Wechselrichter dimensionieren

Technik Elektronik & Elektrotechnik
#1

Hallo liebe Wisser / Solarteure,

ich planspiele eine Photovoltaikanlage.

Die Eckdaten: 42x7 m 45 grad SW, 30 grad schraeg, keine Verschattung, Lage bei Berlin. Haus ist noch in Planung, Dach kann also gebaut werden wie ich’s brauch.

Der Zweck: Moeglichst wenig Strom fuer ca. 45 Personen (ueberwiegend Rentner) in dem Haus zukaufen zu muessen.

Meine Ueberlegungen (und ich bitte hier zu jedem Punkt um Rat und Kommentare):
JKM 265P-60 oder Heckert 260 60p weil das nach gutem Preis : Wp Verhaeltnis aussah.
ca. 39 V Leerlauf, ca. 8.5 A Nennleistung
mit SolarEdge OP600 per zwei Module MPPT weil sich das total intelligent anhoert und im Betrieb Zeit und Nerven zu sparen verspricht wenn irgendwas nicht laeuft.

Demnach wohl auch ein SolarEdge Wechselrichter.
Ich habe im Blick SE17K vs SE25K http://www.solaredge.de/files/pdfs/products/inverters/se-three-phase-inverter-extended-power-datasheet-de.pdf

und folgende Bretter vorm Kopf:
Ich soll laut SMA Lehrpdf Wechselrichter auf 120% Generatorpeakleistung also die 22950 W (17k) bzw 33750 (25k) auslegen. Das bedeutet, ich kann 80 bzw 127 Module dranhaengen. Um die 900 V DC Eingangsspannung nicht zu ueberschreiten, 23 Module pro Strang. Dann wuerde ich doch 3,5 bzw 5,5 Straenge dranhaengen wollen (waeren unterschiedlich lange Straenge bei diesen WR bei gleichen Modulen unguenstig? Warum?). Das geht aber bei beiden Wechselrichtern ueber den maximalen Eingangsstrom hinaus; um 6,7 A (29%) bzw 10 A (27%).

Wenn ich weniger Straenge nehme, passt mein 120% Generatorpeakleistung wieder nicht. Ich habe was von Eingangsstrombegrenzung im WR beim Annaehern an die Peakleistung der Module (was wohl verkraftbar selten passiert hier bei Berlin?) gelesen, dass man deshalb lieber einen zu kleinen WR nimmt. Wenn ich jetzt aber einen fuer den Eingangsstrom zu kleinen WR nehme, waer das dann dasselbe? Ist das also so vernuenftig? Was verbrenn ich da an Effizienz, wie wuerdet ihr das machen? Ich wuerd gern die ideale Modulkonfiguration fuer den 17K planen, durchsimulieren mit welchem Batteriesystem ich die Einspeisung und den Fremdbezug minimieren kann und ggf mit Restflaeche warmes Wasser oder irgendwas anderes anstellen.

Zu dem Durchsimulieren mit PVSyst und Greenius, Lastprofile importieren und Batterie- und Laderegler dimensionieren kommen mir wahrscheinlich in naechster Zeit noch Fragen auf, auch hier freue ich mich schon jetzt ueber Anregungen, Kommentare und Tipps.

Vielen Dank und viele Gruesse vom sonnigen Spreeufer,
Philipp

#2

Moin, moin,

ich plane und errichte seit 1999 PV-Anlagen, bihn ich froh, daß mir „so ein Interessent“ bisher nicht untergekommen ist.

Was soll ein SE WR bei einem unverschatteten Dach? SE benutzt man nur, wenn bestimmte Dachstellen zu bestimmten Zeiten verschattet werden.
Bei größeren Schatten (flächen) kann das jedoch fast jeder andere WR genau so gut.
Wenn ein Batteriesystem mit hin soll, warum nicht gleich beides in Einem? Jeder zusätzliche WR bringt doch nur Verluste.

Außerdem, die 120% Dimensionierung ist / war ein alter Hut. Baue ich die Anlage in einer sonnenreichen Gegend so auf, „brennt“ der
WR immer am Endanschlag und gibt „ziemlich“ schnell den Geist auf.

WR werden einerseits nach der Leistung dimensioniert, genau so wichtig ist jedoch die DC-Eingangsspannung. Bei fast allen
Geräten gibt es nur eine ganz bestimmte Spannung, wo der WR seinen optimalen Wirkungsgrad erreicht.
Obwohl dieser Punkt wichtig -für den Ertrag- ist, wird er von vielen „Fachleuten“ ignoriert.

Last, not least: nicht jedes Modul kann ich wirklich gut mit jedem WR dimensionieren. D.h. ich nehme das beste Modul vom Markt (unverschattetes Süddach)
und den weltbesten WR und baue Dir problemlos eine Anlage, die NIE richtig arbeitet (Messwerte & Prüfprotokoole OK).

Bei der WR-Dimensionierung müssen außerdem unterschiedliche Temperaturen berücksichtigt werden.

Such jemanden, der weiß was er tut. Ich gebe Dir gerne die Daten eines zuverlässigen SV’s in Berlin, der selbst auch Anlagen
plant und baut.

lg tugu

#3

Danke Tugu,

das von jemandem machen zu lassen nimmt ja das Spiel aus dem Plan. Wenn der Kollege hier Spass an der Freude hat und mir das als Hobby teilt, gerne - einen Anbieter der mir Angebote und Beratungen hinterherwirft findet man leider oefter als man ihn sucht. Bin ja leicht von Begriff.

Ich habe mich von dem per zwei Module MPPT ueberzeugen lassen; also bei den Temperaturen, Wolken etc am besten Auszulasten, bei Defekt modulgenau bescheid wissen. Ist das in Deinen Augen Humbug? Dann wuerd ich die MPPT Dinger streichen und waer beim WR nicht mehr an SolarEdge gebunden. Von anderen Anbietern scheint es so WR mit Laderegler ja kombiniert zu geben.

Und sonnenreich ist es doch eher nicht hier? Wenn ich Deine Argumente richtig verstehe, ist die Leistungsdimensionierung neben der Spannung wichtig; fuer mein Beispiel also 23 (bzw genau die Zahl, bei der der Optimalpunkt, nicht einfach der Maximalpunkt, erreicht wird) Module pro String und 3,5 Strings, weil der Eingagnsstrom nebensaechlich ist und in den super wenigen Zeiten in denen er erreicht wird gekappt wird? Du wuerdest also den zuvielen Eingangsstrom versickern lassen und da nicht zuviel Effizienz bei einzubuessen meinen? Und wuerdest Du halbe Reihen an so einen WR haengen? Oder wuerdest Du das nur bei einem gekennzeichnet Multistring WR machen?

Wonach suchst Du denn Module aus wenn nicht nach Preis / Wp? Und kann ein WR gut mit diesen Modulen wenn diese Reihen und Parallelrechnungen glatt aufgehen? Oder braucht man dafuer so Herstellerbauchgefuehlintuition wie bei Computerherstellern?

Fuer den WR-Batterie-Dachboden sind schon Luftkuehlkonzepte in der Diskussion, bringt man nicht einfach alles immer vertretbar teuer nah an die Standardmesstemperatur?

Vielen Dank,
Philipp

#4

Moin, moin,

ich fange mit dem Dach und dessen Maßen an. Welches Modul passt optimal unter Berücksichtigung der einzuhaltenden Sicherheitsabstände.
Kann man die Module evtl. quer legen (ist nicht bei jedem Modul erlaubt), ist die geplante Befestigung möglich, passt die Statik der geplanten Unterkonstruktion?

Wenn diese Fragen geklärt sind, kommt die mögliche WR-Verschaltung. MPP-Spannung, Leerlaufspannung bei -10°C (oder auch noch weniger), MPP-Spannung bei Maximaltemperatur (~70°C). Optimale Spannung des WR auslegen. Mögliche Modulanzahl und optimale Stringlänge in Einklang bringen, ggf. anderen WR auswählen.
WR-Leistung mittels Anzahl der Strings ermitteln.
Mögliche Erträge mit verschiedenen Stringlängen und verschiedenen Stringmengen unter gleichen Bedingungen kalkulieren und vergleichen.
…
…

Unter Umständen ist es z.Bsp. bei einem Dach mit 4 Reihen á 10 Modulen sinnvoller, 3 x 13 Strings zu verschalten als 4 x 10.
Auch wenn dann ein Modul unverschaltet bleibt, kann u.U. der Anlagenertrag höher sein. Aber evt. gibt es einen WR der mit 2x 20 noch besser arbeitet.

Also einfach ein bisschen Rechnerei.

lg tugu

#5

Hallo Tugu,

vielen Dank, das ist ein sehr hilfreicher Leitfaden;

wenn ich Dich richtig verstehe nimmst Du die Stringlaenge fuer die maximale DC Eingangsspannung, dann die Stringanzahl fuer den maximalen Eingangsstrom. Damit ist die Generatorleistung schon bestimmt, falls ein WR etwas zu klein (also etwas zu wenig Nennleistung) sein sollte, ist das unproblematisch.

Auf den Punkt gebracht skalierst Du den WR nach 1. Eingangsspannung, 2. Eingangsstrom.

Die Ertraege berechnest Du wahrscheinlich mit greenius oder so?

Vielen herzlichen Dank jedenfalls!

Viele Gruesse,
Philipp