Solartechnik, Photovoltaik Komponenten
Eine Photovoltaikanlage setzt sich aus verschiedenen Komponenten zusammen, die gemeinsam Sonnenlicht in elektrischen Strom umwandeln. Um eine effiziente und zuverlässige Photovoltaikanlage zu gewährleisten, ist es wichtig, die passenden Solartechnik-Komponenten auszuwählen.
Aufbau einer Photovoltaikanlage - Photovoltaik Komponenten
- Die Solarmodule sind das Herzstück jeder Photovoltaikanlage. Sie wandeln das Sonnenlicht, das auf sie trifft, in Gleichstrom um.
- Der Wechselrichter nimmt diesen Gleichstrom auf und wandelt ihn in für Haushaltsgeräte nutzbaren Wechselstrom um.
- Der Batteriespeicher speichert überschüssige Energie für Zeiten, in denen die Sonne nicht ausreichend scheint, um den Energiebedarf des Haushalts zu decken.
- Das Photovoltaik-Montagesystem befestigt die Solarmodule sicher auf dem Dach oder an anderen Installationsorten, um einen optimalen Neigungswinkel zur Sonne zu gewährleisten.
- Schließlich misst der Stromzähler den Gesamtstromverbrauch des Haushalts sowie die von der Photovoltaikanlage erzeugte Energie.
Jede dieser Komponenten ist entscheidend für die Effizienz und Leistung einer Photovoltaikanlage.
Solartechnik - zusätzliche Komponenten
Zusätzlich zu den oben genannten Komponenten können Photovoltaikanlagen auch folgende Komponenten enthalten:
- Sicherungen und Schutzeinrichtungen:Sicherungen und Schutzeinrichtungen schützen die Photovoltaikanlage vor Überspannung, Überstrom und anderen Gefahren.
- Elektroinstallation:Die Elektroinstallation leitet den erzeugten Strom in das Stromnetz oder in einen Stromspeicher.
- Energiemanagementsystem: Ein Energiemanagementsystem steuert die Stromversorgung der Anlage. Es kann zum Beispiel dazu verwendet werden, den Strom aus der Photovoltaikanlage zu priorisieren oder den Stromverbrauch zu überwachen.
- Monitoringsystem: Ein Monitoringsystem überwacht die Leistung der Photovoltaikanlage. Es kann zum Beispiel dazu verwendet werden, die Erträge der Anlage zu erfassen oder Fehler zu erkennen.
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Solar-Wassererwärmer, PV DC Heizstab: Immer beliebter in Kombination mit Photovoltaikanlagen werden Solar-Wassererwärmer. Diese PV-Warmwasserbereiter (Solarboiler) helfen dabei, einen Haushalt energieneutral und autark zu machen.
My-PV AC ELWA 2
Das My-PV AC ELWA 2 ist ein Warmwasserbereitungsgerät für netzgekoppelte Photovoltaikanlagen, welches eine stufenlose Regelung von 0 bis 3,5 kW bietet. Durch die Nutzung überschüssiger Photovoltaikenergie optimiert die AC ELWA 2 den Eigenverbrauch Ihrer bestehenden PV-Anlage und ermöglicht somit eine effiziente Warmwasserbereitung.
Auf Anfrage stellen wir Ihnen gerne das My-PV AC ELWA 2 oder andere PV DC Heizstäbe individuell zur Verfügung. Unsere Produkte bieten Ihnen maßgeschneiderte Lösungen für Ihre Bedürfnisse.
Auslegung Wechselrichter - Modul-Wechselrichter-Kombination - Anzahl Solarmodule
Grenzspannungen Solarmodule - höchste und niedrigste Spannung
Um den passenden Wechselrichter für Typ und Anzahl der Solarmodule zu finden, ist es zunächst erforderlich, die Grenzspannungen der Solarmodule zu ermitteln. Dadurch kann berechnet werden, wie viele Module mindestens und höchstens in Reihe geschaltet werden dürfen, um sicherzustellen, dass die Grenzspannungen des Wechselrichters nicht unterschritten oder überschritten werden.
Im Winter, wenn die Temperaturen sinken, treten die höchsten Spannungen auf, während im Sommer bei hohen Temperaturen die niedrigsten Spannungen zu verzeichnen sind. Als geeignete Grenztemperaturen haben sich -10°C bis -15°C für den Winter (hier wird mit dem niedrigeren Wert -15°C kalkuliert) und 60°C bis 70°C für den Sommer (hier wird mit dem höheren Wert 70°C kalkuliert) herauskristallisiert.
Höchste Spannung des Solarmoduls - bei Leerlauf - Startspannung
Werte aus dem Datenblatt des Solarmoduls - am Beispiel des TW Solar 425W N-Type Moduls
- Leerlaufspannung Voc bei STC Bedingungen [V]: 38,15V
- Temperaturkoeffizient beta [%/°C]: -0,25%
Höchste Spannung des Solarmoduls bei Leerlauf - berechnet bei -10°C:
U[-15°C] = U[Voc bei STC] * (1 + beta * (-10°C - 25°C)) = U[Voc bei STC] * (1 - beta * 35°C) = 42,0V
Niedrigste / höchste Spannung des Solarmoduls - im Betrieb
Werte aus dem Datenblatt des Solarmoduls - am Beispiel des TW Solar 425W N-Type Moduls
- MPP Spannung Vmp bei STC Bedingungen [V]: 31,57V
- Temperaturkoeffizient beta [%/°C]: 0,25%
Niedrigste Spannung des Solarmoduls im Betrieb - berechnet bei 70°C:
U[70°C] = U[Vmp bei STC] * (1 + beta * (70°C - 25°C)) = 28,0V
Höchste Spannung des Solarmoduls im Betrieb - berechnet bei -10°C:
U[-15°C] = U[Vmp bei STC] * (1 + beta * (-15°C - 25°C)) = 34,7V
maximale Eingangsspannung des Wechselrichters
Um den Wechselrichter ordnungsgemäß auszulegen, ist es erforderlich, die maximale Eingangsspannung aus dem Datenblatt zu entnehmen. Diese Kennzahl ist von größter Bedeutung für die Kompatibilität mit den Solarmodulen und darf unter keinen Umständen in irgendeiner Betriebssituation überschritten werden.
Diese Spannung wird nun durch die zuvor berechnete maximale Spannung des Solarmoduls geteilt. Dadurch ergibt sich die maximale Anzahl an Solarmodulen, die in Reihe an den Wechselrichter angeschlossen werden dürfen.
Startspannung des Wechselrichters
Eine weitere wichtige Kenngröße ist die Startspannung des Wechselrichters. Diese gibt die minimale erforderliche Spannung an, die am Wechselrichter anliegen muss, um ihn in Betrieb zu nehmen.
Diese Spannung wird mit der im Datenblatt des Solarmoduls angegebenen Leerlaufspannung Voc bei STC Bedingungen dividiert, dies ergibt dann die Anzahl der mindestens erforderlichen Solarmodule, die in Reihe an den Wechselrichter angeschlossen werden müssen.
MPP Spannungsbereich des Wechselrichters
Der MPP Spannungsbereich des Wechselrichters, der ebenfalls aus dem Datenblatt des Wechselrichters entnommen werden kann, gibt den Spannungsbereich an in dem der Wechselrichter optimal arbeitet und den besten Leistungsertrag aus den angeschlossenen Solarmodulen herausholen kann.
- minimale MPP-Spannung - minimale Anzahl von Solarmodulen: Die minimale MPP-Spannung des Wechselrichters wird durch die höchste Spannung der in Betrieb befindlichen Solarmodule dividiert.
- maximale MPP-Spannung - maximale Anzahl von Solarmodulen: Die maximale MPP-Spannung des Wechselrichters wird durch die niedrigste Spannung der in Betrieb befindlichen Solarmodule dividiert.
