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Solarpanel

Die Solarpanels gehören zu den wichtigsten Auswahlpunkten einer Solaranlage. Wirkungsgrad, Platzbedarf und Leistung sind die Kriterien die vor dem Kaufen beachten werden sollten.

Der Wirkungsgrad

Um die Solarenergie einer Solaranlage optimal nutzen zu können ist der Standort, die Ausrichtung und der Winkel der Solarpanels besonders wichtig. Der optimaler Neigungswinkel in Deutschland liegt bei 30-40 Grad. Abschattungen zum Beispiel durch Gebäude oder Bäume verringern den Wirkungsgrad. Lassen sich Abschattungen nicht vermeiden sollten monokristalline Panel verwendet werden. Diese haben auch unter schwierigen Bedingungen ein besseren Wirkungsgrad. Bei optimalen, schattenfreien Bedingungen sind polykristalline Typen die kostengünstigere Alternative. Diese findet man meistens in Solarparks und bei großen Dachflächen mit sehr vielen Solarpanels.

Um den hohen Wirkungsgrad optimal auszunutzen ist auch die Verwendung eines MPPT-Laderegler zu empfehlen. Ist auch eine direkte Einspeisung in das Hausnetz angestrebt gilt dieses auch für den MPPT-Wechselrichter. Im Gegensatz zu einfachen PWM-Reglern kann durch das MPPT Verfahren die gesamte Leistung der Solarplatten weitergegeben werden.

Bei einer Erweiterung einer Solar-Anlage mit weiteren Solarmodulen sollten Sie auf eine möglichst gleiche Nennspannung der aktuell verwendeten Module geachten. Um für Ihr Projekt die beste Auswahl zu treffen, empfehlen wir die Orientierung an den zur Verfügung stehenden Platz und der Höhe des Budgets. Lassen Sie sich von Kennwerten, wie die Nennspannung, nicht irritieren. Je mehr Watt-Power desto effizienter ist die Anlage.

Die Leistung

Eine Solarzelle nimmt die Sonnenstrahlen auf und wandeln das Licht in elektrische Energie um. Erzeugt wird eine Niedrigspannung (meistens 18V bis 40V) und ein Strom. Beides ist abhängig von Fläche und Beschaffenheit der verwendeten Solarzelle. Die Kombination aus erzeugter Spannung und gewonnenem Strom stellt die elektrische Leistung in Watt dar. Eine gebräuchliche Bezeichnung hierfür ist Peak.

Erstmals wurden 1980 Solarzellen auf Silizium-Basis produziert. Heutzutage werden viele kleine Zellen zu einem kompakten Modul zusammengeschlossen. Unterscheiden kann man des weiteren zwischen mono- und polykristallinen Zellen. Der Aufwand während des Herstellungsprozesses der monokristallinen ist dabei höher als bei den polykristallinen Modulen. Dies führt zu einem höheren Preis, aber auch zu einem höheren Wirkungsgrad, vor allem bei schwachem Licht, z.B. an wolkigen Tagen. Die Leistungsverluste über die Jahre hingegen sind bei beiden Typen identisch. Hersteller werben zurecht mit Garantien von bis zu 25 Jahren. Hierbei geht man davon aus, daß beide Panel-Typen gleichermaßen auch nach 20 Jahren mindestens 80-85% ihrer Leistung erbringen.

Die Reihenschaltung von Modulen

Steht die Auswahl der Paneele, z.b. Anhand eines guten Preis-Leistungsverhältnisses, fest, sollte eine Reihenschaltung angestrebt werden. Die Spannung der zusammengeschalteten Paneele wird sich dadurch addieren. Anschließend kommt die Wahl des passenden Ladereglers bzw. Wechselrichters. Achten Sie hierbei auf die maximale Eingangsspannung des jeweiligen Gerätes. MPPT Laderegler (10A bis 40A Ausgangsstrom) können in der Regel mit 40 - 150V arbeiten. Bei Einspeisegeräten kann die Eingangsspannung sogar bis zu 600V betragen.

Als Praxisbeispiel soll ein 24V Batterie-System geladen werden:
Sie haben 3 x 300 Watt Module in Reihe (Serie) zusammengeschaltet. Jedes Modul hat eine Nennspannung von 30 Volt und liefert in diesem Beispiel den maximalen Strom von 10A (30V x 10A = 300VA = 300Watt).

  • Am Laderegler kommen somit 10A und 90V an (entspricht 900Watt).
  • Ein PWM-Regler würde lediglich 10A und 24V weitergeben, also eher ungeeignet.
  • Der MPPT-Laderegler hingegen wandelt die Leistung der Solarzellen um.
  • Bei der Batterie ankommen würden 37,5A und 24V (900W / 24V = 37,5A).

Die Effizienz eines MPPT Reglers wirkt sich also umso mehr aus, je weiter die ankommende Spannung und Ladespannung auseinanderliegen.
Warum jedoch keine Parallelschaltung der Module?
Ein höherer Strom bedeutet immer, daß ein größerer Kabel-Querschnitt benötigt wird. Zudem ist auch die Verschaltung der einzelnen PV Module viel aufwendiger. Bei der Reihenschaltung erhöht sich die Spannung der Solarbank und der Strom bleibt möglichst klein.

Befestigung der Solar Panel

Für die sichere Montage der Solarpanels stehen unterschiedlich Montagemöglichkeiten zur Auswahl. Der Befestigungsort und Anzahl der Solarplatten bestimmen in der Regel die Auswahl. Fahrzeugdach, Schrägdach, Flachdach oder Bodenaufstellung sind hier die Stichpunkte. Eine Auswahl der Befestigungen finden Sie in der Kategorie Solar-Halterungen. Bei Fragen helfen wir Ihnen gern weiter.

Fazit

Monokristalline Panele sind effizienter, aber auch produktionsbedingt teurer, als die polykristalline Versionen. Es dürfen nur gleiche Zelltypen zusammengeschaltet werden. Optimal ist hierfür die Reihenschaltung. Für die nachfolgende Verarbeitung der Zellenleistung ist die MPPT-Technologie (Regler/Wechselrichtre) empfehelnswert, da diese auch kleinste Plattenströme nutzen können die bei Beschattung, Bewölkung und schneller Wechselbewölkung auftreten.

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