Wie wichtig sind gute Spannungslage und Dimensionierung des

  • Zitat von smoker59

    Dir ist aber schon klar, dass hier ein STP mit 580 Volt Bemessungs Spannung gemeint ist :?:
    Da sind wir im Sommer mit 2 x 12 zwar im mpp bereich, aber weit weg vom optimalen Wirkungsgrad :roll:


    Das versuch ich ja genau zu sagen: Es bringt nichts, die Bemessungsspannung als "heilige Größe" herzunehmen, nach der sich alles richten muss, sondern man sollte es nachrechnen, dann sieht man dass man lieber mit mehr Modulen bei nicht ganz perfekter Spannung fährt.
    Wenn es zufällig passt, dann macht man natürlich lange Strings, aber deshalb auf Module zu verzichten wäre Unsinn (mit Ausnahme bei starker Verschattung, wenn man mindestens 5 besonnte Module nur mit einem 23er-String schafft).


    Zitat

    Ich hab nicht mit sunny design gerechnet sondern" zu Fuss" und anhand des original SMA Datenblatt es.


    Wie genau hast du das denn angestellt? Aus den dürftigen Kennlinien der WR-Datenblätter schätze ich nur "zur Not" was ab (und auch das nur über Vergleiche mit Sunny Design und ähnlichen SMA-WR), wenn es kein Auslegungsprogramm gibt was die Wirkungsgradkurven enthält (also bei fast allen anderen Herstellern außer SMA ;-) ), aber da gehe ich von einem großen Fehler aus.
    Sunny Design wird hier immer ein korrekteres Ergebnis liefern als eine Abschätzung "zu Fuß", weil es die Daten ja direkt hinterlegt hat. Schon beim händischen Ablesen der Kurven aus dem Datenblatt entsteht ein nicht unerheblicher Fehler...


    Zitat von Dringi

    Richtig spitz gerechnet könnte man auch einen STP 5000-TL20 nehmen. Ist mit 16,5% Unterdimensionierung schon arg an der Grenze aber Sunny Design geht immer noch von 5773 kWh/a Ertrag aus.


    Bei der Unterdimensionierung entstehen etwas mehr Verluste als mit Sunny Design prognostiziert, weil das Programm mit Stunden-Mittelwerten rechnet (wenn ichs richtig im Kopf habe). Ich nehme in so einem Fall zur Korrektur die Frauenhofer-Studie (Diagramme auf S.5), da kann man die Stunden- durch Minuten- oder gar Momentanwerte ersetzen:


    Allerdings muss man heute berücksichtigen, dass die WR einen etwas höheren Wirkungsgrad haben als dargestellt (also z.B. nochmal 1% vom Ertrag abziehen bei starker Unterdimensionierung und 97% WR-Wirkungsgrad im Auslegungsbereich, das könnte man sich mit den Daten aus der Studie auch selbst wieder in Excel klopfen wenn mans genau wissen will).


    (Natürlich muss man als Nennleistungsverhältnis die Modulleistung auf die WR-Wirkleistung beziehen, nicht auf die Scheinleistung.)


    Ich habe z.B. einen stark unterdimensionierten SB5000TL-20 mit 6kWp von SW und 2kWp von NO laufen, der bringt spezifisch deutlich mehr Ertrag als das reine SW-Dach mit älterem WR daneben. Die Kehrseite ist aber eine stärkere thermische Belastung, wenn er stundenlang bei Maximalleistung läuft.


    Solange man den WR nicht schonen muss, ist ein etwas zu kleiner WR wirtschaftlich meist von Vorteil gegenüber einem etwas zu großen (wenn es kein genau passendes Modell gibt), aber wenn man die Wirtschaftlichkeit beim Betrachten des Datenloggers nicht im Kopf hat, ärgern sich einige auch über die abgeschnittenen Kurven (ich nicht, weil ich die Zahlen kenne) ;-)




    Hinweis: Wichtige Informationen zur Mindest-Eingangsspannung diverser WR-Typen und der Berücksichtigung einer evtl. erhöhten Netzspannung findet sich in folgendem Thema:
    http://www.photovoltaikforum.c…fronius-etc--t103757.html

  • Alle kommen immer mit der Studie nur weil Frauenhofer draufsteht. Dabei basiert das ganze auf einem Modell für eine Wirkungsgradkurve. In der Realität wird die Kurve wohl etwas anders aussehen (wie genau weiss höchstens der Hersteller). Grundsätzlich ist ja überdimensionieren ok, ich halte mich da an die Vorschläge vom Hersteller. Bei Solaredge z.B. macht in der Regel der nächstgrössere WR nicht viel Aufpreis und der Unterschied im Jahresertrag ist marginal. Dafür kann ich in ein paar Jahren noch ein paar Module drauftun, wenn mir danach ist ohne dass ich die Infrastruktur komplett umstellen muss.

  • Zitat von swissembedded

    Alle kommen immer mit der Studie nur weil Frauenhofer draufsteht. Dabei basiert das ganze auf einem Modell für eine Wirkungsgradkurve. In der Realität wird die Kurve wohl etwas anders aussehen (wie genau weiss höchstens der Hersteller). Grundsätzlich ist ja überdimensionieren ok, ich halte mich da an die Vorschläge vom Hersteller. Bei Solaredge z.B. macht in der Regel der nächstgrössere WR nicht viel Aufpreis und der Unterschied im Jahresertrag ist marginal. Dafür kann ich in ein paar Jahren noch ein paar Module drauftun, wenn mir danach ist ohne dass ich die Infrastruktur komplett umstellen muss.


    WR unterdimensionieren kann man im Flachland immer um 10%, bei Dächern unter 20grad kann man auch mehr. Ich habe 3.3kwp auf dem Dach, früher einen 3000S mit 2,75kVA, das Ding ging fast nie in die Begrenzung, wenn dann nur kurz bis die Module warm waren.

    Sonnige Grüsse
    Michi
    14 x Schott Poly 235/ Solarmax 4000P/ Sonnenbatterie eco 4.5
    9x XTH 8000-48/ 16kWp PV- 3x VS120/ 260kWh Saft/ 35kW CAT, so sieht eine Insel aus:-)

  • Zitat von swissembedded

    Alle kommen immer mit der Studie nur weil Frauenhofer draufsteht. Dabei basiert das ganze auf einem Modell für eine Wirkungsgradkurve. In der Realität wird die Kurve wohl etwas anders aussehen (wie genau weiss höchstens der Hersteller).


    Da ist kein Geheimnis dahinter: Die Kurve der Studie ist auf S. 4 abgebildet, und die Kurven der Herstellern stehen im WR-Datenblatt (zumindest für bestimmte Spannungen). Das lässt sich leicht vergleichen bzw. übereinanderlegen.


    Zitat

    Grundsätzlich ist ja überdimensionieren ok, ich halte mich da an die Vorschläge vom Hersteller.


    Wobei man nicht vergessen darf, dass der WR-Hersteller vor allem viele WR verkaufen will, und daher keinerlei Interesse an einer zu knappen Dimensionierung hat :mrgreen:
    Andererseits gibts als Gegenbeispiel auch Hersteller, die "viel Leistung für wenig Geld" verkaufen wollen und daher die WR mit Nummern benennen, die sich auf die DC-Leistung beziehen sollen und z.B. 20% über der AC-Leistung liegen (bzw. "bis zu"-Angaben im Datenblatt)... auch darauf sollte man sich nicht blind verlassen.


    Zitat

    Dafür kann ich in ein paar Jahren noch ein paar Module drauftun, wenn mir danach ist ohne dass ich die Infrastruktur komplett umstellen muss.


    Okay, das ist ein anderer interessanter Punkt. Aber das spielt nur dort eine Rolle, wo das Dach noch nicht voll ist.


    Ich würde bei dem o.g. stark unterdimensionierten SB5000TL nach meinen guten Erfahrungen auch noch weitere Module dranhängen, heute würd ich ihm mit 6kWp+3kWp "einheizen" (er hängt zum Glück im kühlen Keller) ;-)

    sonnige Grüße,
    -Weidemann-

  • Zitat von swissembedded

    Alle kommen immer mit der Studie nur weil Frauenhofer draufsteht. Dabei basiert das ganze auf einem Modell für eine Wirkungsgradkurve.


    Bei einer solchen Aussage muss ich unterstellen, dass Du die Studie zwar vielleicht gelesen, aber augenscheinlich nicht verstanden hast.
    Die hier aufgeführte Unterdimensionierung ist eine Funktion der Einstrahlungsleistung über der Zeit (Häufigkeit) in Abhängigkeit von Standort, Ausrichtung, Dachneigung und des lokalen (Miko-)Klimas. Das hat mit dem WR-Wirkungsgrad erst einmal gar nichts zu tun, der kommt erst im nächsten Schritt...

    Zitat von swissembedded

    In der Realität wird die Kurve wohl etwas anders aussehen (wie genau weiss höchstens der Hersteller).


    Oder man liest es bei guten Geräten in den Herstellerdatenblättern oder im Zweifelsfall bei anderen Institutionen wie z.B. der Berner Hochschule oder der Photon nach...

    Zitat von swissembedded

    Grundsätzlich ist ja überdimensionieren ok, ich halte mich da an die Vorschläge vom Hersteller. Bei Solaredge z.B. macht in der Regel der nächstgrössere WR nicht viel Aufpreis und der Unterschied im Jahresertrag ist marginal. Dafür kann ich in ein paar Jahren noch ein paar Module drauftun, wenn mir danach ist ohne dass ich die Infrastruktur komplett umstellen muss.


    Und genau hier liegt der Fehler. Man sollte eine Anlage IMMER KOMPLETT planen. Sollte also hier auf dem Dach für mehr als 24 Module Platz sein, sollte man sie auch für die (sinnvolle) Maximalbelegung planen. Ob man dann aus rechtlichen Gründen (wie z.B. den Förderkonditionen) nicht alles auf ein mal in Betrieb nimmt, ist eine andere Geschichte.
    Was die Leute hier (anscheinend erfolglos) versucht haben Dir beizubringen ist, dass man die Komponenten möglichst optimal aufeinander abstimmen sollte.
    Und das bedeutet hier, dass wenn man zwar 10 kWp Module auf's Dach klatscht, aufgrund deren Ausrichtungen etc. selbst bei STC-Bedingungen (welche üblicherweise ja nur an einer handvoll Tagen im Jahr für ein paar Mintuen vorhanden sind) max. 8 kW vom Dach kommen, es keinen Sinn macht, einen 10 kW WR hinzuhängen. Dessen Lebensdauer ist hiervon fast unbeeinflusst (8 kW Model gegenüber 10 kW Model, zumindest solange es nicht das größte Gerät der Familie ist).
    Genausowenig macht es Sinn, PV-Stringspannungen von nur 300 V an einen 3 phasigen WR zu hängen - egal welches Herstellers. Erlaubt ist das vielfach, aber gerade dies geht hier deutlich auf Kosten der Lebensdauer des Gerätes (schlechterer Wirkungsgrad = mehr Verluste im WR = höhere Bauteiltemperaturen im WR = reduzierte Lebensdauer...). Und genau hier setzt die Kritik am Kostal an. Es ist ein dreiphasiges Gerät, dessen Wirkungsgrad zudem noch stärker mit sinkender Eingangsspannung fällt als bei den Wettbewerbsgeräten (und schon auf niedrigerem Niveau startet...). D.H. ein solches Gerät belastet die Bauteile deutlich stärker als ein äquivalentes Wettbewerbsgerät bei jeweils gleicher Bauteilqualität.


    Das heißt jetzt also im Umkehrschluss für diese Anlage, wenn man hier z.B. 2x18 Module auf's Dach bekommst, solltest man dies JETZT SO planen und den WR schon JETZT auf die finale Anlagengröße auslegen (auch wenn diese vielleicht erst in einem Jahr erreicht wird). Dabei musst man natürlich dafür sorgen, dass man entweder schon jetzt die Erweiterungsmodule mit bestellt oder zum Erweiterungszeitpunkt die gleiche Type zum mindestens gleichen Preis bekommt...
    Mit 2x18 ist die Spannung für dreiphasige WR nun einmal deutlich besser als mit 2x12 (grob 200 V). Bleibt es hingegen bei 24 Modulen, sollte man über den schon nahegelegten einphasigen WR nachdenken oder auf 23 Module reduzieren und einen dreiphasigen verwenden.


    Ciao


    Retrerni

  • Zitat von Retrerni

    Genausowenig macht es Sinn, PV-Stringspannungen von nur 300 V an einen 3 phasigen WR zu hängen - egal welches Herstellers. Erlaubt ist das vielfach, aber gerade dies geht hier deutlich auf Kosten der Lebensdauer des Gerätes (schlechterer Wirkungsgrad = mehr Verluste im WR = höhere Bauteiltemperaturen im WR = reduzierte Lebensdauer...).


    Glaubst du wirklich, dass das einen wesentlichen Anteil an den Wechselrichter-Ausfällen hat?
    Auf welche Lebensdauer bei ihrer zulässigen Umgebungstemperatur (die in Deutschland ja eh nur im heißen Dachboden erreicht wird) werden denn die Bauteile normalerweise ausgelegt, bei welcher zulässigen Ausfallwahrscheinlichkeit?


    Bei den WR-Ausfällen, von denen man hier im Forum liest, scheint das Problem ja meist an der Software, an Überwachungselementen, Sensoren, Kontaktproblemen, Herstellungsfehlern etc. zu liegen, und nicht an der überschrittenen Lebensdauer von Elementen im Leistungsteil?


    Wenn ich das Vertrauen hätte, dass der WR 20 Jahre voll funktionsfähig überlebt, dann würde ich darüber nachdenken ihn thermisch zu schonen.
    Aber da es vielmehr vom Zufall abzuhängen scheint wann der WR ausfällt, macht eine Schonung in meinen Augen keinen Sinn, deshalb plane ich so oder so Austausch bzw. Garantieverlängerung ein, und beanspruche den WR dafür lieber stark, wenn ich ihn dadurch wirtschaftlich optimal nutzen kann.


    Das siehst du als Elektroniker sicher anders, genau wie ein Motoren-Entwickler mit einem kalten Auto sicher schonender umgeht als der Durchschnittsnutzer... aber ob das Auto deshalb wartungsärmer ist, kann man auch nicht vorhersagen ;-)

    sonnige Grüße,
    -Weidemann-

  • Zitat von Dringi

    Ich sag's mal so: 2x12 Module ist am unteren Ende von technisch passabel und der Kunde wird i.d.R. nie merken, dass das nicht wirklich gut ist wenn er nicht gerade Erträge vergleicht.


    Ich würd sagen, 2x12 ist technisch voll in Ordnung, denn nur "Elektronik-Liebhaber" bekommen dabei Bauchschmerzen.
    Wenn der Kunde Erträge vergleicht, dann wird er mit 2x12 auf jeden Fall mehr Ertrag haben als mit 1x23, also ist es wirtschaftlich die bessere Wahl wenn man 2x12 nimmt.


    Ich würde mich ärgern, wenn mir ein Solarteur nur wegen der besseren Spannungslage einreden würde, auf ein Modul zu verzichten, und erst recht wenn er mir das gekaufte 24. Modul nicht anschließen würde! :|

    sonnige Grüße,
    -Weidemann-

  • Zitat von Weidemann

    Glaubst du wirklich, dass das einen wesentlichen Anteil an den Wechselrichter-Ausfällen hat?
    Auf welche Lebensdauer bei ihrer zulässigen Umgebungstemperatur (die in Deutschland ja eh nur im heißen Dachboden erreicht wird) werden denn die Bauteile normalerweise ausgelegt, bei welcher zulässigen Ausfallwahrscheinlichkeit?


    Nun, das kommt natürlich auf den Zeitraum an, den man betrachtet. Die meisten hier diskutierten Probleme finden sich am WR ja in den ersten Betriebsmonaten des WR ein, sprich noch der vorderste Teil der Badewannenkurve. Die Thematik, die ich hier anspreche ist der Zeitpunkt, an dem der "hintere" Teil beginnt und wie stark er ansteigt. Und da kocht jeder Hersteller nun einmal leider sein eigenes Süppchen. Es gibt welche, da muss man schon nach 2 Jahren mit dem Beginn der Ausfallhäufigkeit ("hinterer Teil der Badewannen-Kurve") rechnen und es gibt solche, da geht das erst nach 10 oder 15 Jahren los...
    Zu beachten ist hier jedoch, dass es schon um die Belastung eines jeden Bauteils einzeln geht. Die Summen-Temperatur, die ja weitestgehend aus der Gesamtverlustleistung ergibt, ist bei Installationen gerade in Deutschland üblicherweise natürlich geringer (auch wenn ich schon mehr als eine Anlage unter einem unisolierten Dachstuhl mit >45°C im Sommer gesehen habe...).

    Zitat von Weidemann

    Bei den WR-Ausfällen, von denen man hier im Forum liest, scheint das Problem ja meist an der Software, an Überwachungselementen, Sensoren, Kontaktproblemen, Herstellungsfehlern etc. zu liegen, und nicht an der überschrittenen Lebensdauer von Elementen im Leistungsteil?


    Nun, hier gebe ich Dir (nach obiger Einschränkung :) ) durchaus Recht. Problematisch ist hierbei halt, dass sich ein Ethernet-Port deutlich ineffizienter gegen Überspannung schützen lässt als ein DC-Eingang oder AC-Ausgang eines WR. Daher halte ich grundsätzlich wenig von diesen "Schnittstellen-Monstern", da, wie Du korrekt erkannt hast, hier die Ausfallwahrscheinlichkeit höher ist.

    Zitat von Weidemann

    Wenn ich das Vertrauen hätte, dass der WR 20 Jahre voll funktionsfähig überlebt, dann würde ich darüber nachdenken ihn thermisch zu schonen.
    Aber da es vielmehr vom Zufall abzuhängen scheint wann der WR ausfällt, macht eine Schonung in meinen Augen keinen Sinn, deshalb plane ich so oder so Austausch bzw. Garantieverlängerung ein, und beanspruche den WR dafür lieber stark, wenn ich ihn dadurch wirtschaftlich optimal nutzen kann.
    Das siehst du als Elektroniker sicher anders, genau wie ein Motoren-Entwickler mit einem kalten Auto sicher schonender umgeht als der Durchschnittsnutzer... aber ob das Auto deshalb wartungsärmer ist, kann man auch nicht vorhersagen ;-)


    Nunja, es hat durchaus viel mit Statistik zu tun, allerdings kann man mitunter auf Monate genau vorhersagen, wann welches Bauteil bei bestimmten, "normalen" (und normierten) Bedingungen ausfallen wird. Hat man nur ein Gerät in der Hand, sieht das natürlich ziemlich zufällig aus...


    Ciao


    Retrerni

  • Vielleicht noch eine Bemerkung zu den Ausfällen. In der Regel ist der Austausch einer Ethernet Karte wesentlich einfacher wie der Austausch des Leistungsteils.Natürlich kann man nach Herzenslust überdimensionieren und ein paar Euro sparen.


    Der Wechselrichter wird im Extremfall halt die Leistung runterregeln, bevor die Elektronik abkocht. Ich wage trotzdem zu behaupten, dass der hintere Teil der Badewanne massgeblich von der thermischen Belastung durch den Leistungsteil abhängt, falls keine anderen gröberen Dimensionierungsfehler bei der Entwicklung gemacht wurden und der Wechselrichter hinreichend gegen Umwelteinflüsse abgesichert ist (Überspannungsschutz). Sprich ob der Anstieg früher oder später passiert, hängt davon ab.


    Roland83, sorry das ich Deinen Thread entführt habe.
    Mit 24 Yingli und Kostal 5.5 10A liefert das Kostal Piko Plan 2.0 den Vorschlag zwei Strings zu je 12 Module zu verwenden. Wobei die U MPP Stc bei 356.4V und die U MPP (70 Grad) bei 290.64V, I SC (70°) ist bei 9.52A liegen und im Plantool Orange Markiert sind. Das Plantool sagt "Aufgrund der niedrigen DC-Spannung hat dies Auswirkungen auf den Wirkungsgrad).
    Im heissen Sommer wären die Spannung unterhalb der 360V MPP für den Zweitrackerbetrieb. Damit wäre dann die Einspeiseleistung reduziert. Prog. Jahresertrag ca. 6451kWh
    Der Zusatz 10A ist wichtig, es gibt zwei Modelle vom Kostal 5.5, das Modell ohne 10A zusatz geht nur bis 9A und ist weniger geeignet.


    Vorschlag SMA Plantool STP 6000TL-20 mit 2x Strings zu je 12 Yingli, prog. Jahresertrag 6.048MWh


    Mit Schatten würde ich Tigo oder Solaredge nehmen. z.B. 3 Reihen zu 10 Modulen, z.B. Axitec AC-250P/156-60 S mit Solaredge Leistungsoptimierer integriert (7.5kWp). Wechselrichter SE7k.Prog. Jahresertrag 7.88MWh
    Mit 24 Yingli Modulen am Solaredge SE7k wird ein Ertrag von 6.56MWh prognostiziert.


    In den Prognosen ist die Abschattung nicht berücksichtigt.

  • Zitat von swissembedded


    Mit 24 Yingli und Kostal 5.5 10A ...Prog. Jahresertrag ca. 6451kWh
    SMA Plantool STP 6000TL-20 mit 2x Strings zu je 12 Yingli, prog. Jahresertrag 6.048MWh
    Mit 24 Yingli Modulen am Solaredge SE7k wird ein Ertrag von 6.56MWh prognostiziert.


    Hier sollte man noch erwähnen, dass man die verschiedenen Prognosen nicht miteinander vergleichen kann.


    In SMA Sunny Design kann man immerhin verschiedene Verstringungen untereinander vergleichen, also die relativen Vor- und Nachteile bestimmter Varianten, aber das ist bisher das einzige Auslegungstool das ich kenne, was überhaupt mit spannungsabhänigen und leistungsabhängigen Wirkungsgradkurven zu rechnen scheint.
    Bei den meisten anderen Tools kann man dagegen nicht den Ertrag verschiedener Varianten simulieren, sondern nur sagen obs von Strom/Spannung/Leistung grundsätzlich geht oder nicht. (Ob ein Tool mit Wirkungsgradkurven rechnet oder nur mit einem festen Wirkungsgrad pro WR-Typ, kann man ausprobieren, indem man den spezifischen Ertrag verschiedener Varianten vergleicht und mit dem WR-Datenblatt vergleicht.)


    Und den absoluten Wert aus den Prognosetools kann man schon dreimal nicht für bare Münze nehmen, weil die alle mit unterschiedlichen Einstrahlungswerten rechnen, und viele auf unrealistischen Wirkungsgrad-Mittelwerten beruhen.


    Zitat von swissembedded

    Vielleicht noch eine Bemerkung zu den Ausfällen. In der Regel ist der Austausch einer Ethernet Karte wesentlich einfacher wie der Austausch des Leistungsteils.


    Wobei das dem Kunden bei den meisten Herstellern durch die fixen Garantie- oder Tauschkosten egal sein kann.
    Ich bezweifle auch, ob sich die Abrechnung nach tatsächlichen Reparaturkosten durchsetzen wird... oder ist das bei "freien Werkstätten" inzwischen der Fall?

    sonnige Grüße,
    -Weidemann-