Reihenschaltung oder Parallelschaltung der Solarmodule
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Wie verschalte ich am besten meine Solarmodule? Reihenschaltung oder Parallelschaltung?
Wie funktioniert eine Reihenschaltung von Solarmodulen?
Eine Reihenschaltung oder auch Serienschaltung genannt, 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 am ersten und ein Pluskabel am 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.
Was ist eine Parallelschaltung bei Solarmodulen?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 einer Parallelschaltung (Plus auf Plus und Minus auf Minus). Wir messen 20 Volt Spannung und 10A Leerlaufstrom.
Wie kann ich nun mit diesem Wissen möglichst viel Ladestrom mit meiner Wohnmobil-Solaranlage gewinnen?
Um einen 12 Volt Akku laden zu können benötigt man vereinfacht gesagt mindestens 12,1 Volt Ladespannung. Du musst immer eine höhere Ladespannung anbieten als der zu ladende Akku an Spannung trägt. Natürlich muss man sich an Ladekennlinien halten, daher sind Ladespannungen von 14,… Volt je nach Akkutyp die Regel.
Parallelschaltung von Solarmodulen - der Ausfallsichere 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, sie ist bereits bei wenig Sonnenlicht, anders als bei Parallelgeschalteten Solarmodulen, in der Lage eine brauchbare Ladespannung zu erzeugen. Hier ist der positive Effekt der hohen Modulspannung spürbar und auch im Winter, wenn die Sonne tief steht 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 jedoch eines der Solarmodule in einer Parallelschaltung verschattet wird, liefern die anderen fleißig weiter Strom!
Hier mein erster Profitipp zur Ausfallsicheren Solarstrom Versorgung:
Eine Reihenschaltung nur bei mindestens vier Solarmodulen!
Nur wie geht dass?
Die Zauberformel lautet: Wir verschalten eine Reihen- und Parallelschaltung
Hierbei werden die guten Eigenschaften der Parallelschaltung mit denen der Reihenschaltung verbunden. Dazu werden jeweils zwei Strings (zwei in reihe geschaltete Solarmodule) gebaut die wiederum Parallel auf den Laderegler angeschlossen werden.
Das war nun viel wissen über die richtige Art der Solarpanel Verschaltung .
Daher nun noch ein zweiter Profitipp von mir hinterher:
Kauft Solarmodule mit mehr als den üblichen 36 – 40 Zellen. Zum Beispiel mindestens 60 Zellige Solarmodule (Hochvolt oder Highpower Solarmodule) die schon über eine Leerlaufspannung von ~44 Volt verfügen. Diese brauchen nicht in Reihe geschaltet werden, da sie bereits die doppelte Leerlaufspannung gegenüber Handelsüblichen 36 und 40 Zelligen Solarmodulen verfügen.
Die weitaus größere Anzahl von Wohnmobilen verfügen überhaupt nicht über die nötige Dachfläche um 4 oder mehr Solarmodule aufzubauen. Deshalb sind die mindestens 60 Zelligen Wohnmobil-Solarmodule die beste Wahl.
Wir alle haben nichts zu verschenken und schon gar nicht den kostbaren Solarstrom.
Wenn Deine Solaranlage nun auf Reihen, Reihen- und Parallelschaltung oder mit Hochvoltmodulen betrieben wird, dann kommst Du in einem Wohnmobil 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 findest Du ausführlich hier beschrieben.