Wenn es um die Verschaltung von Solarmodulen für eine Wohnmobil-Solaranlage geht, wird oft empfohlen, die Module parallel zu schalten. Aber diese Empfehlung stammt aus einer Zeit, als es noch keine MPPT Solarladeregler gab. In den meisten Fällen ist es jedoch sinnvoller, die Solarmodule in Reihe zu schalten.
Aufbau und Funktion eines Solarmoduls
Ein Solarmodul besteht aus vielen einzelnen Zellen, die eine Spannung von ca. 0,5V liefern. Durch das Schalten der Zellen in Reihe ergibt sich die MPP Spannung, mit der der Solarregler arbeiten kann. Früher wurden oft Module mit 36 Zellen verwendet, die eine MPP Spannung von ca. 18V hatten. Heute haben die Module oft mehr Zellen, um eine höhere Leistung zu erzeugen.
Auswirkungen von Verschattung auf das Solarmodul
Damit ein Solarmodul bei der Verschattung einer einzelnen Zelle nicht komplett ausfällt, werden die Zellen in zwei “Strings” aufgeteilt, die in Reihe geschaltet sind. Dadurch kann der Strom auch bei Verschattung weiterfließen. Ein verschattetes Modul liefert jedoch nur noch die halbe Spannung, also 9V, und kann keine 12V Batterie mehr laden.
Reihenschaltung und teilweise Verschattung
Wenn zwei Solarmodule in Reihe geschaltet werden, addiert sich die Spannung. Wenn eine einzelne Zelle verschattet wird, fällt die MPP Spannung um 9V ein, der Solarregler erkennt dies und arbeitet mit angepasster Spannung weiter. Der Leistungsverlust liegt bei etwa 25%. Bei einer weiteren Verschattung auf dem zweiten Modul sinkt die Spannung erneut um 9V, der Regler arbeitet jedoch weiterhin mit 18V.
Trotzdem wird oft zur Parallelschaltung geraten, angeblich um den Leistungseinbruch bei teilweiser Verschattung zu verringern. Doch was passiert dabei wirklich?
Parallelschaltung und teilweise Verschattung
Wenn zwei Solarmodule parallel geschaltet werden, addiert sich nur der Strom, die MPP Spannung bleibt bei 18V. Wenn eine einzelne Zelle verschattet wird, fällt die MPP Spannung des verschatteten Moduls auf 9V ein. Der Solarregler arbeitet weiterhin mit halber Leistung, da er mit den 9V nichts anfangen kann. Der Leistungsverlust liegt also bei 50%. Bei einer weiteren Verschattung auf dem zweiten Modul bricht die Spannung auf 9V ein und der Solarregler kann nicht mehr arbeiten. Die Leistungseinbuße beträgt 50%.
Krass, oder? Diese Werte wurden selbst gemessen und können von jedem nachgeprüft werden. Trotzdem empfehlen sogenannte “Solarprofis” oft die Parallelschaltung. Doch es gibt noch weitere Aspekte zu beachten.
Pro und Kontra zur Verschaltung von PV-Paneelen
Reihenschaltung von Solarmodulen
Parallelschaltung von Solarmodulen
Es gibt Ausnahmen, bei denen die Parallelschaltung sinnvoll ist:
- Wenn bestimmte Geräte, wie der VBCS Triple, nur eine begrenzte Eingangsspannung von 36V zulassen.
- Wenn das faltbare Solarmodul mit der Solaranlage auf dem Wohnmobil an einem gemeinsamen Solarregler betrieben werden soll.
- Wenn Module mit unterschiedlichen Zellzahlen kombiniert werden sollen.
Es gibt auch einige Fallstricke, auf die man achten sollte:
- Vorsicht bei Werbetricks, die die Leistung von Modulen überbewerten.
- Schwarze Module haben aufgrund der höheren Hitzeentwicklung weniger Leistung.
- Es gibt auch Module ohne Dioden, die nur parallel angeschlossen werden dürfen.
Mischen von Reihen- und Parallelschaltung
Bei einer Mischung aus Reihen- und Parallelschaltung sollte man vorsichtig sein. Eine solche Verschaltung kann zu einem Leistungsverlust von einem Drittel führen, wenn nur eine Zelle abgedeckt wird.
Mein Fazit
Ich empfehle die Reihenschaltung für die Wohnmobil Solaranlage. Mit einem MPPT Laderegler, der eine Eingangsspannung von 100V oder mehr unterstützt, können mehrere Module in Reihe geschaltet werden. Es ist jedoch wichtig, die spezifischen Anforderungen und Möglichkeiten zu berücksichtigen, um die optimale Verschaltung zu finden.
Die vorgestellten Informationen basieren auf eigenen Messungen und Erfahrungen. Wenn möglich, sollten verschiedene Möglichkeiten durchgerechnet werden, um Kosten zu sparen. Im Zweifelsfall empfehle ich jedoch die Reihenschaltung.
Übrigens, haben Sie bemerkt, dass ich immer von Solarmodulen mit 36 Zellen gesprochen habe, obwohl die Bilder Module mit 40 Zellen zeigen? Der Sinn meiner Aussage ändert sich dadurch nicht.
(Artikelbilder: © amumot-shop.de)
