Video: PV Leistungsoptimierer sinnlos?

so, hab mal bei allen 8 Modulen die Leerlaufspannung gemessen, war bei allen gleich. Recht genau 30V um 15 Uhr Mittags (vorher bekommen sie keine Sonne ab).
Dann die elektronische Last angeschlossen um zu messen, wieviel Leistung sie denn bringen. Bei 2A Last sackt die Spannung schon auf 13V ab.

Ich gehe davon aus, die Module sind alle heile und die niedrige Leistung liegt an zwei Punkten:
- Ausrichtung sehr weit westwärts + 90° senkrecht = die bekommen eben nicht viel Sonne ab. Zudem steht die Sonne aktuell bereits sehr hoch. Im Winter durch die niedrigstehende Sonne mag das im Verhältnis nochmal etwas besser sein, mal sehen
- das sind halt alte Polys und keine modernen Monos, die benötigen sehr spürbar eine direktere Sonneneinstrahlung

naja, ich lass das jetzt so, besser als nichts und hat ja auch nicht viel gekostet. Ich werde die Leistung noch eine Weile beobachten, und evtl. werde ich den WR noch tauschen gegen einen kleineren, wenn die Leistung vom aktuellen nicht ausgereizt wird.

Aber mal sehen, die Preise für kleine WR um 300 / 350 Watt sind gerade abnormal gestiegen, um mindestens 50% teilweise sogar 100%.
Der GMI 260W z.B. bekommt man aktuell nirgends unter 50€ und im Winter hatte ich mir einen gekauft für 33€ inkl. Versand. Und den SG-350W bekommt man aktuell für 100€ der liegt ansonsten bei 60€ :crazy:

Bei 30V Leerlauf ist doch aber nicht das Leistungsmaximum bei 13V das sind doch eher 22/25Volt
Ist der Strom zu hoch eingestellt?

Wie Manfred schon sagte.
Das sind ja nicjtmal 30W.
Hast du mal den Kurzschlussstrom gemessen?

Also meine polys tun im Verhältnis zu den Wp ziemlich gleich wie die neuen monos. Vielleicht ein paar prozent schlechter aber nicht die Welt.
Wenn das nicht so ist könnte ein defekt in den Zellen vorliegen.
Am besten ist du hast ein Modul wo du weisst es funktioniert 100% (also ein neues) und stellt es im gleichen Winkel daneben und misst die gleichen Sachen.
Am besten du hast einen Laderegler der das modul in den MPP bringt und notiere den Ladestrom/Ladeleistung.

Bei mir war es dann ca. so wenn das alte poly modul in ordnung war hat es prozentuell auch das geleistet.
zB. 340W mono: 50W Ladeleistung
240W poly: 35W Ladeleistung ~50*(240/340)

Bei 30V Leerlauf ist doch aber nicht das Leistungsmaximum bei 13V das sind doch eher 22/25Volt
Ist der Strom zu hoch eingestellt?

ja, das war nur grob gemessen, nicht wirklich fein ausjustiert. Ich habe mich von 10A an in 1A-Schritten nach unten getastet und bei 2A war der Tester das erste Mal nicht komplett ausgegangen

@ gebrauchter-strom:
gute Idee mit dem Vergleichstest, das werde ich die Tage mal nachholen, hab noch ein nagelneues Panel hier stehen, das kann ich dann genau so ausrichten wie die Polys und schauen, was das so abwirft.

MPPT habe ich gerade keinen liegen, den ich mal eben benutzen könnte bzw. nur einen billigen GMI260W und der hat weder Display noch Softwareschnittstelle, um da die Leistung zu messen wird's bissel zu fummelig für einen Freiluftversuch

ich werde das dann wohl einfach ein bischen genauer mit der elektronischen Last nachmessen.

Ach kack, die ist mir ja beim letzten Versuchsaufbau kaputt gegangen aaaaarg
Einer der vom chinesischen Händler nachträglich angelöteten Messdrähte ist an der Lötstelle gebrochen und ich hab das schonmal versucht zu löten, aber das ist so miniklein das bekomme ich mit meinem Equipppement nicht hin. Beim letzten Mal als ich das versucht habe hab ich mit einem Tupfer drei SMD-Bauteile abgelötet und in einer Lötzinnperle eingeschmolzen :crazy:
Ich muss mir da mal was einfallen lassen. Evtl. kann ich dazu den einstellbaren Widerstand aus meinem China-Akkutest hernehmen

Ich muss das Thema hier noch mal aufgreifen.
Aufgrund der geplanten Belegung meines Daches habe ich mich mit der Berechnung beschäftigt und einfach mal eine Verschaltung von vier Modulen in Reihe simuliert.
1. Ermittlung was ein Modul bei unterschiedlicher Verschattung für eine Leistung abgibt.
2. Verschaltung von vier Modulen in Serie und mit unterschiedlichen aber jeweils einheitlichen Verschattungen geprüft. Ergebnis aus Punkt Eins multipliziert mit vier: passt.
3. Simulation von unterschiedlichen Verschattungen auf den einzelnen Modulen. Erwartung: Leistung entspricht der Summe der Leistung aus Punkt 1 der einzelnen Module. Ergebnis: falsch.

nach einigen Versuchen mit unterschiedlichen Werten bin ich der Meinung, dass man folgende Leistung verliert:
- bis zum höchsten Punkt der Kurve alle fallenden Bereiche
- danach alle steigenden Bereiche.

Ich denke, dass sich zumindest Teile dieser Verluste durch Optimierer einfahren lassen.
Bei Solaredge sollte es, zumindest theoretisch, alles sein. Die Tigos können aber nur mit der Spannung nach unten, also holen die auch nur den Teil vor oder nach dem MPP zurück. Ich denke es ist alles hinter dem MMP, aber ich bin mir nicht sicher. Sinnvoll wäre es in diesem Fall eigentlich, wenn der WR den ersten Hochpunkt einregelt, damit die Optimierer alle eine Chance haben ihre Arbeit zu machen. Aber ob das ein WR erkennt...

Ich gehe davon aus, dass die Optimierer schon mehr Leistung bringen können. Ob es sich das rechnet, ist natürlich noch eine andere Frage.

Ich habe mal versucht die Auswirkung bei mir zu Überschlagen.
Bei bewölktem Himmel dürfte die Auswirkung uninteressant sein (gleichmäßige Einstrahlung)
Im Jahr 2021 hatten wir bei uns in Brandenburg 1500 Sonnenstunden.
Für meinem Dach dürfte der Verlust bei klarem Himmel im Durchschnitt bei etwa 200W liegen (großzügig gerechnet).
Bei Sonnenschein sollte meine Anlage mehr erzeugen, als ich verbrauchen kann, also Einspeisetarif.
Da meine problematischen Flächen in Süd und Ost liegen, spielt das Problem am späten Nachmittag keine Rolle mehr. Also etwa 1000 relevante Sonnenstunden.

1000Std x 0,2kW x 0,07€/kW = 16€/J

Dafür müsste ich 9 Tigos a 50€ kaufen = 450€
Macht 28 Jahre, wenn alles heile bleibt...

Hallo zusammen,

nach etlichen Stunden der Recherche habe ich anscheinend einen Denkfehler bei der Klärung der Frage, ob sich ein Optimierer lohnt oder nicht. Konkret scheine ich etwas in der grundsätzlichen Funktion von Modulen oder Optimierer nicht richtig verstanden zu haben.

Findet bitte den Fehler:

Ein Modul wie in Andreas Beispiel besteht aus 36 in Serie geschalteten Zellen mit 2 Shottky-Dioden. Durch die Dioden bekommt das Modul alle 12 Zellen einen Bypass, richtig?
Jede Zelle erzeugt bei voller Einstrahlung ~0,59V bei 9,1A. Am Ende des Moduls kommen dann durch die Serienschaltung der Zellen ~21V und 9,1A an.

Wird nun ein Teil der Zellen (wir nehmen die ersten 12 bis zum ersten Bypass) komplett dunkel gemacht, können diese 12 Zellen keine Spannung mehr zum Modul beitragen, die Shottky-Diode schaltet aufgrund der >0,4V Spannungsdifferenz auf leitend, ergo fehlen 12*0,59V=~7V.
Also müsste das Modul doch nun bei 9,1A und 14V laufen.
Damit stellt das Modul doch keinen Flaschenhals mehr dar, oder? Die 9,1A können trotzdem ungehindert fließen, die Spannungen der Module addieren sich und am Ende gibt es nur 2 Hügel auf der Leistungskennlinie, wobei der global MPPT den großen problemlos finden wird.

Ein Optimierer würde das Modul, hätte es keinen Bypass, komplett ausschalten müssen, weil sonst alle angrenzenden Module nicht mehr ihren Strom durch diese 12 Zellen leiten könnten. In diesem Fall wäre der Optimierer als Bypassersatz nützlich, richtig?

Jetzt der Fall, wenn die 12 Zellen nur ein wenig verschattet werden.
In diesem Fall bleibt die Modulspannung bei ~21V, aber der Strom der 12 Zellen sinkt, sagen wir auf 2A.
Was passiert jetzt in dem Modul? Wie verhalten sich die Shottkydioden? Reagieren die auch auf Stromdifferenzen?

Ich verstehe einfach nicht, in welchen Schattenszenarien die Bypassdioden die Leistung retten und in welchen ein Optimierer das könnte, so lange alle Module in Serie geschaltet sind.

Vielen Dank für eure Hilfe

Hallo Leute
Jetzt bin ich etwas irritiert Ich lese überall, dass gerade bei einem String sich der Strom auf das schwächste Modul einstellt!
D.h wenn ein Modul Beschattet ist und nur mehr 5A anstatt 10 liefert hat doch der ganze String nur mehr 5A.
Hab ich irgendwas falsch verstanden?

lg
Helmut

Doppelpost, sorry. bitte loeschen

Hallo Leute
Jetzt bin ich etwas irritiert Ich lese überall, dass gerade bei einem String sich der Strom auf das schwächste Modul einstellt!
D.h wenn ein Modul Beschattet ist und nur mehr 5A anstatt 10 liefert hat doch der ganze String nur mehr 5A.
Hab ich irgendwas falsch verstanden?

lg
Helmut

Jein. Oder eher Ja.
Erstmal ist die Erklärung weiter oben richtig, ein abgeschatteten Feld kam keinen Strom mehr liefern, oder deutlich weniger. Die anderen Felder/ Module können aber, und tun das auch. Was passiert ist, dass die Spannung des abgeschatteten Feldes "umgedreht" wird. Dadurch wird die Bypassdiode leitend.
Wie oben beschrieben fehlt jetzt die Spannung der Zellen im Feld, plus der Spannungsabfall an der Diode, etwas mehr als 1 V.
Es ist zu erwähnen, das die Abschattung einer einzigen Zelle genügt, um das Feld aus der Lieferung rauszunehmen.
Der Strom der verbleibenden liefernden Zelle bleibt Imppt, halbiert sich also nicht.

Jetzt zum Thema schwächere Zelle. Nehme wir eine um 5 % abgeschatteten Zelle an, oder eine entsprechend schwächere. Was passiert, wenn die übrigen Zellen ihre 100 % Nennstrom "durchdrücken"? Dazu muss man sich die Zellenkennlinien ansehen. Zwischen dem Punkt Umppt mit dem Strom Imppt und dem kuerzschlussfall U gleich null und der Kurzschlussstrom.... Liegt eine fast gerade Kennlinie. Un der Kurzschluss Strom ist in etwa 20 % größer als Imppt.
Also, die um 5 % schwächere Zelle kann den Strom der anderen Zellen "mitgehen"... Um den Preis, das ihre Zellspannung dabei um etwa 25% sinkt.
Jetzt ist die spannende Frage, bestimmt die schwächere Zelle den Strom? Nein, aber es gibt einen Leistungsverlust durch die fallende Zellenspannung.

Wenn ihr das ganze verstanden habt, wisst ihr auch, wo etwa das Spiel zuende ist... Nämlich bei etwa 20 % Unterschied, da nämlich "liefert" die schwache Zelle noch den Nennstrom.... Aber ihre Spannung ist null !

Hoffentlich können einige mit der Erklärung was anfangen.....

Hallo Leute
Jetzt bin ich etwas irritiert Ich lese überall, dass gerade bei einem String sich der Strom auf das schwächste Modul einstellt!
D.h wenn ein Modul Beschattet ist und nur mehr 5A anstatt 10 liefert hat doch der ganze String nur mehr 5A.
Hab ich irgendwas falsch verstanden?

lg
Helmut

Jein. Oder eher Ja.
Erstmal ist die Erklärung weiter oben richtig, ein abgeschatteten Feld kam keinen Strom mehr liefern, oder deutlich weniger. Die anderen Felder/ Module können aber, und tun das auch. Was passiert ist, dass die Spannung des abgeschatteten Feldes "umgedreht" wird. Dadurch wird die Bypassdiode leitend.
Wie oben beschrieben fehlt jetzt die Spannung der Zellen im Feld, plus der Spannungsabfall an der Diode, etwas mehr als 1 V.
Es ist zu erwähnen, das die Abschattung einer einzigen Zelle genügt, um das Feld aus der Lieferung rauszunehmen.
Der Strom der verbleibenden liefernden Zelle bleibt Imppt, halbiert sich also nicht.

Jetzt zum Thema schwächere Zelle. Nehme wir eine um 5 % abgeschatteten Zelle an, oder eine entsprechend schwächere. Was passiert, wenn die übrigen Zellen ihre 100 % Nennstrom "durchdrücken"? Dazu muss man sich die Zellenkennlinien ansehen. Zwischen dem Punkt Umppt mit dem Strom Imppt und dem kuerzschlussfall U gleich null und der Kurzschlussstrom.... Liegt eine fast gerade Kennlinie. Un der Kurzschluss Strom ist in etwa 20 % größer als Imppt.
Also, die um 5 % schwächere Zelle kann den Strom der anderen Zellen "mitgehen"... Um den Preis, das ihre Zellspannung dabei um etwa 25% sinkt.
Jetzt ist die spannende Frage, bestimmt die schwächere Zelle den Strom? Nein, aber es gibt einen Leistungsverlust durch die fallende Zellenspannung.
d.h der Strom im String müsste dann immer der des stärksten Moduls sein
1 Modul keine Bschattung liefert 10A
2 Modul 5% Beschattung lässt die 10A fließen bei niedrigerer Modulspannung ich verliere also auch nur eine gewisse Leistung des einen Moduls, alle anderen bleiben unbeeinflusst!
das mit den %ten geht dann soweit bis halt die Modulspannung so niedrig ist und die Diode durchschaltet

Wenn ihr das ganze verstanden habt, wisst ihr auch, wo etwa das Spiel zuende ist... Nämlich bei etwa 20 % Unterschied, da nämlich "liefert" die schwache Zelle noch den Nennstrom.... Aber ihre Spannung ist null !
hier müsste doch dann schon die Diode geschaltet haben, oder?
Hoffentlich können einige mit der Erklärung was anfangen..... das ist nicht einfach zu verstehen zumindest für mich!

Hallo,
Ich hab ein paar Kommentare in Rot eingefügt!
Das ist nicht einfach zu verstehen zumindest für mich.
Aber Fazit ist scheinbar, dass man sich den Optimierer sparen kann im Falle einer teilweisen Beschattung eines Strings!

Hallo,
Ich hab ein paar Kommentare in Rot eingefügt!
Das ist nicht einfach zu verstehen zumindest für mich.

Ich habe mir sehr viel Mühe gegeben, diesen doch sehr komplizierten Zusammenhang zu erklären. Und ich sehe, dass du dich damit beschäftigst, danke.
Die roten Kommentare werde ich noch beantworten, das ist gar nicht so einfach, es muss ja der Zusammenhang erhalten werden, sonst isses unverständlich.

Aber Fazit ist scheinbar, dass man sich den Optimierer sparen kann im Falle einer teilweisen Beschattung eines Strings!

Ich habe mich zu dieser Frage nicht geäußert, weil ich die Funktion der Optimierter noch nicht kenne.
Aber ich habe eine grundsätzliche Meinung. Ich vermute (!), Dass das Potential, was die optimierte verbessern können, vergleichsweise klein ist. Und dann sollte man das Geld nicht in Optimierer stecken, sondern in weitere Panels.
Aber vielleicht ist ja auch Mal jemand hier, der mir die Funktion der Optimierer erklärt....

So, ich Versuche es Mal.
Ich habe meine Post, als Helmuth Zitat, kommentiert und versucht, das ganze etwas einzudampfen, damit es lesbar bleibt.

Jetzt zum Thema schwächere Zelle. Nehme wir eine um 5 % abgeschatteten Zelle an, oder eine entsprechend schwächere. Was passiert, wenn die übrigen Zellen ihre 100 % Nennstrom "durchdrücken"? Dazu muss man sich die Zellenkennlinien ansehen. Zwischen dem Punkt Umppt mit dem Strom Imppt und dem kuerzschlussfall U gleich null und der Kurzschlussstrom.... Liegt eine fast gerade Kennlinie. Un der Kurzschluss Strom ist in etwa 20 % größer als Imppt.
Also, die um 5 % schwächere Zelle kann den Strom der anderen Zellen "mitgehen"... Um den Preis, das ihre Zellspannung dabei um etwa 25% sinkt.
Jetzt ist die spannende Frage, bestimmt die schwächere Zelle den Strom? Nein, aber es gibt einen Leistungsverlust durch die fallende Zellenspannung.
d.h der Strom im String müsste dann immer der des stärksten Moduls sein

Eigentlich ja. Uneigentlich nein.
Da gibt's nämlich noch den mppt Optimierer im Wandler, und DER bestimmt letztendlich, welcher Strom fliesst, nämlich nach der Regel, wie er am meisten Leistung rauskriegt. Und dazu probiert er tatsächlich rum, indem er den Strom variiert, und die entsprechende Leistung misst bzw. berechnet.

1 Modul keine Beschattung liefert 10A
2 Modul 5% Beschattung lässt die 10A fließen bei niedrigerer Modulspannung ich verliere also auch nur eine gewisse Leistung des einen Moduls, alle anderen bleiben unbeeinflusst!

Ja, das ist grundsätzlich richtig.

das mit den %ten geht dann soweit bis halt die Modulspannung so niedrig ist und die Diode durchschaltet

Wenn ihr das ganze verstanden habt, wisst ihr auch, wo etwa das Spiel zuende ist... Nämlich bei etwa 20 % Unterschied, da nämlich "liefert" die schwache Zelle noch den Nennstrom.... Aber ihre Spannung ist null !
hier müsste doch dann schon die Diode geschaltet haben, oder?

Nein, gerade eben nicht nicht, aber wenn der Strom weiter steigt, würde die Zellspannung weiter, ins negative, fallen. Die Bypassdioden gibt es aber nicht pro Zelle, sondern etwa pro 20 Zellen. Es muss also die Gesamtspanung des 20 Zellenteils unter 0 V (null) fallen, dann schaltet eine Bypassdiode durch.

Das ganze ist tatsächlich ein zusammenarbeiten mehrerer verschachtelter Zusammenhänge. Und nicht einfach auf einen Schlag zu erfassen.

Ein letzter Hinweis zu den Bypassdioden. Deren Hauptaufgabe ist es garnicht, den besseren Teil der Leistung eines Moduls zu retten, sondern so verhindern, das im Abschattungsfall einer oder mehrerer Zellen diese ( in einem langen String) zerstört werden. Das retten der Leistung, über das wir hier sprechen, ist also nur der Nebeneffekt einer Schutzfunktion.

Irgendwie habe ich gerade ein Brett vor dem Kopf - ich finde das Video nicht mehr.
Kann jemand netterweise mal den Link posten?