„Nichts ist durch Leistung zu ersetzen, außer noch mehr Leistung“ – eine Phrase die im Automobilbereich und dem unsäglichen protzen hochgezüchteter Motoren schon leicht abgedroschen wirkt, kann sehr gut auf andere Bereiche angewendet werden. Auch ich möchte versuchen durch einen Leistungszuwachs eine Verbesserung zu erzielen. Wie in meinem Beitrag vom 19.02.2023 erwähnt, wäre zum Beispiel eine Verbesserung die Anlage so lange wie möglich in den Winter hinein zu betreiben. Die genauen Benefits werden sich aber erst in einem Langzeittest herausstellen. Heute soll es erstmal nur um den reinen Aufbau und den Umfang der Erweiterung gehen. Und natürlich gibt auch hierzu wieder eine neues Video auf meinem Youtube-Kanal!
Inhalt
Hinweis (Disclaimer)
Die in meinen Beiträgen gezeigten Inhalte dienen ausschließlich zu Informations- und Unterhaltungszwecken. Es liegt in der Verantwortung der Leser, jegliche Nachbauten, die auf meinen Inhalten basieren, auf eigene Gefahr durchzuführen
Altes Modulgestell, alte Module
Wer meinen Blog und die Serie bereits verfolgt, kennt womöglich das alte Modulgestell. Für alle die Neu hier sind ist Bild auf der rechten Seite. Zum Probieren und Testen war die Konstruktion mehr als ausreichend. Short Facts: verbaut waren hier zwei bifaciale Monovollzellenmodule mit 410 Wp, montiert auf einem Eigenbau Rollgestell. Aufgrund der tiefliegenden Montage und den Gebäuden/Mauer drum herum war ich über den Tag mehrfach von Schattenwurf betroffen. Dieser hat sich natürlich auch auf die Leistung der Module ausgewirkt und den maximalen Ertrag begrenzt.
Zusätzlich wurde der Ertrag mit sinkendem Sonnenstand ebenfalls weniger, sodass ich ab November keinen vernünftigen Betrieb mehr gewährleisten konnte. Ab da war die Anlage in der Winterpause. Somit war es für mich naheliegend die PV-Leistung zum einen zu erhöhen um in den Wintermonaten besser zurecht zu kommen und zum anderen die PV-Module höher zu platzieren um so viel Schattenwurf wie nur möglich zu vermeiden.
Neue Konstruktion, mehr Leistung
Möglich soll dieses Vorhaben eine komplett neue Konstruktion machen. Wie auf dem Bild oben zu sehen ist, stand das alte Gestell an einer Mauer. Diese Mauer hat leider in den Abendstunden einen Schatten geworfen, der die Leistung der Module sehr schnell drosselte. Da die Mauer nicht besonders hoch ist, konnte ich quasi meine Konstruktion oben auflegen bzw. abstützen. Dadurch würden die neuen Module höher liegen, sodass der Schatten der Mauer keine Auswirkungen mehr hat. Außerdem konnte ich so Platz für ein weiteres Modul schaffen und auf 3 Module aufstocken. Entstanden ist daraus das folgende Gebilde.
Ich habe die MwSt-Streichung genutzt und Anfang des Jahres bereits neue Module erstanden. Bei den Neuen handelt sich um Halbzellenmodule mit einer Leistung von 410 Wp, in Summe somit 1230 Wp. Das zusätzliche dritte Modul soll dazu dienen, den Betrieb auch während der Wintermonate zu gewährleisten. Ob dies funktioniert wird sich aber wohl erst im Betrieb zeigen. Hier werde ich dich aber auf dem Laufenden halten.
Der Aufbau und die Montage sind relativ unspektakulär und lassen sich am besten im YouTube Video verfolgen. Wichtig sei an dieser Stelle nur erwähnt, dass du auf jeden Fall bei der Befestigung der Module auf Nummer sicher gehst. Spare auf keinen Fall am falschen Ende und nimm Befestigungsmaterial das auch für deine Unterkonstruktion passend ist. Falls noch offene Fragen sind, lohnt es sich immer bei einem Fachbetrieb nachzufragen. Dies gilt besonders dann, wenn du, anders als bei mir, deine PV auf oder an dem Gebäude montieren möchtest.
Besondere Anforderungen an die elektrische Installation
Damit dieses „Mehr“ an Leistung ohne Probleme zum Kern der Anlage gelangen kann, ist es wichtig auch einen Blick auf die Verdrahtung und die Leitungen zu legen. Da ich auch hier alle Module wieder parallel verschalten möchten, stellt dies besondere Anforderungen an die Verdrahtung. Warum schalte ich parallel? wegen der Anzahl der Module und der Batteriespannung. Ein Modul hat eine Leerlaufspannung von 37 Volt und ist höher als meine Batteriespannung von 24 Volt. Damit der Laderegler die Batterie laden kann, muss die PV Spannung um einen Faktor X (je nach Gerät und Hersteller) höher sein als die Batteriespannung. Ein einzelnes Modul würde daher, bezogen auf das Spannungsverhältnis, ausreichen um die Batterie zu laden.
Wäre die Batteriespannung höher, müsste dies über die Reihenschaltung zweier PV-Module gelöst werden. Hier muss allerdings auch die maximale Eingangsspannung des Ladereglers beachtet werden. Kurz um: durch die ungerade Anzahl an Module war eine Mischschaltung aus Reihen- und Parallelschaltungen nicht möglich. Die maximale Eingangsspannung des Ladereglers liegt bei 100 Volt wodurch eine Reihenschaltung der Module nicht infrage kam. Also Parallelschaltung.
Der Punkt dabei ist, dass sich nun die Ströme der einzelnen Module zusammen addieren. Ein Modul kann bis zu 13 Ampere Strom liefern, was in Summe satte 39 Ampere bei Vollast bedeutet. Auch wenn dies Abhängig vom Ladezustand der Batterie, dem Leistungsbezug der angeschlossenen Geräte und der Wetterlage ist, ist es sinnvoll die Installation trotzdem so zu wählen das dieser „mögliche“ Strom gefahrlos über die Leitung zum Laderegler gelangen kann.
Dazu musste ich die Zuleitung von 4qmm auf 6qmm erhöhen. Wirfst du einen Blick in eine Strombelastbarkeitstabelle, in meinem Fall aus dem Tabellenbuch von Westermann für eine Umgebungstemperatur von 30 Grad, dann siehst du das auch das 6qmm bereits an der Grenze ist. Aber immer noch unter der Nennbelastung liegt.
Eine weitere Schwachstelle, zumindest meiner Meinung nach, stellt der Y-Verbinder dar, mit dem die Module parallel verbunden werden. Auch hier müssen die möglichen 39 Ampere sicher fließen können. Um auch hier kein Risiko einzugehen habe ich eine Lösung gewählt, die im ersten Moment übertrieben scheint. Ich habe für die Energieverteilung bzw. für den Zusammenschluss der einzelnen Module einen zentralen Kasten gebaut, der mit Reihenklemmen bestückt ist. Jedes Modul wird auf eine Klemme geführt und die Klemmen sind untereinander gebrückt. Die Klemmen und die Verbindungsbrücke sind für Kabelquerschnitte bis 16qmm und einem Nennstrom von 76 Ampere zugelassen. Auch hier möchte ich kein Risiko durch mögliche Schwachstellen eingehen.
Fazit
Ob die Floskel der Mehrleistung auch wirklich zutrifft, wird sich erst noch herausstellen. Allerdings war es mir möglich neue Erfahrungen rund um die Montage und den Anschluss von PV-Module zu sammeln und diese hier mit dir zu teilen. Wenn dir dieser Beitrag gefallen dann würde ich mich wie immer über einen Kommentar und das teile in den sozialen Medien freuen. Bis dahin!
Dieser Beitrag hat 2 Kommentare
Das erste Vernünftige, was ich seit langem lese zu diesem Thema. Bin seit nun 40 Jahren in der Sache unterwegs.
Erste Anlage 1982 gebaut. Inspiriert durch Franz Alt! Auch wenn ich nicht allem zustimmen kann. Weiter so!!!
MFG Ronald Preuss – alternativer Energietechniker
Hallo Ronald Preuss,
vielen Dank für Ihren Kommentar und das freundliche Feedback.
Gruß Lars von myblogexperience.de