Forum: Haus & Smart Home Anzahl Zellen in Solarpanel für 12V Akku


von Heiner W. (Gast)


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Moin moin,

finde monokristalline Solarpanels um 200W für 12V mal mit 4x8 Zellen und 
mal mit 4x9 Zellen. Bei beiden Versionen wird eine Leerlaufspannung von 
18V angegeben. Wie kann das sein?

Welche Anzahl Zellen passt, wenn ich mit max. 14V laden will?

Heiner

Beitrag #7337820 wurde von einem Moderator gelöscht.
von Dieter (Gast)


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Heiner W. schrieb:
> Welche Anzahl Zellen passt, wenn ich mit max. 14V laden will?

Wuerde 4x9 nehmen und einen Solarladeregler.

von Bastler_hv (Gast)


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Bleiakku?
Solarregler gibt es als PWM und als "richtige Stepdowns". Letztere haben 
mit MPPT einen besseren Wirkungsgrad und speziellem Ladealgorithmus für 
Blei oder Lithium, sind aber auch teurer. Die Spannung des Pannels ist 
dann (fast) egal.

von Wolfgang (Gast)


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Bastler_hv schrieb:
> Bleiakku?
> Solarregler gibt es als PWM und als "richtige Stepdowns".

Die Frage, ob 32 oder 36 Zellen stellt sich doch überhaupt nur, wenn 
dahinter kein "richtiger Stepdown" folgt.
Ein Blick in die Kennlinien verrät, dass man bei direktem Anschluss des 
Pb-Akkus mit einem 36 Zellen-Panel wegen der höheren Spannung vom Panel 
bei niedriger Einstrahlung näher am MPP liegt und mit 32 Zellen bei 
höherer Einstrahlung nicht so viel verschenkt. Um einen Überladeschutz 
kommt man in keinem Fall drumrum.

Heiner W. schrieb:
> Welche Anzahl Zellen passt, wenn ich mit max. 14V laden will?

Das kommt drauf an, bei welchen Lichtbedingungen du mehr Wert auf guten 
Wirkungsgrad legst und natürlich auch auf die Paneltemperatur.
Ggf. musst du prüfen, ob sich der Mehraufwand für einen vernünftigen 
Laderegler lohnt.

Kurz: Zeige die Kennlinien der beiden Panele, um die es geht.

von Michael B. (laberkopp)


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Heiner W. schrieb:
> finde monokristalline Solarpanels um 200W für 12V mal mit 4x8 Zellen und
> mal mit 4x9 Zellen.

So so, du findest. Das mag sein. Willst du wissen, was ich finde ? Ich 
verrats dir aber nicht.

> Bei beiden Versionen wird eine Leerlaufspannung von
> 18V angegeben. Wie kann das sein?
> Welche Anzahl Zellen passt, wenn ich mit max. 14V laden will?

18V Leerlauf passt zum Aufladen von 
Antimon-Bleiakkus,(Dauerladeschlussspannung 13.8V, plus die Diode, 
14.5V).

20V Leerlauf passt zu Blei-Calcium-Akkus mit Dauerladeschlzsspannung von 
14.5V (mit Diode 15.2). Ein 18V Keeflauf Panel geht dabei auch, aber der 
MPP liegt nicht ideal, wobei das ja immer temperaturabhängig ist, im 
kalten liegt es gut, im heissen nicht so gut.

Bei LiIon, Ladeschlussspannung 16.8V, sollten es 22V sein.

ABER: nutzt man nicht nur einen PWM sondern einen MPPT Laderegler, 
spielt eine höhere Spannung keine Rolle, Hauptsache sie in höher.

200W Solarmodule sind aber so oder so grober Unsinn, liegen um 200 EUR, 
für das Geld bekommt man auch 400W Module.

: Bearbeitet durch User
von Eckhart (Gast)


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Warum nicht gleich ein china MPP laderegler mit einstellbarem MPP und 
einstellbarer ladespannung? Kosten bis 3A keine 5 eur.

von Michael B. (laberkopp)


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Eckhart schrieb:
> Warum nicht gleich ein china MPP laderegler

Ja.

> mit einstellbarem MPP und
> einstellbarer ladespannung?

Was soll denn der Quatsch, manuelles MPP, jede Stunde Aussentemperatur 
messen und nachstellen, bei jedem Schatten MPP Punkt neu einstellen ?

> Kosten bis 3A keine 5 eur.

War wohl zu billig. Automatische MPP Nachführung darf schon sein, nicht 
so ein Billigmüll der MPP nur im Namen trägt, aber eben kein MPPT ist 
(T=Tracker).

Wohl extra für blöde Langnasen gefertigt, die zu geizig und dumm sind

: Bearbeitet durch User
von Eckhart (Gast)


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Michael B. schrieb:
> Wohl extra für blöde Langnasen gefertigt, die zu geizig und dumm sind

Meiner läuft seit 2 jahren zuverlässig an einem 40W panel & 12ah 
bleiakku.
Das T(racking) macht IMHO bei kleinlösungen keine sinn.

von Wolfgang (Gast)


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Eckhart schrieb:
> Das T(racking) macht IMHO bei kleinlösungen keine sinn.

Du tust so, als ob die Zellen bei Kleinlösungen keine Kennlinie besitzen 
und das Panel nur unter STC betrieben wird.

Beitrag #7338307 wurde von einem Moderator gelöscht.
von Heiner W. (Gast)


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Michael B. schrieb:
> 200W Solarmodule sind aber so oder so grober Unsinn, liegen um 200 EUR,
> für das Geld bekommt man auch 400W Module.

Das ist mir auch aufgefallen und das verstehe ich nicht wirklich. 400W 
Module sind aber gewaltige Bretter, die bekomme ich hier nicht montiert.

Habe mich mal etwas eingelesen. Für 12V Systeme werden 36 Zellen 
empfohlen, obwohl nach den Kennlinien und den hier zu erwartenden 
Temperaturen 32 Zellen optimaler wären.

Zu den MPPT-Reglern lese ich, dass selbige bei den hier zu erwartenden 
Temperaturen 10% über PWM-Reglern liegen. Ich erfahre aber nirgends, 
welchen Wirkungsgrad die DC/DC-Wandler in den MPPT-Reglern haben. M.W. 
haben solche Wandler um 90%, also würde das bei meiner Anwendung nicht 
viel bringen. Außer einer Blackbox, die ich - wenn tot - der Vermüllung 
zuführen kann.

Ich habe vor, keinen Regler einzusetzen, denn mein Akku wird nie 100% 
Ladezustand sehen. Vorher schaltet sich der Springbrunnen im Garten ein. 
Also werden es wohl 32 Zellen werden. Oder habe ich was übersehen?

von Heiner W. (Gast)


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Noch was: Wie verbindet man eigentlich zwei Solarmodule, die in einem 
Winkel von 90° zueinander stehen? Also eines steht in Richtung Süd/Ost 
und eines in Richtung Süd/West?

Beide Panele über je eine (Schottky) Diode zusammen führen?

von Michael B. (laberkopp)


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Eckhart schrieb:
> Meiner läuft seit 2 jahren zuverlässig an einem 40W panel & 12ah
> bleiakku.

Ja klar, holt halt nur nicht alles aus dem Solarpanel raus was möglich 
wäre.

> Das T(racking) macht IMHO bei kleinlösungen keine sinn.

Wozu dann MPP ?

Dann täte es ein zum Akku passendes Solarpanel genau so gut.

von Eckhart (Gast)


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Michael B. schrieb:
> Dann täte es ein zum Akku passendes Solarpanel genau so gut.

Nöö.

MPP kann 20% mehr leistung bringen.
MPPT kann 2% mehr als MPP bringen. Falls der algo nicht wieder irgendwo 
verheddert. Sonst sind es -30%.

von Michael B. (laberkopp)


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Eckhart schrieb:
> Nöö.
> MPP kann 20% mehr leistung bringen.
> MPPT kann 2% mehr als MPP bringen. Falls der algo nicht wieder irgendwo
> verheddert. Sonst sind es -30%.

Unsinn.

MPP bringt gegenüber einem zum Akku passenden Panel genau 0 (oder sogar 
-10% wegen Wirkungsgrad).

MPP kann helfen, wenn man ein völlig unpassendes Solarpanel nutzt, 
z.B. eines für 24V Akkus an 12V Akku. Dann bringt es fast eine 
Verdopplung der Leistungsnutzung gegenüber dem Direktanschluss, bei dem 
nämlich fast die Hälfte verloren gehen würde.

So lange nur du dir was in die Tasche lügst ob der Wunder seiner 3 EUR 
Schaltung, egal, aber versorge nicht den Rest der Welt mit fake news.

MPPT kann +20% bringen, schlechte MPPT können an Strängen mit 
Teilverschattung aber auch mal fix bei -50% im tracking an lokalem 
Maxima hängen bleiben.

: Bearbeitet durch User
von Eckhart (Gast)


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Michael B. schrieb:
> MPP bringt gegenüber einem zum Akku passenden Panel genau 0

Korekt. Wenn das angepasst ist.
Was bei üeblichen 17V mpp PV und 13.8V bleibatt nicht der fall ist.

Du bist doch ein intelligentes kerlchen, ich muss das nicht vorrechnen.
Die 3 eur schalte hat auch nocht die 14.4V spannungsbegrenzun drin. 
Win-win.

von Wolfgang (Gast)


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Heiner W. schrieb:
> Also eines steht in Richtung Süd/Ost und eines in Richtung Süd/West?

Falls du Süd-Ost bzw. Süd-West meinst, also Azimut -45° bzw. +45° 
bezogen auf Süd, dann verdrahtest du die sinnvollerweise in verschiedene 
Stränge und der Wechselrichter muss zwei MPPT-Kanäle besitzen.
In einen Strang kannst du sie möglicherweise bei Verwendung von einer 
eigenen Wandlerelektronik schalten (Umsetzung mit separaten MPPTs auf 
den Zwischenkreis oder Mikrowechselrichter).

Bei Verknüpfung nur über Dioden läuft immer ein Modul nicht im MPP 
(außer bei Sonne im Süden). Ob sich der Mehraufwand mit separater 
Modulelektronik gegen den Ertragsgewinn rechnet, hängt auch davon ab, ob 
du auf Grundlastdeckung oder auf Jahresertrag optimierst.

von Eckhart (Gast)


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Wolfgang schrieb:
> dann verdrahtest du die sinnvollerweise in verschiedene
> Stränge und der Wechselrichter muss zwei MPPT-Kanäle besitzen.

Ach gott ist das wieder kompliziert. Einfach parallelschalten geht auch.

von Heiner W. (Gast)


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Eckhart schrieb:
> Einfach parallelschalten geht auch.

Wie sieht das dann aus, wenn wahlweise ein Panel komplett abgeschattet 
oder abgedeckt wird? Braucht es nicht zwingend zwei Dioden?

Bei Panels für 12V und 4x9 Zellen war zu lesen, dass gleich zwei! Dioden 
in einem Panel verbaut seinen. Wieso zwei und wie verschaltet?

von Wolfgang (Gast)


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Eckhart schrieb:
> Ach gott ist das wieder kompliziert. Einfach parallelschalten geht auch.

Sag ich doch - hängt von der gewünschten Optimierung ab.

von Eckhart (Gast)


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Heiner W. schrieb:
> Wie sieht das dann aus, wenn wahlweise ein Panel komplett abgeschattet
> oder abgedeckt wird? Braucht es nicht zwingend zwei Dioden?

Dann liefert ein panel 17V und 5A, das andere 17V und 50ma. Zusammen 17V 
5.05S. Das braucht keine dioden.

> Bei Panels für 12V und 4x9 Zellen war zu lesen, dass gleich zwei! Dioden
> in einem Panel verbaut seinen. Wieso zwei und wie verschaltet?

Die dioden sind für etwas anderes. Die sind für teilabschattung des 
strangs.

von Wolfgang (Gast)


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Heiner W. schrieb:
> Bei Panels für 12V und 4x9 Zellen war zu lesen, dass gleich zwei! Dioden
> in einem Panel verbaut seinen. Wieso zwei und wie verschaltet?

Die Zellen sind dann in zwei Gruppen mit jeweils einer eigenen 
Bypass-Diode aufgeteilt, so dass bei Teilabschaltung auch das halbe 
Modul noch etwas liefern kann.

von Dieter (Gast)


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Wolfgang schrieb:
> Die Zellen sind dann in zwei Gruppen mit jeweils einer eigenen
> Bypass-Diode aufgeteilt,

Die Zellen sind daher besser geschützt und sollten daher bevorzugt 
werden.

von Wolfgang (Gast)


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Dieter schrieb:
> Die Zellen sind daher besser geschützt und sollten daher bevorzugt
> werden.

Dafür muss die Orientierung des Panels zur Ausrichtung des Schattens 
passen.
Die Gruppenunterteilung nützt relativ wendig, wenn beide Gruppen halb 
beschattet sind.

von Christian M. (likeme)


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Eckhart schrieb:
> Dann liefert ein panel 17V und 5A, das andere 17V und 50ma. Zusammen 17V
> 5.05S. Das braucht keine dioden.

Zutreffend erklärt. Fürs 150% gute Bastlergewissen kann man Dioden oder 
Sicherungen reinmachen. Jede Diode nimmt dir aber wieder Solarfläche 
weg, da die immer so 0,5...0,7V*I verbraten.

Habe neulich eine Inselanlage entdeckt, da hatte einer überall(Schupfen, 
Radständer, Wand, Haus, Holzlege, Dach, Carport, Hundehütte, Vordach...) 
zig Platten montiert, überall, alle Ausrichtungen, alle zusammen 
parallel. Er hat quasi jeden Sonnenstrahl zu jeder Tageszeit mit seinem 
Akku eingefangen. Da der Kabelhaufen immens war wurde hier und da ne 10A 
KFZ Sicherung reingebaut. Wohl hauptsächlich Zum Schutz vor 
Kurzschlüssen durch den Spaten oder weitere Basteleien.

: Bearbeitet durch User
von Dieter (Gast)


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Wolfgang schrieb:
> Dieter schrieb:
>> Die Zellen sind daher besser geschützt und sollten daher bevorzugt
>> werden.
>
> Dafür muss die Orientierung des Panels zur Ausrichtung des Schattens
> passen.
> Die Gruppenunterteilung nützt relativ wendig, wenn beide Gruppen halb
> beschattet sind.

Die Rückspannungsfestigkeit einer Zelle liegt bei 12,5V. Daher sollte 
eine Freilaufdiode nicht viel mehr als 20 Zellen überbrücken und das 
haben diese Solarpanele. Daher sind diese qualitativ besser abgesichert 
bei Teilschatten.

von Michael O. (michael_o)


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Ich hatte auch zuerst einen billigen Shuntregler am 55Watt Panel mit 
zwei 90Ah Akkus. Ist mir im Hochsommer von der Wand getroffen, zum Glück 
ohne den Wohnwagen abzufackeln. Seit dem nur noch gute MPPTs von Victron 
im Haus. Die laufen und lassen die Akku über Jahre am Leben.

MfG
Michael

Beitrag #7340309 wurde von einem Moderator gelöscht.
von Heiner W. (Gast)


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Dieter schrieb:
> Die Rückspannungsfestigkeit einer Zelle liegt bei 12,5V.

Was genau ist eine "Rückspannungsfestigkeit"?
Im Internet ist dieser Begriff in Bezug auf Solarzellen nicht bekannt.

von Heiner W. (Gast)


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Michael O. schrieb:
> Ist mir im Hochsommer von der Wand getroffen ...

In deinem Wohnwagen fliegen Wände durch die Gegend?

von Dieter (Gast)


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Heiner W. schrieb:
> Rückspannungsfestigkeit

Festigkeit gegen Rückspannung, Sperrspannung, 
Rückwärtsdurchbruchspannung;

von Heiner W. (Gast)


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Erhalte eben von einem guten Bekannten ein kleines 30 Jahre altes 
Solarpanel mit 34 Zellen (Mono) zum Testen. Das wurde damals zum Laden 
von 12V Akkus angeboten. Nun haben wir also Panels mit 32, 34 und 36 
Zellen, alle für 12V Systeme.

Haben monokristalline Zellen eigentlich unterschiedliche 
Leerlaufspannungen? Ich fand Panels mit 4x8 und 4x9 Zellen, die laut 
Datenblatt die gleiche Leerlaufspannung haben sollen.

Das Panel heute Mittag mal optimal in die Sonne gestellt, ich messe 20V 
im Leerlauf und 600mA Kurzschlussstrom. An einen 12V Akku angeschlossen 
zeigt ein Leistungsmessgerät sagenhafte 7W.

Dieter schrieb:
> Die Rückspannungsfestigkeit einer Zelle liegt bei 12,5V.

Mit der Aussage kann ich leider immer noch nichts anfangen.
Könntest du das etwas näher erläutern?

Eben mal das Panel (dunkel) an 13.5V angeschlossen, es fließen 20mA 
rückwärts. Bei leistungsfähigeren Modulen sicher mehr. Also wird eine 
Diode zwischen Panel und Akku Pflicht sein.

von Heiner W. (Gast)


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Mittlerweile habe ich mich bzgl. MPP etwas eingelesen und mal paar 
Messungen durchgeführt. Dazu wurde zwischen dem Panel mit 34 Zellen und 
dem Akku ein Leistungsmessgerät eingefügt. Dann wurden zwischen 
Leistungsmessgerät und Akku 0 bis 5 Si-Dioden eingefügt und dabei die 
Leistungs-Spannungskurve ermittelt.

Ergebnis: Mit 2 Dioden war die Leistungsanpassung optimal, danach ging 
es abwärts. Laut Diagramm entspricht der Gewinn gerade mal 6%. Hat ein 
MPP-Regler 10% Verluste, kommt man nie in den grünen Bereich.

Da der Spannungsabfall einer Si-Diode etwa einer Solarzelle entspricht, 
wären also 32 Zellen für 12V-Systeme optimal.

Seltsamerweise werden für 12V Systeme nur Module mit 36 Zellen 
angeboten, die ihre Nennspannung um 19V haben (Leerlauf um 23V). Zieht 
man 19V auf 12V runter, wird man 30% Verlust machen und ein zusätzlicher 
MPP-Regler 30% Gewinn bringen (den Wirkungsgrad nicht beachtet).

Bleibt die Frage, wieso man Module für 12V-Systeme mit 36 Zellen statt 
mit 32 Zellen produziert.

von Michael B. (laberkopp)


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Heiner W. schrieb:
> Mittlerweile habe ich mich bzgl. MPP etwas eingelesen und mal paar
> Messungen durchgeführt

Was hast du an dem Gelesenen nicht verstanden, dass dir nicht klar 
geworden ist, dass EINE Kurve keine Aussagekraft hat, sondern man 
mehrere Kurven unter unterschiedlichen Temperaturen, mehrere Kurven 
unter unterschiedlichen Beleuchtungsstärken und mehrere unter 
unterschiedlichen Ladezustand und damit Akkuspannung hätte machen müssen 
?

Der MPP ist KEINE Konstante.

von Heiner W. (Gast)


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Michael B. schrieb:
> ... mehrere Kurven unter unterschiedlichen Beleuchtungsstärken

Die bisher gesehenen Kurven in den Datenblättern diverser Zellen 
unterscheiden sich nur im Strom, der Spannungsknick ist bei 
unterschiedlichen Beleuchtungsstärken nahezu an der gleichen Stelle. 
Also mehr Sonne gleich proportional mehr Strom.

> unterschiedlichen Ladezustand und damit Akkuspannung ...
Richtig, kann man aber bei meiner Anwendung als nahezu konstant ansehen.

> mehrere Kurven unter unterschiedlichen Temperaturen ...
Ein MPPT-Regler kennt die Temperatur meines Panels?

Dann ist da immer auch der Wirkungsgrad des Reglers und dann zieht so 
ein Regler auch nachts Strom, wo ein System ohne MPPT-Regler keinen 
Strom zieht.

Klar kann man ein Panel die doppelte Spannung erzeugen lassen und für 
150 Öcken zusätzlich eine Elektronik den optimalen Arbeitspunkt finden 
lassen. Ich frage mich nur, ob nicht ein optimal an 12V angepasstes 
Solarmodul unterm Strich die bessere Lösung wäre. Zumal man in 
Fachbeiträgen von einer Menge Pferdefüße bei den MPPT-Algorithmen lesen 
kann. Auch hier gilt: Kein MPPT - keine Pferdefüße.

Ein direkter Vergleich von zwei parallel laufenden Systemen wäre 
spannend.

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