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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
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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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Dieser Artikel wurde erstellt von: Christian Märtel, Redakteur www.Photovoltaik-Web.de