 voll z.B. 500V String 2 verschattet 350V. Beide Strings sind ja am Eingang parallelgeschaltet,
d.h. die Spannung teil sich irgendwo zwischen 500V und 350 V auf. Scheint also nichts zu bringen.
Richtig?
Lösung wäre als WR zB. der SMA 4000/5000 Multistring mit zwei unabhängigen Eingängen oder eben gleich 2 verschiedene WRs?
3. Schadet es eigentlich den Modulen, wenn Teile davon über Jahr zyklisch einem Teilschatten ausgesetzt sind? Oder ist es wirklich "nur" Question

die Leistungsreduzierung?

Danke für Eure Unterstützung.

Verfasst am: 13.01.2007, 00:32

ich würde versuchen die Verschattung zu vermeiden, lieber etwas weniger Module, wenn es optisch nicht stört.Da du bei dieser Ausrichtung abends auch einbußen hast.

Also bei meinen Sharp steht in der Montageanweisung:
Sorgen sie dafür, das die Modulfläche nicht über einen längeren Zeitraum verschattet ist.Die verschattete Zelle kann sich überhitzen.(Hot-Spot-Effekt)So das die Lötstellen reißen.

Auch wenn das morgens bei geringer Sonneneinstrahlung bestimmt nicht so tragisch ist, wenn vermeidbar aber bestimmt besser.

Verfasst am: 13.01.2007, 01:17

hallo note22,

willkommen im forum.

ganz schön viele fragen auf ein mal.

ich habe auch ein genau s/o dach und kann deine frage mit der gaube nicht ganz folgen.
am besten du stellst mal ein bilb von deinen dach hier rein.

gruß micha

Stammmitglied Angemeldet: 12.01.2007 Beiträge: 31

Leider kann ich kein Bild auf einen öffentl. zugänglichen Server bereitstellen, deshalb hier angedeutet:
............... ----------------------------------------
.............. /###############
............/################|--------
........../#################|
..SW../####PV-Fläche########|Gaube Osten
...... /###################|
..../####################|-------
../#####################
/-----------------------------------------------------
^ hier ist SO
|
Hausecke zeigt nach Süden.

Verfasst am: 13.01.2007, 12:32

... möglichst kein Schatten
...gerade im Sommer, wenn die Erträge am höchsten sind.
....Die schlechtesten Module bestimmen die Leistung. D.h. Schatten reisst deinen kompletten String runter Shocked

... würde lieber etwas Platz lassen und ab 08.00 Uhr die volle Sonne genießen. Cool

Verfasst am: 13.01.2007, 13:40

Man kann es nicht so einfach sagen.

Im Idealfall werden die verschatteten Module durch die Bypass-Dioden überbrückt und die Spannung des reduzierten Gesamtstranges ist noch hoch genug für den Wechselrichter...
Das wäre dann also z.B. bei 3 von 10 Modulen 30% Verlust.

So klappts aber meistens leider nicht, daher kann bei Teilverschattung durchaus auch mal mit 90% Leistungseinbuße des Stranges zu rechnen sein. Es kommt also drauf an...

Bei unserer Anlage ist es wie folgt.
Ca. 90% Einbuße, solange die Verschattung mehr als die halbe Modulbreite bei 3 von 12 Modulen beträgt, ab dann sprunghafter Anstieg der Leistung, obwohl immer noch Teilverschattung (Bypassdioden greifen ein):

http://www.drosophyllum.com/solar/solaranlage.htm

Natürlich scheint nicht an jedem Tag die Sonne, an trüben Tagen gibt dann auch keine nennenswerten Einbußen.

Multistring ist natürlich bei Teilverschattung Pflicht, alles andere würde die Erträge völlig unnötig vermindern.

Bedenke: Bei einer SO Ausrichtung hat man um 10 Uhr morgens im Sommer schon (fast) Maximalleistung erreicht, da sollten die Verluste so gering wie möglich sein.

Beziehen sich die 10Uhr übrigens auf Sommer- oder auf Winterzeit? Das macht ja ebenfalls einen sehr deutlichen Unterschied aus.

mfg

Stammmitglied Angemeldet: 12.01.2007 Beiträge: 31

Die 10 Uhr beziehen sich auf die Normalzeit. Siehe z.B. Sonnenstandsdiagramm unter
http://www.koordinaten.de/cgi-ko/wikikexikon.cgi?begriff=Bild:Sonnenstandsdiagramm_Berlin_300dpi.png

Da sieht man, ab 10.00 Uhr zu jeder Zahreszeit mindestens SO,
Lässt man zur gaube 1m Abstand bei Gaubenlänge 1 m hat man
einen 45 Grad Winkel und kommt auf 8.00Uhr ohne Verschattung.

Oder habe ich einen Denkfehler?

Wie sieht zum elektrischen Problem Frage 1 aus. hat da noch jemand ein Meinung?

Verfasst am: 13.01.2007, 18:23

note22 hat Folgendes geschrieben:

... 1. Nehmen wir an, ich verschaltet PV zu einem String (20 Module) und vor 10.00 liegen 3 Module teilweise im Schatten, welche Einbussen hat man grössenmässig: 0, 50%, 100%???

... Wie sieht zum elektrischen Problem Frage 1 aus. hat da noch jemand ein Meinung?

... meine Meinung / Erfahrung : 70%
plane lieber kleiner und meide Schatten !!
die Effizienz wird wesentlich besser !!

Forumsinventar Angemeldet: 25.11.2005 Beiträge: 1866

@note22
...wenn Du auf einer Dachfläche von 24m² eine möglichst hohe PV-Leistung
installieren möchtest, solltest Du Module mit einem möglichst hohen
Flächenwirkungsgrad nehmen...
...dazu gehören SunTechnics STM 220...
...jedoch wirst Du keine 20 STM220 auf den 24m² unterbringen können...
...bitte prüfe doch mal exakt, wieviel Module unter Berücksichtigung realistischer Montagebedingungen überhaupt
zu montieren sind...
...vielleicht klärt sich dann bereits die Gaubenproblematik...

...zu Deinem Diagramm:
hier wird lediglich eine Aussage über die jahreszeitlich bedingte Elevation
des Sonnenstandes, jedoch nicht über den Azimuth gemacht...
orientiere Dich besser an dieser site...

respectfully

Luke

Edit...Nachtrag:

...sorry, den jahreszeitlichen Azimuth kann man Deinem Diagramm
selbstverständlich auch entnehmen... Embarassed

Stammmitglied Angemeldet: 12.01.2007 Beiträge: 31

Also erstmal danke für Eure Anmerkungen. Wahrscheinlich werde ich
nun doch den Platz über der Gaube entlang des Daches noch nutzen, um den Verschattungsbereich auszusparen. Obwohl ich es eben Verschwendung finde, wenn man diesen Bereich freilässt, da ja zu 70% des Tages diese Fläche voll bestrahlt wird ...
Dann kommen allerdings nur Module mit geringerer Höhe in Frage, denke da an Kyocera KT175GHT2.

Richtig, der Azimut ist in meinem Diagramm auch drin, bloß anders dargestellt. Insofern darf man bei dem Verschattungsbereichabschätzung nicht nur von der Himmelsrichtung (z.B. 45Grad Einfallswinkel) ausgehen, sondern muss auch berücksichtigen, dass in meinem Beispiel die Sonne natürlich auch in der dritten Dimension nach vorne (60Grad am 21.07.) scheint, dann verkürzt sich der Schatten nämlich nochmal. Mein Gehirn ist allerdings überfordert, solche dreidimensionalen Abhängigkeiten zu überblicken. Gibt es eigentlich ein Computerprogramm, wo man grob sein Haus nachbilden kann und dann mit den Standortkoordinaten den Schattenbereich im Jahresverlauf feststellen kann? Haben die Installationsfirmen so etwas?
Wäre ansonsten als "Freeware" eine gute Idee oder?

Verfasst am: 14.01.2007, 15:37

Ich würde auch einen Abstand zur Gaube frei lassen. Es ist m.E. unrentabel, Module in einem Bereich zu installieren, der den ganzen Sommer jeden Tag bis 10 Uhr morgens verschattet ist.

Übrigens möchte ich noch darauf hinweisen, dass auch bei Teilverschattungen und zwei Strings nicht unbedingt ein WR mit mehreren MPP-Reglern nötig ist. Wie Luke und ich schon an anderer Stelle ausdiskutiert haben, sind die zusätzlichen Verluste durch einfache Parallelschaltung der zwei Strings (statt getrennter MPP-Regelung) auch im Verschattungsfall nur relativ gering. Ja sie kann sogar u.U. besser sein, wenn man das Regelverhalten der MPP-Regler betrachtet. Aber das will ich jetzt hier nicht vertiefen... Wink

ciao,
sh

Stammmitglied Angemeldet: 12.01.2007 Beiträge: 31

Nun ist es mir doch noch gelungen, ein Bild einzufügen. Betatester: danke!

Verfasst am: 14.01.2007, 17:01

Die Maße ?

Der Tom Cool

Stammmitglied Angemeldet: 12.01.2007 Beiträge: 31

Das mit den Maßen hat nichts zu sagen. Bild war Teil einer Angebotsanfrage und da gibt es natürlich noch mehr Beschreibungsseiten.
Aber wenn es interesiert: Breite oben 5,2m, Breite unten 7,7m, Höhe 5,2m, Fläche 50Grad geneigt. Dach ist aber nur vereinfacht dargestellt unten schliessen nochmal 0,7m mit 40Grad Winkel an.

Verfasst am: 14.01.2007, 17:21

Vielleicht wäre es sinnvoll, auch die SW-Fläche des Daches zu nutzen, falls diese groß genug ist. Wäre besser als an die Gaube ranzugehen. Dazu braucht man dann allerdings wirkich einen WR mit 2 MPP-Trackern.
ciao,
sh