Wie berechnet man die zulässige Modulanzahl am Solarinverter?

Berechnen Sie anhand der Datenblätter der PV-Module und der Solarinverter, wie viele Module minimal und maximal an den Wechselrichter angeschlossen werden dürfen: min 5 Module und max 10 Module; min 5 Module und max 11 Module; min 6 Module und max 10 Module oder min 6 Module und max 11 Module.

Vorgaben sind:

  • Temperaturbereich: min: -10°C, max: +70°C
  • Moduldaten: UMPP = 35,5 V, UOC = 44,0 V, IMPP = 4,80 A und TK(U) = -154 mV/K
  • Daten Solarinverter: MPP-Spannungsbereich: 175 - 440 V, Max. zulässige DC-Spannung: 550 V, Min. zulässige DC-Spannung: 125 V, Max. Eingangsstrom: 15,0 A
Dieser Artikel wurde von
Christian Märtel für www.Photovoltaik-Web.de verfasst.

Ergebnis

Das richtige Ergebnis lautet minimum 5 Module und maximal 11 Module. Der Rechenweg:

Berechnung der höchsten Spannung pro Modul:
UOC bei -10°C:
44,0 V + (-35K x -154 mV/K)= 49,39 V
Die -35 K (Kelvin) berechnen sich aus der Differenz der Tiefsttemperatur -10°C und 25°C (Temperatur bei Standard-Test-Bedingungen)

Berechnung der niedrigsten Spannung pro Modul:
UMPP bei 70°C:
35,5 V + (45 K x -154 mV/K)= 28,57 V
Die 45 K (Kelvin) berechnen sich aus der Differenz der Höchsttemperatur 70°C und 25°C (Temperatur bei Standard-Test-Bedingungen)

Berechnung der max. zulässigen Anzahl Module:
berechnet sich aus der Max. zulässige DC-Spannung von dem Solarinverter dividiert durch die höchste Modulspannung:
550 V / 49,39 V = 11,14 Module, also 11 Module

Berechnung der min. zulässigen Anzahl Module:
berechnet sich aus der min. zulässige DC-Spannung von dem Solarinverter dividiert durch die niedrigste Modulspannung:
125 V / 28,57 V = 4,37 Module, also 5 Module

Berechnung der zulässigen Stromgrenzen:
Bei einer Reihenschaltung bleibt der Strom bei einem String gleich, unabhängig von der Anzahl der Module (Modul: IMPP = 5,30 A). Der max. zulässige Eingangsstrom des Solarinverters beträgt 15 A, also kein Problem. Selbst das Anschliessen von bis zu drei Strings ist möglich. Durch das Parallelschalten der Strings addieren sich die Ströme. Bei drei Strings kämen wir auf 3 x 4,8 A = 14,4 A, was immer noch unter dem maximal zulässigen Eingangsstroms vom Inverter von 15 A liegen würde.

Wer das Ergebnis gerne überprüfen möchte, kann dies mit Sunny-Design nachvollziehen. Bei dem Modul handelt es sich um ein Schott Modul poly 170 und beim Solarinverter um einen Sunny Boy 5000TL-20. Wer noch mehr über die manuelle Berechnung wissen möchte, kann das im Beitrag manuelle Berechnung eines Wechselrichters nachlesen.

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Erfahrungen & Fragen zum Thema Solar-Inverter

Hersteller hat meine Anlage auf 70% gedrosselt: Können die Wechselrichter auf 100% AC eingestellt werden?

Ich habe eine 9.9 kW PV Anlage auf einem Ost West Dach mit 40° Neigung, mit je ca. 5 kW und 2 Wechselrichter. Der Hersteller hat die einzelnen Stränge auf 70% gedrosselt! Das heist bei z.B. 5 kW Leistung auf Ost und 0,5 kW Westseite wird die Gesamtleistung von 5,5 kW auf 4 kW gedrosselt. Sind 7 kW nicht auch erlaubt? Ist das richtig das jeder Strang auf 70 % gedrosselt werden muß? Durch die Bauart bedingt (Ost West mit 40°) werden die 70% eh niemals erreicht. Können dann nicht die Wechselrichter auf 100% AC eingestellt werden?
Antwort von Energietechnik Schoden

Hallo,

Die Konstellation Ost/West Pv-Anlage mit 2 Wechselrichtern ist nicht unbedingt glücklich gewählt.
Ein Wechselrichter für die ganze Anlage mit 2 Trackern und einem (Enflui) Energieflussrichtungszähler am Einspeisepunkt welcher mit dem Wechselrichter kommuniziert ist immer die richtige Lösung.
In Ihrem Fall ist es erlaubt die Einzelnen Wechselrichter wieder auf 100% zu setzen, denn die Ges. PV-Anlage darf nicht mehr als
7 Kw in das Netz einspeisen.
Wenn sie mir die Daten Ihrer Anlage zur Verfügung stellen kann ich ihnen eine Berechnung mit Einspeisedaten erarbeiten und das Max Peak herausfinden.
Das Können sie bei diesem Wetter aber auch selbst wenn sie die Wechselrichterleistung beider Wechselrichter um 10.30 und um 14.30 ablesen. Die Wechselrichter zeigen im Display die DC Volt und Amp. Leistung an, manchmal auch Watt Eingangsleistung.
Die AC Ausgangsleistung wir auch angezeigt.
Zählen sie die AC Leistung beider Wechselrichter zusammen und sie erhalten die Leistung Ihrer PV-Anlage minus Eigenverbrauch die ins Netz eingespeist wird.

Bestehenden SolarEdge Wechselrichter SE27.6k mit Tesla Powerwall 2 koppeln

In den Kennzahlen zur Tesla Powerwall 2 steht, dass die Batterie je nach Wechselrichter 1 oder 3-phasig und AC oder DC koppelbar sei. Bisher habe ich nur Tesla Datenblätter gefunden in denen 1-phasige Tesla-Systeme beschrieben wurden. Konkret möchte ich nun wissen, ob ich einen bestehenden SolarEdge Wechselrichter SE27.6k oder zwei bestehende SE15k dreiphasig mit einer Powerwall 2 koppeln kann. Wir würden eine DC-seitige Koppelung bevorzugen. Unser Netzbetreiber bewilligt bei einer Speichergröße von 14 bis 42 KW keine 1-phasigen Speichersysteme. Falls unser Vorhaben nicht möglich ist, bitte ich Sie um einen Alternativvorschlag.
Antwort von Trimodal Energie GmbH

Ich habe schon mehrere Tesla Powerwall I mit DC-Kopplung einphasig angeschlossen, jeweils gekoppelt mit einem einphasigen SolarEdge Wechselrichter SE5000. Die genaue Konstellation für die Powerwall II gibt es noch nicht, vermutlich wird diese aber genauso angeschlossen werden. In Ihrem Fall müsste man einen Teil der vorhandenen Anlage abkoppeln, ca. 6 KW(Wichtig ist aber haben Sie einen Optimierer pro Modul, da der SE5000 sonst nicht funktioniert). Mit diesen 6 KW können Sie den SE5000 mit dem Speicher versorgen. Da man SE5000 und SE27,6 (oder auch zwei SE15K) miteinander koppeln kann, sehen Sie weiterhin die komplette Anlage. Der Speicher würde DC-seitig betrieben und nur einphasig mit max. 4,6 KW einspeisen, das muss der Energieversorger im Normallfall zulassen. Der Rest läuft weiterhin dreiphasig. Auf Wunsch können Sie den Teil der von den restlichen 21,6 KW kommen auch noch AS-seitig in den Speicher laden. Das System ist wirklich sehr durchdacht und läuft hervorragend. M. Hildenbrand - Trimodal Energie GmbH Voerde

Mehrere Wechselrichter ab 4,6 kWp?

Ich habe eine PV Anlage mit 18 Modulen in 2 Stränge verteilt. Ein Strang hat ein bisschen Verschattung. Die gesamte Leistung ist 4,95 kWp. Hier habe ich gelesen, dass ab 4,6 kWp man mehrere Wechselrichter braucht. Bin ich dann nicht richtig wenn ich nur einen Wechselrichter nehme mit 2 MPP Tracker?.. es wird 1 phasig eingespeist in ein Netz mit 230V. Das Projekt ist in Indien. Danke für Ihre Hilfe. (Es gehört zu einem Projekt de TH Köln von dem 6ten Semester des Studiengangs Erneuerbare Energien).
Antwort von Solarwartung24

Ich würde auf 2 wechselrichter und auf 2 Phasen gehen oder auf ein WR mit Starkstrom 3 Phasen mit 2 x MPP , die mit
Module mit Schatten sollten mit optimieren / Sma gelb / ausgestattet sein.

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