Hallo @ all
ich brauche Eure Hilfe weil ich in einer Sackgasse feststecke was die Absicherung eines PV Strings angeht.
Eckdaten:
6x 470W Bifacial
Max. Power Output Pmax (W) Front 470 / Back 379
Max. Power Voltage Vmp (V) Front 45.70 / Back 46.12
Max. Power Current Imp (A) Front 10.28 / Back 8.23
Open Circuit Voltage Voc (V) Front 53.95 / Back 53.51
Short Circuit Current lsc (A) Front 11.02 / Back 8.87
Diese sollen in 2S3P in einem String an einen Solarladeregler EPEVER Tracer 10415AN angeschlossen werden.
Zwischen den Panels und dem Laderegler sind rund 5m 4mm2 Kabel verlegt.
Nun möchte ich den String mit einer DC-Sicherung(für + und -) und einem Überspannungsschutz absichern.
Wie berechne ich nun die die Werte für die richtigen Automaten?
Generell ist mit klar wie ich mit Spannung/Leistung/Strom umgehe aber im Zusammenhang mit der o.a. Konfig stehe ich vor einer Wand.
Danke, Andy
OK - ich habe das mal nach meinem Verständnis berechnet:
2S:
Panel1 Panel2
470W 470W
54V 54V
8,7A 8,7A
Zwischensumme:
470W
108V
4,4A
3P:
Panel1/2 Panel3/4 Panel5/6
470W 470W 470W
108V 108V 108V
4,4A 4,4A 4,4A
Ergebnis:
1410W
108V
13,2A ?
Ich würde nun eine 20A DC Sicherung verwenden.
Bei den Überspannungsschutz habe ich keine Idee wie ich da herangehen soll.
Vielleicht findet sich ja doch jemand der helfen kann.
Danke…
Da würd ich nochmal drüber nachdenken. Hinweis, wieso halbiert sich der Strom bei Reihenschaltung ? Wieso sollte die Leistung von zwei Modulen gleich groß sein wie von einem ?
Ist mir klar, ist aber falsch, siehe Hinweis oben. Du musst Dich schon in das Thema einarbeiten, wenn diese Berechnung schon ein Problem ist, wird das möglicherweise gefährlich für Dich und andere. Das Forum ist nicht dazu da sich die Anlage auslegen zu lassen und dann evtl. einen verhängnisvollen Fehler zu begehen weil die Grundkenntnisse fehlen und etwas gemacht wird, auf das man nie kommen würde.
Ich bin dabei mich in das Thema einzuarbeiten. Ich hoffe auf einen Helfer.
Danke für Deine lehrreichen Zeilen…
in der Reihenschaltung bleibt der Strom gleich, die Spannung verdoppelt sich. In der Parallelschaltung verdoppelt sich der Strom, Spannung bleibt gleich. Praktisch wie bei der Batterie.
@andyhoe
Dankeschön dafür!
Ich habe versucht das in meinem 2 Beitrag oben genau so darzustellen:
2S:
Panel1 Panel2
470W 470W
54V 54V
8,7A 8,7A
Zwischensumme:
470W - Leistung bleibt gleich
108V - Spannung verdoppelt
4,4A
und danach die parallele Verschaltung:
3P:
Panel1/2 Panel3/4 Panel5/6
470W 470W 470W
108V 108V 108V
4,4A 4,4A 4,4A
Ergebnis:
1410W - Leistung verdreifacht sich
108V - Spannung bleibt
13,2A
Wo ist mein Fehler?
Schau mal deine Zwischensumme an. Leistung bleibt nicht gleich. Es verdoppelt sich die Spannung, Strom bleibt gleich. P=U*I
Also 108V * 8,7A = 940W
So, damit sollte jetzt klar sein, dass Deine Ergebnis nur halb so groß ist wie richtig berechnet. Ich hab Dir eigentlich genau die Stelle genannt und gefragt warum das so ist, in der Hoffnung dass Du das merkst.
Stellt sich die nächste Frage, ob 4mm² nicht ein bischen knapp sind für 26A ?
Ich habe verstanden. Mein Fehler war die Leistung herzunehmen und nicht den Strom. Ich hätte besser gleich mit Vmp(Voc) und Imp rechnen sollen.
Voc 54V
Imp 10A
Am Ende also 108V bei rund 30A.
Vielen Dank für Eure Hilfe und ich hoffe, dass Andere das nun auch verstehen.
Viele Grüße
Andy
Nagut, jetzt bliebe noch die Klärung der Frage nach dem richtigen Überspannungsschutz. Hat da jemand für mich eine Herangehensweise oder gar einen guten(!) Link?
jetzt bliebe noch die Klärung der Frage nach dem richtigen Überspannungsschutz. Hat da jemand für mich eine Herangehensweise oder gar einen guten(!) Link?Oha! Überspannungsschutz und Blitzschutz sind keine fertigen Lösungen, sondern Konzepte, in die man sich mühsam einfuchsen muß. Beides hängt immer von der jeweiligen Örtlichkeit, also Haus und Geographie ab.
Blitzschutz
Fangstangen, Blitzableiter und alles zugehörige, was im Erdreich ist, läßt Du nur von einer speziellen Blitzschutzbaufirma einbauen oder beim ersten Schadensfall hält sich Deine Gebäudeversicherung den Bauch vor Lachen. Falls das Haus keinen Blitzschutz hat, wird es für Dich als PV-Bastler definitiv billiger und problemloser. Falls aber doch, darf die PV-Anlage (und jede andere Elektroinstallation natürlich ebenfalls) nie nicht auf gar keinen Fall irgendwie mit der Blitzschutzanlage in Kontakt kommen, ja nicht mal in deren unmittelbare Nähe. Ansonsten würdest Du Dir bei einem Sechser im Lotto die Energie des Blitzes noch direkt ins Haus hinein holen und das willst Du ganz gewiß nicht.
Überspannungsschutz
Ein Blitz oder ähnliches EMP-Ereignis, wenn er in einer gewissen Entfernung einschlägt, erzeugt ein starkes elektromagnetisches Feld, welches in einem Leiter eine (mitunter recht hohe) Spannung induziert. Hoch genug, um Dir empfindliche Elektronik zu zerstören. Um diese Überspannung auf ein ungefährliches Maß abzubauen, benötigt man ein Überspannungsschutzkonzept. Dies besteht aus einem ÜSS/SPD Typ-1 für Häuser mit Blitzschutz oder für solche, für die aus örtlichen Gründen ein ÜSS/SPD Typ-1 als Grobschutz vorgeschrieben ist, aus einem ÜSS/SPD Typ-2 als Mittelschutz und aus einem solchen Typ-3 als Feinschutz. Die Materie ist leider sehr komplex, es gibt nicht immer alles für jede Spannung fertig mit Zertifikat zu kaufen und ein ESD-Ereignis kann, wenn noch Licht auf die PV-Module fällt, zudem noch einen Störlichtbogen zünden, der, solange die PV-Module Licht haben und Strom liefern, nicht mehr von alleine erlischt und einen Brand verursachen kann. Aber zu diesem Thema gibt es schon einen eigenen Thread hier im Forum.
Berechnung der richtigen Sicherungseinsätze
Zu diesem Thema gibt es eine wunderschöne PDF-Datei von SIBA, die sich der Berechnung annimmt. Ich habe die Formeln mal in eine OpenDocument-Tabelle gepackt, zu öffnen mit OpenOffice oder LibreOffice:
Alle Felder mit grünem Hintergrund müssen entweder mithilfe von Datenblättern aus der eigenen Anlage ausgefüllt werden oder ergeben sich aus Zwischenergebnissen und der Rest steht in der o.g. PDF-Datei von SIBA drin. Stehen einem Daten nicht zu Verfügung (z.B. irgendwelche Temperaturen im GAK), muß man halt schätzen. Bitte denkt daran: Eine Sicherung soll bei Überlast thermisch durchbrennen. Damit sie das kann, wird sie vorher bereits warm. Dadurch wird die Wärme auch außerhalb des Glaskolbens frei, die sich dann im GAK stauen kann und die wegen des Widerstands der Sicherung (PTC) natürlich als kleiner Leistungsverlust der PV-Anlage "bezahlt" werden muß. Das ist Physik und leider unvermeidlich.
Das nächste Problem ist, was passiert, wenn eine Sicherung durchbrennt, die Module aber noch fleißig Strom liefern: Dann bildet sich ein brennender Lichtbogen, dessen heißes Plasma einen Brand verursachen kann. Deswegen bei DC-Anwendungen immer Sicherungseinsätze nehmen, die für DC auch ausdrücklich zugelassen sind und die deswegen oft auch ein Löschmittel (Quarzsand) enthalten. Daß die DC-Sicherungen auch für die Spannung der eigenen Anlage geeignet sein müssen (Datenblatt!), versteht sich von selbst.
Daniel