PV in Serie oder parallel schalten ?

[Billy1707]

Servus zusammen,

ich stolpere da immer wieder drüber.
Wo liegen die Vor- Nachteile einer seriellen oder parallelen Schaltung ?

Kann mir das jemand ganz, gaaaanz einfach erklären ?

Schon mal ein herzliches danke schön voraus.

[womocamper]

Vorteil parallel bei Abschattung einzelnner Panele leiden die "Besonnten nicht mit.

Vorteil seriell höhere Spanung.

[vorerst]

Vorteil Parallel:
1) Kein Problem wenn ein Modul im Schatten ist.
2) Fällt ein Modul aus, gehen die anderen noch.
Vorteil Seriell:
1) Dünnerer Kabelquerschnitt zum Laderegler.
2) Mehr Spannung bei schlechten Lichtverhältnissen.
Nachteil Seriell:
1) Fällt ein Modul aus geht gar nichts mehr.
2) Ist ein Modul verschattet fällt die Leistung (trotz Bypass-Dioden) deutlich ab.

[Anon7]

Hallo Volkmar!
Frage zur seriellen Verschaltung: was passiert eigentlich, wenn das zum Regler am nächsten liegende PV-Modul voll im Licht ist. Dürfte nach meiner Meinung auch funktionieren, nur bei niedrigerer Spannung. Klar, wenn das Panel, von dem die Kabel zum Regler gehen, verschattet ist, geht Nichts. Falsch gedacht?

[Santana63]

In einem Stromkreis spielt es keine Rolle, wo du unterbrichst, oder einen hohen Widerstand setzt.

[Billy1707]

Ja super, vielen Dank !

Also ist für den "Normalo" parallel besser.

Die Installation macht man ja nur einmal.
Einmalig nen größeren Querschnitt verlegen ist sicher nicht so schlimm.

Das ein Panel verschattet ist, kann ja oft vorkommen.

Jetzt hab ich's auch verstanden

[Anon7]

Danke, mit Nachdenken zur seriellen Schaltung, konnte ich es mir auch gerade herleiten.

[TomL]

Kann mir das jemand ganz, gaaaanz einfach erklären ?

Seriell heißt höhere Spannung bei niedrigerem Strom, parallel heißt höherer Strom bei konstanter 18 v Spannung. Ein Umstand hierbei ist, seriell ist flexibler bei wechselnden Verhältnissen... momentane schlechte Faktoren werde durch längere Ertragsdauer über den Tag besser kompensiert. Parallel hat auf kürzere Zeit bezogen bei optimalen Bedingungen den höheren Ertrag. Parallel ist es aber schwieriger, konstant und lange die 18v pro Panel zu halten.

Ich würde die Entscheidung vom eigenen reiseverhalten abhängig machen. Für einen Sommer-Süden-Fahrer ist es ziemlich egal, ob man parallel oder seriell schaltet, auch bei dem üblichen Argument der Teilbeschattung... die Sonne 'wandert' nämlich, was jetzt im Schatten liegt, liegt gleich in der Sonne. Und auch auf die Wärmebildung hat das nur wenig Einfluss.

Fakt ist, für den Solarregler an einem 12v-akku muss ein 18v-Panel auch 18v liefern, ist es geringer, kann er keinen Ladestrom für einen 12v-akku generieren. Im Regelfall liefern die ~21 Volt, oder sogar etwas mehr. Das heißt, selbst eine Teilbeschattung des Panels bedeutet bei paralleler Schaltung faktisch einen Totalausfall dieses Panels, weil es nicht mehr die 18v generieren kann. Der momentane (!) Ladestrom ohne Schatten und bei MPP oder nahe dran ist allerdings bei paralleler Schaltung höher, aber auf den Tag bezogen ist die Zeit kürzer, im der beim Vergleich mit seriellen Schaltung Strom erzeugt wird. Aber wie gesagt, Sommermonate und Süden ist das egal, die Ausbeute ist die gleiche.

Fährst du aber das ganze Jahr über, auch nördliche Grade , mit tiefstehender Sonne oder auch bei nur Licht ohne Sonne, liefert seriell geschaltet immer noch Strom, wenn parallel schon nichts mehr geht. Und zwar genau so lange, wie zwei 18v-Panels seriell geschaltet (also bei mpp max 36 v) zusammen mehr als 18V liefern. Der Ertrag beginnt früher am Tag und endet später. Das gleiche, bei einem teibeschatteten Panel... ein 18v-panel mit 2 kreisen liefert 2x9=18v. Teilbeschattet fällt die Leistung allein von der sonnigen Hälfte auf 9 v ab. Parallel geschaltet wäre das ein Totalausfall dieses Panels, seriell addieren sich die verbliebenen 9 v auf die volle Leistung des anderen Panels.

Wenn im Extremfall ein Laternenmast beide panels mit einem schmalen Schatten jeweils hälftig bedeckt, fallen beide Panels jeweils auf 9v zurück. Parallel geschaltet reicht die Spannung nicht aus, um den Akku zu laden. Zweimal 9v seriell geschaltete Panels würden hier aber immer noch die notwendigen 18v ergeben.

Ich würde heute bei meinem reiseverhalten und mindestens 2 oder mehr Panels immer seriell schalten. Der laderegler muss nur ausreichend dimensioniert sein, um die höhere Spannung verarbeiten zu können. Das Limit meines ladereglers ist 50 v... mit 36v bei 2 Panels und bei mpp bin ich immer im komfortablen Bereich des Reglers, der nie dauerhaft am Limit werkeln muss. Und natürlich ist ein mppt-regler obligatorisch.

[Santana63]

Sorry Tom,
aber so ziemlich alle Deine Aussagen sind leider falsch.
Leider liest man sowas oft in Foren.
Kommt immer von Leuten die den Unterschied von Strom und Spannungsquelle nicht einordnen können.

Nur als Beispiel von gerade eben, Sonne schon untergegangen bewölkt,
18V Modul an Victron MPPT

Einmal Regler in Betrieb und dann kurz danach von mir per Hand Abgeschaltet.

[TomL]

Sorry Mario, alle Aussagen sind zu 100% korrekt. Lies es einfach noch mal in Ruhe und konzentriert.

Bis auf die 18v für den Regler... damit hast du recht... es geht alles oberhalb von 14v.... irgendwie... aber 9 v eines teilbeschatteten parallelen Panels sind keine >14v... und parallel bedeutet das Totalausfall .Ich wollte das mit den Größen nur nicht allzu kompliziert machen

[Santana63]

Sorry Mario, alle Aussagen sind zu 100% korrekt. Lies es einfach noch mal in Ruhe und konzentriert.

Du kannst das noch zig mal wiederholen, deshalb wird es nicht besser.

[TomL]

Ebensowenig wie die Aussage "alles falsch" irgendwas widerlegt.

[Santana63]

Fakt ist, für den Solarregler an einem 12v-akku muss ein 18v-Panel auch 18v liefern, ist es geringer, kann er keinen Ladestrom für einen 12v-akku generieren.

Alleine diese Aussage widerlegen die zwei Bilder,
ich werde hier jetzt nicht zu jedem Punkt in deinem Beitrag was schreiben,
das haben wir alles mehrfach in anderen Foren schon gemacht,
ist mir meine Zeit einfach zu schade.
Tut mir leid.

[Anon7]

@ TomL

Hallo Tom!
Es gibt inzwischen aber auch sog. highpower-PV-Module fürs Wohnmobil. hier so Daten, die Von einem modernen Hochvolt-Panel stammen: Die Daten hab ich der Video-Beschreibung von einem YT-Video https://www.youtube.com/watch?v=pyEgLOnCK0o

Spannung (Umpp): 51,3 V
Strom (Impp): 2,95 A
Leerlaufspannung (Uoc): 54,5 V
Kurzschlusstrom (Isc): 3,21 A
Gewicht: 8,9 kg
Modulmaß: 1462 x 535 x 35 mm

Wenn ich das dann richtig interpretiere ist Dein MPPT-Regler schon lange am Leistungsende, schon bei Parallel-Betrieb. Seriell könnte da also auch mal bei optimaler Bestrahlung ca. 100 V am Regler anliegen. Also, Obacht bei der Auswahl des MPPT-Reglers.

[Doraemon]

Für mich persönlich war nach viel hin und her die beste Lösung die 24V 100Wp Schindelmodule von Prevent, etwas leichter wie andere und mit einer Leerlaufspannung von glaube ich um die 45V. Davon habe ich 3 parallel geschaltet und an einen mppt Regler von victron 100/50 gehängt, ist zwar im Moment etwas überdimensioniert, aber ich möchte irgendwann noch 3 Module nachrüsten.

Früher gab es nur 12V Module, aber Stand heute würde ich mir auf keinen Fall solche Module aufs Dach kleben, sondern die neuen Hochstrommodule nehmen.

Sorry Tom, aber auch in meinen Augen hast du nicht Recht, die 24V Module haben viel früher am Tag eine ausreichende Spannung und am Abend liefern sie noch länger Strom. Selbst bei bewölktem Himmel kommen noch ein paar Ampere von Dach rein, was mit Sicherheit bei 12V Module mangels Spannung wohl nicht sein würde.

Aber das ist nur meine persönliche Erfahrung

[Santana63]

Sorry Tom, aber auch in meinen Augen hast du nicht Recht, die 24V Module haben viel früher am Tag eine ausreichende Spannung und am Abend liefern sie noch länger Strom. Selbst bei bewölktem Himmel kommen noch ein paar Ampere von Dach rein, was mit Sicherheit bei 12V Module mangels Spannung wohl nicht sein würde.

Christian,
Tom hat genau das gleiche geschrieben wie Du,
also sollte er Deiner Meinung nach recht haben.

Ihr versteht einfach nicht den Unterschied zwischen Spannungs und Stromquelle, ok ist auch nicht ganz so einfach.

Ich versuche es noch mal ganz kurz und knapp,
egal wie viele Waver Du im String oder oder eben Modul in Serie schaltest um auf höhere Leer und Arbeitsspannungen zu kommen,
klar geht die Leerlaufspannung dann früher hoch,
aber die heißt deswegen Leer, weil da noch nix an Strom kommt was zu verwerten wäre, ist im Prinzip ne reine "Scheinspannung".

zB 100Wp bleiben immer 100Wp, sobald das Licht stark genug ist Leistung zu erzeugen, ist die Spannung auch bei nem 18V Modul hoch genug,
reicht es nicht aus, bricht sie eh sofort beim Versuch daraus Ladeleistung zu machen ein egal bei welchen von beiden.
Und da reden wir immer noch von wenigen mW, wo das passiert.
Sobald da etwas mehr Licht ist, geht die eh richtig auf Vp.

Rechnerisch würde sogar bei den 18V Modulen mehr im Graugrenzbereich an Ertrag kommen, weil weniger (Umform) Transformationsverluste im Regler, aber wie schon oben, wir reden da im Prinzip von so gut wie nichts bei diesen Licht/Leistungsbereich.

Besorgt euch einfach zwei Module gleicher Wp (Leistung),
einmal 18V und einmal mehr egal ob 24 35 0der oder
hängt an jedem ein Wattmeter, dann beide völlig gleich nebeneinander Aufbauen.
Immer bedenken das die Verkabelung bei gleicher Länge dann wenigsten den doppelten Querschnitt beim 18V Modul haben muß.
Was ihr dann an Unterschiede seht beim heller werden,
sind Fertigungstoleranzen oder Messfehlertoleranz.

Ich hätte eigentlich nur Schreiben brauchen
"Kein Strom ohne Leistung" (nur verstehen das viele nicht)

Ps
der Begriff Hochleistungsmodul ist auch so eine Geschichte,
bedeutet nur das die gleiche Leistung auf etwas kleinerer Fläche untergebracht wurde, (Verhältnis m² zu wp)
durch Rückverdrahtung oder eben wie bei Bei Schindel direkt Verklebung,
100Wp sind und bleiben auch hierbei 100Wp

[Santana63]

Und noch ein bisschen Verwirrung,
Victron MPPT starten zB erst wenn die Leerlaufspannung früh 4-5V über Ladespannung (Batteriespannung) liegt, weil früher einfach keinen Sinn macht, da würde die Elektronik mehr Verbrauchen wie die Module Leisten.

[Doraemon]

Ich würde heute bei meinem reiseverhalten und mindestens 2 oder mehr Panels immer seriell schalten. Der laderegler muss nur ausreichend dimensioniert sein, um die höhere Spannung verarbeiten zu können. Das Limit meines ladereglers ist 50 v... mit 36v bei 2 Panels und bei mpp bin ich immer im komfortablen Bereich des Reglers, der nie dauerhaft am Limit werkeln muss. Und natürlich ist ein mppt-regler obligatorisch.

Sorry Tom, habe wohl nicht richtig gelesen und bis zum Ende.

[Doraemon]

Besorgt euch einfach zwei Module gleicher Wp (Leistung),
einmal 18V und einmal mehr egal ob 24 35 0der oder
hängt an jedem ein Wattmeter, dann beide völlig gleich nebeneinander Aufbauen.
Immer bedenken das die Verkabelung bei gleicher Länge dann wenigsten den doppelten Querschnitt beim 18V Modul haben muß.
Was ihr dann an Unterschiede seht beim heller werden,
sind Fertigungstoleranzen oder Messfehlertoleranz.

Ich hätte eigentlich nur Schreiben brauchen
"Kein Strom ohne Leistung" (nur verstehen das viele nicht)

Hallo Mario,

solche Tests gibt es schon im Netz, wenn ich Zeit habe suche ich danach, ist schon klar das 100W gleich 100W sind und Watt = Ampere x Spannung.
Ein 24V Modul erreicht mit weniger Licht(Sonne) eine ausreichende Spannung für den mppt Regler.

Mal ne Frage, wenn ich 16V am mppt Regler habe bei meinen 24V Modulen, welche Spannung hätten dann wohl die 12V Module, nein und wir reden nicht von Scheinspannung.

[TomL]

Fakt ist, für den Solarregler an einem 12v-akku muss ein 18v-Panel auch 18v liefern, ist es geringer,
kann er keinen Ladestrom für einen 12v-akku generieren.

Alleine diese Aussage widerlegen die zwei Bilder,

Victron MPPT starten zB erst wenn die Leerlaufspannung früh 4-5V über Ladespannung (Batteriespannung) liegt, weil früher einfach keinen Sinn macht, da würde die Elektronik mehr Verbrauchen wie die Module Leisten.

Mario… echt jetzt??? Oben bezeichnest Du meine Aussage als ‚falsch‘, um dann etwas später genau die gleiche Aussage zu tätigen. Wie ich oben schon angemerkt habe, besser noch einmal aufmerksam lesen. Es scheint wirklich so zu sein, dass für die meisten der Unterschied zwischen Strom und Spannung ein Geheimnis bleibt. Hier jetzt mal ganz einfache Aussagen, die - wer mag - einzeln widerlegt werden können.

1. Ein 100WP-Panel mit 18V Modulspannung liefert 100 / 18 = ~5,5A Ladestrom bei MPP

2. Die Leistung bricht durch Modulerwärmung oder bei Verschlechterung der Lichtverhältnisse fließend ein.

3. Die Ladespannung muss immer in gewisser Höhe über der Systemspannung (12V mit ~14 V Ladeschlussspannung) sein, wegen des Eigenverbrauchs der Reglers… idealerweise bei einem 18V-Panel = 18V-Panel.

4. Panels in Reihe geschaltet ‚addieren‘ die Spannung, also 2 x 100WP mit 18V Modulspannung = 36V Spannung bei jeweils 5,5 A Ladestrom… die aber der intelligente MPPT-Regler tatsächlich in höheren Ladestrom umwandelt…. bei mir bis zu 9A

5. Panels parallel geschaltet behalten ihre Modulspannung von 18 V ankommend am Regler, addieren aber den Ladestrom… also bei zwei mal 100 WP und bei MPP bis zu 11 A. Liegt die Modulspannung bei zwei Panels deutlich unter 18V, frickelt sich ein MPPT-Regler irgendwie noch Fingerhutweise Ladestrom zusammen, wie Marios Fotos zeigen… allerdings definiere ich das nicht mehr als Ladestrom. Sinkt die Modulspannung unter Systemspannung ist das ein Totaleinbruch. Serielle Panels können in Summe aber immer noch über 18 V liegen.

6. Die früher viel verwendeten PWM-Regler für eine 12-Volt-Systemspannung reduzieren die Spannung der Module quasi auf Systemspanung, deshalb sind Hochvolt-Module bzw. 18V-Module in Reihe geschaltet eher kontraproduktiv.

7. Ein MPPT-Regler ist jedoch auch für eine höhere Spannung optimiert, die er perfekt in Ladestrom umwandelt

8. Hoch-Volt-Module mit 24V oder 36V würde ich sinnigerweise bei 12V-Systemspannung immer parallel an einen ausreichend dimensionierten MPPT-Regler anschließen

9. Um allerdings die Hoch-Volt-Vorteile zu erreichen, kann ich meine vorhandenen 18V-Panels eben auch seriell anschließen, so addiert sich die Modul-Spannung mit zwei 100WP-Modulen bei mir auf 36 V bei MPP

10. Die Verschlechterung der Lichtverhältnisse bedeutet auch bei Reihenschaltung eine fließende Reduzierung der Gesamtspannung. Aber solange die Gesamtspannung >18 V ist, also deutlich über der Systemspannung einschließlich des Regler-Eigenbedarfs, findet Laden statt.

Fakt ist, aus diesen Punkten ergeben sich zwangsläufig meine obigen Rückschlüsse, die bei unaufmerksamen Lesen als „falsch“ markiert worden sind…. sind sie aber nicht.

Ein 24V Modul erreicht mit weniger Licht(Sonne) eine ausreichende Spannung für den mppt Regler.

Genau um diesen Effekt geht es, man kann eine höhere Spannung eben auch mit in Reihe geschalteten 18V-Modulen erreichen, um damit noch Ladestrom zu genieren, wenn parallel eben nichts mehr fließt.

Mein Fazit: MPPT-Regler ist obligatorisch. Zwei 18V-Module würde ich heute in Reihe anschließen, zwei 24V oder 36V-Module parallel.

Bei mir mit derzeit durchgängig grauen Himmel, komplett bewölkt, ohne jegliches Blau und Sonne, zweimal 100WP, 18V, in Reihe angeschlossen:

Wenn ich das dann richtig interpretiere ist Dein MPPT-Regler schon lange am Leistungsende, schon bei Parallel-Betrieb.

Nein, isser nicht, er wäre für beide Fälle voll im grünen Bereich. Die Modulleistung ist je nachdem bei max 11 A, 36 Volt, 200 WP. Der Regler ist für 15 A, 50 V und 250 WP ausgelegt.