Ideen für Anlagenerweiterung

  • Hallo liebe Forengemeinde,


    ich benötige nochmals euren Rat und eure Ideen, da ich aktuell über eine Erweiterung meiner bestehenden Anlage nachdenke. Vorab: Es wird jetzt etwas länger...


    Meine erste Anlage (siehe Signatur), die Mitte Januar diesen Jahres in Betrieb gegangen ist macht das, was sie soll.
    Mit den Resultaten bin ich zufrieden. Bisher wurden schon über 5,8MWh produziert und der Autarkiegrad liegt aktuell bei stolzen 49,5%, wobei der sich gen Winter wohl noch etwas reduzieren wird :( .


    Dennoch sehe ich Verbesserungspotenzial, bzw. habe noch Dachflächen für eine Erweiterung in Petto.
    Insbesondere in den Morgenstunden möchte ich die Ertrags- und Eigenverbrauchssituation verbessern,
    da bei meiner 40° (SW) ausgerichteten Anlage erst ab etwa 9:30Uhr die Sonne um den Ortgang rum kommt und sich nennenswerte Leistungen einstellen.




    Dazu sind nun insgesamt noch folgende Dachflächen verfügbar:
    1.) 2 Dachgauben mit je einer Fläche Richtung -50°(OSO) und +130°(WNW)
    Die DN beträgt 38° (wie das Hauptdach)
    Davon ist eine WNW Gaube durch einen Kamin verschattet.
    PVGIS sagt:
    OSO - 921kWh/kWp
    WNW - 750kWh/kWp


    Es passen je Gaube max. 5 Module drauf:
    Horizontale
    Oben am Gaubenfirst sind es 24 Ziegel a 20cm Breite, macht 4,8m
    Unten an der Rinne sind es noch 15 Ziegel, also 3m
    Vertikale
    9 Ziegel zu je 35cm, macht 3,15m


    Belegung wäre demnach 3 Module übereinander in Quer und Außen, sowie 2 Module in quer innen daneben.
    Wenn der Abstand zur Dachrinne zu knapp wäre, würden immer noch 4 Module je Gaubenfläche passen.
    Da die Gaubenfirste ca. 0,5m unterhalb des Dachfirstes liegen, ist auch hier etwas Schatten vorhanden.
    Laut PVSOL 0,8 - 3,9%. (Im Bild weiter hinten sind nur 4 Module dargestellt)


    2.) Garagendach Richtung 40° (SW, wie das Hauptdach)
    PVGIS sagt 970kWh/kWp
    Auch hier DN 38°, es liegt aber tiefer als das Hausdach und ist Richtung Nordosten versetzt.
    Es wird dementsprechend verschattet, so dass nach PVSOL das beste Modul 2% Verschattung aufweist, das Schlechteste knapp 27%!.




    Abends kommt Schatten vom Nachbarhaus hinzu, so dass aktuell ab ca. 16:30Uhr der Schattenwurf rein kommt. Um 20Uhr ist keine Sonne mehr drauf.
    Dennoch sind aktuell bis zu 6 Stunden volle Sonne drauf (hab ich mit PVSOL Testversion überprüft und aktuell auch beobachtet).
    Der Schattenverlauf ist hier zudem jahreszeitlich bedingt unterschiedlich.
    Bei tief stehender Sonne verläuft der Schatten senkrecht zum First, favorisiert also eine vertikale Belegung.
    Jetzt im Sommer kommt der Schatten Abends von unten links rechteckig rein und wandert schneller horizontal nach rechts, als vertikal nach oben zum First. Das würde einer Querbelegung den Vorzug geben.




    Hier würde sich optimistisch geschätzt vielleicht eine Ertrag von knapp 800kWh/kWp realisieren lassen.
    Es passen 12 Module (Standard 60-Zeller) drauf, entweder 3x in Quer übereinander und 4 in Reihe,
    oder 2 vertikal übereinander und 6 in Reihe.


    3.) Nordost Dach
    PVGIS sagt 590kWh/kWp, weswegen ich dieses eher zur Belegung ausschließen würde.


    Nun zu meinen (vielen) Fragen, die darauf abzielen, die best mögliche Option herauszukitzeln :mrgreen: :


    a) Wäre evtl. eine Kombination der bestehenden Anlagenstränge mit den nach OSO ausgerichteten Gauben möglich?
    Ich denke da an TIGO, weiß aber nicht wirklich, ob das hier nicht eher Nachteile mit sich bringt. Muss dann ggf. das Schattenmanagement des WR nicht abgeschaltet werden? Dann würde die Gaubenverschattung der bestehenden Anlage nicht mehr entsprechend vom WR gemanagt werden :-? .
    Ergeben würden sich aber lange Strings mit 16 Modulen aus der bestehenden Anlage je String, plus je 5 Gaubenmodule mit Optimierern, also 2x 21 Module, wenn die OSO Gaubenflächen als Belegung hinzu kämen.
    Ein anderer WR wäre dann wohl ein Muss.


    b) Könnten die 2 x 16-er Stränge der bestehenden Anlage mit der Garagendachfläche kombiniert werden?
    Das wäre die gleiche Ausrichtung und DN, aber die Verschattungen sind dann stark unterschiedlich.
    Auch hier müsste ein neuer WR her. Außerdem wäre an der morgentlichen Ertragssituation nichts verändert worden.
    Ganz zu schweigen von der Kabellänge für die Verschaltung, die dann locker bei 4x 25m liegen könnte.


    c) Wäre es evtl. besser die OSO Gauben mit der Garage zu kombinieren und nach 12 Betriebsmonaten der bestehenden Anlage eine Neue mit dazu passendem WR zu errichten? Dann z.B. mit 11 oder 12 Modulen auf der Garage und 2x5 Modulen auf den Gauben mit 300Wp und bis zu 320Wp. Wären nochmal 6,6 oder 7,04kWp zusätzlich.
    Auch hier gäbe es ziemlichen Kabelsalat...


    d) Wenn schon eine neue Anlage, dann ggf. wieder die 10kWp anstreben und die Nordost-Gauben mit dazu, trotz Kaminverschattung und magerem Ertrag. Macht maximal 32 Module mit 9,6 oder 9,92kWp, aber dann mit SE wegen der 3 Ausrichtungen :?:




    Mir ist klar, dass man solche Kombinationen besser in einem Rutsch geplant und gebaut hätte, aber wie war das beim Lothar....wäre, wäre Fahrradkette...


    Natürlich müsste sich die Lösung auch wirtschatlich darstellen lassen, was schwer genug wird, da mehrere Dachflächen, längere Kabelwege usw. die Installation nicht leichter machen dürften. Insbesondere die AC Kabel würden recht lang werden, da der WR wohl in die Garage müsste.


    Ich danke erstmal für das Durchhaltevermögen beim Lesen und würde mich über eure Ideen, Kommentare und Vorschläge freuen!


    Gruß
    sirrocool

    • Offizieller Beitrag

    Ich muss zugeben dass ich jetzt nicht jeden Satz gelesen habe, aber hier mal Infos zum weiterdenken:


    -verschiedene Neigungen können in einen String, wenn nicht zu viel Neigungsunterschied (ca. 15-20° geht).


    -bei zwei parallelen Strings an einem Tracker, und verschattung von x Modulen im einen String, werden auch im zweiten String fast X Module überbrückt -> so legen, dass die Strings möglichst gleichmäßig verschattet werden.


    -Tigo sollte mit Schattenmanagement zusammen laufen, aber kann die Modulspannung nur runterübersetzen in mehr Strom (kann also ein geringer eingestrahltes Modul gemeinsam mit anderen Modulen ohne Tigo betreiben, aber wenn die anderen Module wenig Sonne haben, kann auch das Tigo-Modul maximal so viel Strom bringen wie die anderen)


    -bei PV-Sol sind die Prozent-Bildchen überhaupt nicht aussagekräftig, stattdessen solltest du den kWh-Ertrag im Bericht heranziehen um den Einfluss von Verschattung abzuschätzen (der ist einigermaßen aussagekräftig).


    -um zu sehen, wie die Unterdimensionierung sich auf den Ertrag auswirkt: In SunnyDesignWeb durchspielen mit verschiedenen WR-Größen, und Ertrag vergleichen


    -mein Ansatz wäre: Dach und Garage gemeinsam, ergibt zwei schöne Strings a 22 Modulen (bzw. noch zwei Module aufs Süddach links von der Gaube, damit zwei 23er-Strings), und die Gauben als 2x8 (oder 1x8) Module parallel auf den zweiten Tracker.


    -lange Kabelwege sind erstmal kein Problem (eher für dich zum Verlegen).

  • Ich plane ja gerade eine fast gleiche Erweiterung, ebenfalls mit PV-SOL, nur dass bei mir das Haus 22° nach Osten gedreht ist und dort auch auch die Garage und das problematische Nachbarhaus steht.
    https://www.photovoltaikforum.…noch-kaufen--t124167.html


    Nach langen Hin-und Her (min. 30 Varianten)und reichlich Infosammeln über SE und Tigo bin ich jetzt soweit, die Gaubenbelegung (bei mir aber nur 2 Module je Seite) wegzulassen, da eine vernünftige, schattenresistente Verstringung nur mit Riesenaufwand und dem Zusammenhängen etlicher räumlich weit entfernter Strings hinzubekommen ist.
    Bedenke: Egal, ob Tigo oder SE, der dazugehörende WR braucht zu jeder Zeit 6 (beliebiger WR einphasig) - 8 (SE einphasig) besonnte Module, damit er die verschatteten richtig ausblenden und trotzdem weiterarbeiten kann. Bei 3-phasig noch deutlich mehr.
    Wie willst du da die Gauben mit den Garage zusammenschalten und das jederzeit gewährleisten?
    Vom mechanischen Aufwand ganz zu schweigen.
    Eher die Gauben weglassen und auf den Nord-Ost-noch einem Schwung Module legen.


    Momentan ist bei mir der Plan, auf der Garage 16 Module an einem Fronius Primo und auf dem Carport 8 Module nach Osten gerichtet an einem Sunny-Boy 2.5.

  • Naja, man kann Microwechselrichter verbauen. 2 Module je Wechselrichter.


    Gruß
    Thomas

    Vorsicht bei Shenzhen Basen

    9,99KWp Yingli 270W Ost/West, SMA9000TL-20, Home Manager.
    48 x 280Ah Lifepo4 EVE Cell, REC BMS, 4A NEEY Balancer

    an 3 Victron Multiplus2 5000
    2,7KWp Axitec AC-300M/156-60S Südausrichtung

    Victron BlueSolar 150/60-Tr

    3,85 KWp Axitec AC-385, Flachdach mit Hoymiles

    Panasonic Aquarea 9KW Split

    Smart EQ, Vectrix VX-1

  • Kann man, klar. Dagegen sprechen aber die Kosten, die Montage irgendwo auf dem Dach (bei mir in 10m Höhe) und die nicht mögliche Visualisierung der Teile, die mir aber ein absolutes Muss ist.

  • Hallo zusammen,


    danke erstmal für eure Hinweise :danke:


    Weidemann:
    zu der option a) 2 vorhandene 16er Stränge 40°SW DN38 mit je 4 bis 5 Modulen auf -50°OSO Gaube mit 38° in Reihe
    Deiner Erläuterung nach würden dann die Gaubenmodule mit den Tigos am Nachmittag bei aufkommender Verschattung noch solange es geht die Spannung runter regeln, so dass sie mit dem Strom der noch besonnten Module auf dem SW Dach mithalten können. Das wäre ja schonmal prima. Am Morgen hingegen, wenn nur die 4-5 Gaubenmodule Sonne bekommen, werden diese also durch den SW String im Strom limitiert. Dann scheidet diese Lösung für mich eher aus.
    Das ist eine wichtige Info, die mir weiterhilft!


    Dach und Garage gemeinsam zur Verlängerung der Stränge zu nutzen erscheint mir auch mittlerweile eine gute Lösung zu sein. Die DN ist ja gleich, nur die Verschattung ist zeitlich unterschiedlich. Macht es hier mehr Sinn den abends noch besonnten Teil der Garage mit dem dann schon stärker verschatteten Teil des SW Dachs in Reihe zuschalten, also zeitlich gegenläufige Verschattungen zu kombinieren? Oder nimmt man hier besser die Teile zusammen in Reihe, die zeitgleich besonnt sind, um die WG Verbesserung bei hoher Leistung zu erhalten?


    Zitat

    -mein Ansatz wäre: Dach und Garage gemeinsam, ergibt zwei schöne Strings a 22 Modulen (bzw. noch zwei Module aufs Süddach links von der Gaube, damit zwei 23er-Strings), und die Gauben als 2x8 (oder 1x8) Module parallel auf den zweiten Tracker


    Das habe ich nicht ganz verstanden. Schlägst du vor die beiden Stränge (2x je 16 vom Hauptdach + 6 von Garage) parallel an einen Tracker zu hängen?
    Macht es da nicht mehr Sinn diese je an einen Tracker zu hängen und dafür einen WR mit 3 MPPT zu nehmen. Am 3. Tracker dann den kurzen String mit 8 oder 10 Modulen der OSO Gauben in Reihe? Der läuft dann zwar vermutlich eher wie ein Sack Nüsse, sollte aber noch starten und morgens Ertrag liefern.


    passra:

    Zitat

    Wie willst du da die Gauben mit den Garage zusammenschalten und das jederzeit gewährleisten?


    Ich hatte daran gedacht die 12 Garagenmodule an einen MPPT zu hängen, die 8 oder 10 OSO Gaubenmodule in Reihe an den 2. MPPT. Also eine separate Anlage und keine Erweiterung. Wären z.B. 3,6 + 3 kWp, für die ich dann einen passenden WR bräuchte, der mit den kurzen Strängen klar käme. Hierzu ein Vorschlag?
    Die Überlegung diesen Teil mit SE zu bauen, um die Nachteile der kurzen Stränge zu vermeiden (und dann auch die WNW Gauben mit rein zu nehmen) haben sich durch die angegebene Info bezüglich der Mindestanzahl der besonnten Module eigentlich auch erledigt. Guter Hinweis!


    stromsparer99:
    Wie kann man bei den Modul-WR die 70% Regelung einstellen, bzw. wie verschaltet man das mit dem vorhandenen WR?
    Gibt es da so eine Art Master-Slave Lösung in der Art, dass der vorhandene WR die 70% mit dem neuen kWp Wert vorgegeben bekommt und dann vom Modul WR durchlässt was bis zur Grenze geht? Modul-WR kenne ich halt noch gar nicht.
    EDIT: Ja, Visualisierung ist dann schon ein Minuspunkt :(


    Ist wieder viel Text geworden :roll: , bis hierhin umso dickeres :danke::danke::danke:

    • Offizieller Beitrag
    Zitat von sirrocool

    Das habe ich nicht ganz verstanden. Schlägst du vor die beiden Stränge (2x je 16 vom Hauptdach + 6 von Garage) parallel an einen Tracker zu hängen?
    Macht es da nicht mehr Sinn diese je an einen Tracker zu hängen und dafür einen WR mit 3 MPPT zu nehmen. Am 3. Tracker dann den kurzen String mit 8 oder 10 Modulen der OSO Gauben in Reihe?


    Da die meisten WR nur zwei Tracker haben, müssen dann die beiden z.B. 22er Strings (Haus+Garage) parallel auf den einen Tracker.
    Daher diese auch so anorden, dass in beiden Strings gleichzeitig jeweils ähnlich viele Module verschattet sind, dann wird kein Ertrag verschwendet.
    Ein WR mit drei Trackern wäre natürlich noch schöner, aber so viel Auswahl gibts da ja nicht.

  • Also ich würde. wenn überhaupt, die 22er-Strings auf einen WR mit 2 Trackern legen und die Gaubengeschichte auf einen eigenen WR. Dieser hat dann auch weniger Nennleistung und kann mit dem kurzen String sicher besser umgehen als der "Haupt-WR". Der "kleine" WR könnte dann auch ein 1-phasiges Gerät sein, der schon mit deutlich weniger Spannung zufrieden ist. Ein großer WR, der auf einem Tracker 22 Module und auf dem anderen 8 hat, finde ich unschön, ebenso die Parallelschaltung von 2 Strings mit unterschiedlicher Verschattung (Stichwort Vergleichbarkeit und Fehlersuche).
    Oder gleich für die Garage einen eigenen, neuen 1-phasiger WR und die alte Anlagen lassen wie sie ist. Wird sich preislich nicht viel tun im Vergleich zu einem neuen, großen WR, um alles draufzulegen.


    Zitat

    Wie kann man bei den Modul-WR die 70% Regelung einstellen, bzw. wie verschaltet man das mit dem vorhandenen WR?
    Gibt es da so eine Art Master-Slave Lösung in der Art, dass der vorhandene WR die 70% mit dem neuen kWp Wert vorgegeben bekommt und dann vom Modul WR durchlässt was bis zur Grenze geht?


    Bleibst du beim gleiche WR-Typ, kann man die Geräte oft als Master-Slave schalten, z.B. bei Fronius. Wenn nicht, ist das aber auch kein Problem, der/die neuen WR laufen einfach Vollgas, beim bestehenden WR gibts du eine neue Anlagengröße ein und er regelt dann die 70% von dieser neuen Größe. Funktioniert z.B. bei Fronius und SMA einwandfrei.


    Hast du die Belegung des NO-Dachteils schon mal in PV-SOL kalkuliert? Ein Arbeitskollege hat das auch teilbelegt und ist sehr zufrieden mit dem Ertrag. Dort könntest du fast genau so viele Module wie auf den Gauben unterbringen mit deutlich weniger Aufwand und ähnlichem Ertrag.

  • So, ich habe inzwischen mal einige Simulationen gemacht und wie Weidemann vorschlug, auf die Erträge in kWh geschaut, bzw. auf die kWh, die durch Schatten abgezogen werden.


    passra:
    Die variante mit je einem Tracker für die 22-er Stränge würde ich demnach auch bevorzugen


    Zitat von passra

    Also ich würde. wenn überhaupt, die 22er-Strings auf einen WR mit 2 Trackern legen und die Gaubengeschichte auf einen eigenen WR. Dieser hat dann auch weniger Nennleistung und kann mit dem kurzen String sicher besser umgehen als der "Haupt-WR". Der "kleine" WR könnte dann auch ein 1-phasiges Gerät sein, der schon mit deutlich weniger Spannung zufrieden ist. Ein großer WR, der auf einem Tracker 22 Module und auf dem anderen 8 hat, finde ich unschön, ebenso die Parallelschaltung von 2 Strings mit unterschiedlicher Verschattung (Stichwort Vergleichbarkeit und Fehlersuche).


    Die Lösung mit einem WR und 3 MPPT ist nach Simulation ertragsmäßig vergleichsweise geringer.
    Simuliert habe ich mit einem 15kVA Kostal, und einem Benning 13kVA.
    Kostenmäßig sähe das mit nur einem WR wohl aber besser aus, SOFERN ich den vorhandenen, frisch veralteten Piko noch einigermaßen erträglich versilbern könnte! Falls nicht, würde ich wohl der effizienteren Lösung mit 2 WR den Vorzug geben. Dann gleicht der Mehrertrag die WR Kosten über die Betriebsdauer in etwa wieder aus.


    Zitat von passra

    Oder gleich für die Garage einen eigenen, neuen 1-phasiger WR und die alte Anlagen lassen wie sie ist. Wird sich preislich nicht viel tun im Vergleich zu einem neuen, großen WR, um alles draufzulegen.


    Mit einem 2. WR kommt, wie vermutet, deutlich mehr Ertrag raus, ~600kWh/a.
    Allerdings habe ich nicht mit einem 1-phasigen WR, sondern mit einem Fronius Symo 5kVA und 6kVA, sowie einem SMA 6kVA gearbeitet, weil ich die Garage dann mit dazu genommen habe. Das macht bei vergleichbaren Strängen (12 auf Garage, 10 auf den OSO Gauben - die passen drauf!) imho mehr Sinn, die zusammen zu schalten. Mehr Sinn meint hier, im Sinne von 'Dach voll' und natürlich bezüglich des spezifisch vermutlich etwas besseren Anlagenpreises.
    Dabei ist die Garage dann nicht der entscheidende Ertragsbringer, hier kommen wegen der Schattenspiele 'nur' knapp 800kWh/kWp runter, während die OSO Gauben aber über 910kWh/kWp bringen, und das am frühen Morgen, was ich ja möchte!
    Fronius schneidet in der Simulation übrigens besser ab als SMA, aber kann man das wirklich vergleichen?
    Schattenmanagement kann PVSOL wohl eher nicht simulieren vermute ich :?:


    Würde denn der 5kVA WR eurer Meinung nach hier reichen? Bin nicht sicher, ob ich aufgrund der bestehenden Anlage jetzt mit 5 oder 10% Blindleistung rechnen muss...
    Für 6,6kWp wäre ich bei 10% Blindleistung ja bei 5,13kW nach der 70% Regel


    Zitat von passra

    Hast du die Belegung des NO-Dachteils schon mal in PV-SOL kalkuliert? Ein Arbeitskollege hat das auch teilbelegt und ist sehr zufrieden mit dem Ertrag. Dort könntest du fast genau so viele Module wie auf den Gauben unterbringen mit deutlich weniger Aufwand und ähnlichem Ertrag.


    Ja, hab ich auch gemacht. Das Dach bringt aber deutlich weniger Ertrag (~570kWh/kWp).



    Frage zum Piko IQ/Plenticore (3 Tracker):
    Den würde ich gerne für eine Simulation mit der Belegung der Garage und allen 4 Gaubenflächen verwenden.
    PVSOL wirft mir aber raus, dass der Strom für den Gaubenstring zu hoch ist.
    Ich verschalte z.B. die beiden OSO-Gaubenflächen zusammen (2x5 Module) und mache den Haken bei 'Polystring' und 'in Reihe schalten'. Die Dachflächen geben ich entsprechend im Dropdown Menü dazu an.
    Garage entsprechend in einem Strang auf Tracker 2 (noch ohne WNW Gauben).
    Der Strom für die Gaubenbelegung wird hier mit 18A als zu hoch angezeigt, 13 A sind das Maximum des Piko.
    Aber ich schalte doch gar nix parallel, sondern nur die 2x 5 Module in Reihe, da dürften sich die Ströme doch nicht addieren und es müsste bei ~9A bleiben?
    Mache ich bei der Eingabe was verkehrt, oder habe ich einen Gedankenfehler?

    • Offizieller Beitrag

    Die Erträge mit PVSol kann man nicht sinnvoll vergleichen, das produziert (mindestens bei Schatten) beliebig große Unterschiede zwischen verschiedenen WR. Lieber auf den jeweiligen WR-Wirkungsgrad für die vorliegende Spannung im WR-Datenblatt schauen.


    Ab 13,8 kVA WR-Gesamtscheinleistung (alte und neue WR) müssen die neuen WR auf cos(phi)=0,9 ausgelegt sein.


    Schattenmanagement würde ich bei SMA, Fronius und Kostal erstmal als gleich gut annehmen (Eingangsspannungsbereiche sind ja auch ähnlich).


    Das Simulieren der WR-Unterdimensionierung solltest du lieber mit SunnyDesignWeb gegenprüfen, ich weiß nicht ob PV Sol das auch kann.


    "Polystring" bedeutet meistens, dass Strings (unterschiedlicher Ausrichtung) parallel geschaltet werden.