Wie verschalte ich am besten meine Solarmodule?Reihenschaltung oder Parallelschaltung?

Reihenschaltung oder Parallelschaltung der Solarmodule?

Wie funktioniert die Reihenschaltung von Solarmodulen?

Eine Reihenschaltung erzeugt man, indem der Pluspol des einen Solarmoduls  mit dem Minuspol des nächsten Moduls verbunden wird. Dies kann man beliebig fortfahren.
Zum Schluss bleiben ein Minuskabel und ein Pluskabel am ersten und letzten Photovoltaikmodul übrig. Die Spannung an den beiden verbleibenden Kabelenden (Plus und Minus) hat sich um die entsprechende Anzahl der Solarmodule erhöht.

Hier ein Beispiel aus der Praxis:
Wir verbinden zwei Solarmodule mit 20V Leerlaufspannung und 5A Leerlaufstrom miteinander (Pluskabel auf Minuskabel), wir messen an den beiden verbliebenen Kabelenden 40V Spannung mit weiterhin 5A Leerlaufstrom.

Parallelschaltung, wie geht denn dass?

Bei der Parallelschaltung werden alle Plus- und alle Minusleitungen miteinander verbunden. Die Gesamtspannung aller miteinander verbundenen Solarmodule entspricht der Spannung eines Einzelnen Solarmoduls. Der dadurch erzeugte Gesamtstrom hingegen entspricht der Summe der einzelnen Solarmodule in der Parallelschaltung

Beispiel:
Wir verbinden zwei Solarmodule mit 20V Leerlaufspannung und 5A Leerlaufstrom in der vorangegangenen Parallelschaltung (Plus auf Plus und Minus auf Minus). Wir messen 20 Volt Spannung und 10A Leerlaufstrom.

Wie kann ich nun dieses Wissen verwenden um möglichst viel Energie mit einer Wohnmobil-Solaranlage zu gewinnen?

Um einen 12 Volt Akku laden zu können benötigt man vereinfacht gesagt mindestens 12,1 Volt Ladespannung. Natürlich muss man sich an Ladekennlinien halten, daher sind Ladespannungen von 14,… Volt je nach Akkutyp die Regel.

Parallelschaltung – der Klassiker

Grundsätzlich macht man mit einer Parallelgeschalteten Solaranlage nichts falsch.

Bei Parallelgeschalteten Solarmodulen dauert es länger am Tag, bis die Solarplatten über eine, für die Ladung notwendige Spannung, hinauskommen und sie werden schon früher weniger als eine Ladefähige Spannung abgeben.
Dieser Effekt tritt in den Morgenstunden sowie nachmittags bis abends auf. Im Sommer ist es meistens nicht auffällig, da genügend Sonnenstunden vorhanden sind, aber gerade im Frühjahr und Herbst wo der Energiebedarf schon allein durch die Beleuchtung und dem gelegentlichen Gebrauch der Heizung bei Weitem höher ist, als im Sommer, machen sich jede Stunde in der die Solaranlage eine Ladespannung liefert bemerkbar. Vom Winter will ich an dieser Stelle gar nicht erst sprechen, da der Stromverbrauch durch Heizung und den viel längeren Aufenthaltszeiten im Wohnmobil viel höher ist und gleichzeitig die Sonne einen viel flacheren Einstrahlwinkel hat.

Reihenschaltung, so verschalten die Profis

Die Reihenschaltung hat wie beschrieben eine hohe Spannung anliegen, die bereits bei wenig Sonnenlicht anders als bei Parallelgeschalteten Solarmodulen, eine brauchbare Ladespannung erzeugen kann. Hier ist der positive Effekt der hohen Modulspannung spürbar und auch im Winter werden noch ordentliche Stromerträge verzeichnet.

Aber halt, auch Profis können Fehler machen!

Dumm ist der der dummes tut, wurde in einem Hollywood Film gesagt. Daher möchte ich auf den einen großen Nachteil der Reihenschaltung aufmerksam machen und gleichzeitig auf den größten Vorteil der Parallelschaltung.

Wenn eines der Solarmodule in einer Reihenschaltung verschattet wird, bricht die gesamte Reihe ein, es wird gar nicht mehr geladen!

Wenn eines der Solarmodule in einer Parallelschaltung verschattet wird, liefern die anderen fleißig weiter Strom.

Daher hier mein erster Profitipp:

Reihenschaltung nur bei mindestens vier Solarmodulen!
Und wie?
Das Zauberwort lautet: Reihen- Parallelschaltung
Um die guten Eigenschaften der Parallelschaltung mit der Reihenschaltung zu verbinden, werden jeweils zwei Strings (zwei in reihe geschaltete Solarmodule) gebaut die Parallel auf den Laderegler angeschlossen werden.

 

Das war nun recht viel Wissen über die richtige Art Solarmodule anzuschließen.

Daher nun mein Profitipp Nr. 2:


Kaufen Sie 72 Zellige Solarmodule (Hochvolt oder Highpower Solarmodule) die schon über eine Ladespannung von 44 Volt verfügen. Diese brauchen nicht in Reihe geschaltet werden, da sie bereits die doppelte Leerlaufleistung gegenüber Handelsüblichen 36 und 40 Zelligen Solarmodulen verfügen.

Weitaus mehr Reisemobile verfügen überhaupt nicht über die Dachfläche um 4 Solarmodule aufzubauen.

Wir alle haben nichts zu verschenken und schon gar nicht den kostbaren Solarstrom.

Wenn Ihre Solaranlage nun auf Reihen, Reihen-Parallelschaltung oder mit Hochvoltmodulen daher kommt, dann kommen Sie im 12 Volt System nicht um einen MPPT Laderegler herum.
Wie so ein MPPT Laderegler funktioniert und warum er so viel effektiver als ein PWR oder Shunt –Laderegler arbeitet finden Sie ausführlich hier beschrieben.

Schreibe einen Kommentar