Wie funktioniert eine Bypass-Diode?

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  • sind im Generatoranschlußkasten verbaut, um die Spannungsschwankungen der dort zusammengeführten Strings auszugleichen
  •  
  • leiten den Strom um einem teilverschatteten oder beschädigten Bereich eines Solarmoduls um
  •  
  • werden in Wechselrichtern verbaut, um bei einer Überspannung die Gefahr der Zerstörung wichtiger Bauteile zu verhindern
  •  
  • leuchten an einem Wechselrichter auf, wenn die Einspeisung des Solarstroms ins Stromnetz des Netzbetreibers unterbochen ist
Dieser Artikel wurde von
Christian Märtel für www.Photovoltaik-Web.de verfasst.

Ergebnis

Die richtige Antwort lautet, dass der Strom um einen teilverschatteten oder beschädigten Bereich eines Solarmoduls umgeleitet wird.

Die Mehrzahl der installierten Photovoltaikanlagen sind in Serienschaltung bzw. Reihenschaltung ausgeführt. Das bedeutet, dass das schwächste Glied in der Kette dafür verantwortlich ist, wie viel Strom durch die Module fließt. Wenn jetzt ein Modul komplett oder teilverschattet wird, verhält sich dieser Bereich wie ein Widerstand im Stromkreis. Man kann sich das dann vorstellen, als wenn ein Knoten in der Leitung wäre. Die anderen Module generieren weiterhin ihren Nennstrom und wollen diesen durch den Knoten pressen. Das kann nicht gutgehen und die betroffenen Zellen bzw. das Modul werden irreparabel beschädigt. Mann spricht dann von einem Hot-Spot-Effekt.

Jetzt kommt die Bypass-Diode zum Einsatz. Diese Diode leitet den Strom an den verschatteten Teilbereichen des Moduls vorbei, der Strom wird also um den Knoten herum umgeleitet. Damit werden Beschädigungen an den Zellen und am Modul verhindert, gleichzeitig werden Ertragsminderungen reduziert. Angebracht sind meistens drei oder vier Bypassdioden in der Modulanschlussdose. Heutztage gibt es praktisch keine PV-Module mehr ohne Bypassdioden. Das ist auch absolut gerechtfertigt, denn ohne diese Bauteile können die Verluste je nach Grad der Verschattung um bis zu 90% höher ausfallen.

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Erfahrungen & Fragen zum Thema Bypass-Dioden

16 Jahre alte Module ersetzen: Welche Kombination ist möglich?

Bei meiner Photovoltaik-Anlage sind 2 Module defekt. Da die Anlage inzwischen 16 Jahre in Betrieb ist, sind die gleichen Module nicht mehr zu bekommen. Was ist zu beachten bei der Beschaffung ähnlicher Module? Wie weit dürfen die elektrischen Werte bei Reihenschaltung voneinander abweichen? Passen folgende Module zusammen? Modul A (150 Watt, 34,0 V MPP-Spannung, 42,8 V Leerlaufspannung, 4,45 A MPP-Strom, 4,75 A Kurzschlußstrom) Modul B (175 Watt, 36,7 V MPP.Spannung, 44,6 V Leerlaufspannung, 4,77 A MPP-Strom, 5,39 A Kurzschlußstrom)
Antwort von Erema UG

Eine wirklich gute Frage. Mit kleinen Spannungsunterschieden kommt ein moderner Wechselrichter leicht zurecht. Allerdings würde ich das stärkere Modul als letztes vor dem WR in den betreffenden String einbinden, um die alten Module nicht zu sehr zu fordern die müssen schließlich den stärkeren Stromfluss transportieren. Wie alt ist denn der eingebaute WR? Nach welchen Kriterien soll die Frage beantwortet werden? Wirtschaftlichkeit? Nachhaltigkeit?

Das EEG bietet für Anlagen, die vor dem 01.0820145 ans Netz gegangen sind, die Möglichkeit des Upgrade um 30% Gesamtleitung ohne Veränderung der Einspeisevergütung. Daran würde ich zuallererst denken, denn wenn schon jemand aufs dach geht und austaucht, dann ist es sinnvoller, die Anlage komplett umzurüsten. Statt neue Module neben alte zusetzen und ggf. nächstes Jahr das Ganze zu wiederholen.

Wie viele Module mit welcher Leistung sind verbaut? zum Beispiel 30 mit 125 Watt, dann wären das ca. 3,75 KW. Das Ziel wäre also eine Neuauslegung auf 4,8 KW. dann wären das z. B. neu 16 Module mit 285 Wp. Oder bleibt leer. Dazu ein neuer WR und die Sache wird rund. Der restliche Platz kann dann für eine weitere Anlage genutzt werden.

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