Planung neue PV Anlage

PV-Anlage
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Hallo liebe Foristen und PV begeisterte,

ich plane gerade eine eigene PV Anlage die zusammen mit dem neuen Dach gleich mit installiert werden soll, dazu habe ich mal die Eckdaten zusammengestellt und die geplante Anlage aufgeführt. Habt ihr dazu Hinweise oder seht Probleme ?

Rahmenbedingungen

  • Stromverbrauch: leider noch unbekannt da wir dort noch nicht Wohnen (geschätzt im Endausbau max. 9500kWh gesamt)
  • Aktuelle Stromverbraucher: 2 Personen (2500kWh), Wärmepumpe (120qm Wohnfläche, ich nehme hier inkl. Warmwasser max 5000kWh Strom an)
  • Zukünftige Verbraucher: eAuto, Klimaanlage
  • Standort: NRW
  • Anlagenform: Aufdachanlage für ein Satteldach
  • Dachausrichtung: Ost (-94°) West (86°)
  • Dachneigung: 48 Grad
  • Verschattung: Ja durch Bäume stellenweise auf Westseite möglich (Siehe auch angehängte Bilder)
  • Erweiterung: evtl. später Garagendach mit ca. 12 Modulen (aktuell nicht unbedingt Lohnenswert da zu viel Verschattung), andere Erweiterung ebenfalls denkbar.

Komponenten

  • PV Module: Hyundai HiT-H460LE-FB-(ZB) HeteroMax
    Geplante Anzahl Module: Ost 24 West 22
    Anzahl Strings: Ost 1 West 1
  • Wechselrichter: Sungrow SH20T (nicht SH15T wegen der Erweiterungsfähigkeit)
    Anzahl MPPs: 3
    Anzahl String Anschlüsse am WR: 5
    Max Spannung: 1000V
    Max Strom: 16A
    Wechselrichterplatzierung: im Keller über der Batterie
  • Batterie: Sungrow SBH100
    Speichergröße: 10kWh
    DC Leistung: 7,04kW
  • PV Kabel für die Strings bis in den Keller zum Wechselrichter je ca. 12 Meter mit 6mm² geplant.

Die geplante Anlage hat somit folgende Leistungsdaten:

  • kWp: 21,16
  • Jährlicher Energieertrag inkl. Verschattung (Sunny Design): 15439 kWh
  • Jährliche Batteriedurchsätze (Sunny Design): 321 (inkl eAuto und Klima)
  • Eigenverbrauchsquote(Sunny Design): 42,8% (inkl eAuto und Klima)
  • Autarkiequote (Sunny Design): 64% (inkl eAuto und Klima)
  • Max Leerlaufspannung selbst berechnet (-20°C | -0,0024): Ost 963V West 883V
  • Max Kurzschlussstrom selbst berechnet (-20°C | -0,0004): 15,504A
  • Max Leerlaufspannung Sungrow iSolarDesign (-20°C): Ost 974V West 893V
  • Max Kurzschlussstrom Sungrow iSolarDesign (-20°C): 16,04A
  • Max Leerlaufspannung Sunny Design (-20°C): Ost 974V West 893V
  • Max Kurzschlussstrom Sunny Design (-20°C): 19,7A

Warum die Werte sich unterscheiden, gerade bei dem Kurzschlussstrom, kann mir vll einer von euch erklären :smiley:

Ansichten der Dachflächen mit der zu erwarteten prozentualen Verschattung sowie den so genau wie möglich eingezeichneten Sperrflächen am Dach habe ich euch angefügt und stammen aus Sunny Design.

Die Module habe ich gewählt da diese ein gutes Schwachlicht und Diffuslichverhalten haben sollen und somit vll ein paar Prozent mehr im Winter erzeugen können (Wärmepumpe), sowie aufgrund der geringen Spannung und der damit möglichst großen Stringlänge. Bei der Berechnung der Spannungen habe ich -20 Grad angenommen um genug Sicherheit zu haben.
Etwas verwirrend fand ich das die Zellen als bifazial beschrieben sind, da aber auf der Rückseite eine weiße Folie angebracht ist, dürfte das die Werte ja nicht erhöhen.

Der Wechselrichter bietet aus meiner Sicht ein gutes Preis Leistung gerade wegen der vielen Anschlüsse und der Batterie. Soweit ich das gesehen habe soll dieser schwarzstartfähig, notstromfähig mit 100% schieflast und das Haus mit 20kW Leistung versorgen können. Was mir nicht ganz klar ist warum man dort 40kW Modulleistung anschließen kann, vielleicht kann mir da jemand erklären.

Die Batterie hat nach meinen Berechnungen einen relativ optimale Größe im Bezug auf die Vollzyklen und Autarkie. Kleine Einschränkung wären das nur 7 kW aus der Batterie gezogen werden könnten aber das dürfte für uns soweit reichen.

Die Wärmepumpe möchte ich soweit möglich mit höherer Leistung betreiben wenn die PV Strom erzeugt und nachts nur reduziert laufen lassen.
Ein eAuto würde ich an einer Wallbox betreiben mit 11kW die soweit möglich nur aus Überschuss der PV geladen wird.
Daher ergibt für mich erstmal ein größerer Speicher keinen Sinn.

Falls ich etwas vergessen, falsche gerechnet, etwas unklar ist, ihr Anregungen habt oder vll. sogar sagt das es von der Planung gut aussieht würde ich mich über Eure Antworten freuen.

Beste Grüße und vielen Dank schon mal.

Dachplan_West
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Dachplan_Ost
Dachplan_Ost1584×1114 402 KB

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Hat keiner eine Meinung dazu ?
Würde mich freuen wenn jemand noch etwas dazu sagen könnte.

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Übern Daumen durchschnittlich 80kWh am Tag, Batterie 10? Mit WP? Nur mit >1500l Heizungswasserspeicher

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Ich würde Batterien nicht mit mehr als 0,5C laden. Bei 21 kWp PV wären das dann rund 40kWh Batterie.

Wenn Du viel Verschattung hast sollten die Strings möglichst kurz sein oder Optimierer eingesetzt werden, z.B. Tigo. Der ER muss mit Optimierern kompatible sein.

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Das ist maximal falsch. Du versaust die Effizienz der Anlage.

Richtig ist, wie meine Vorredner schon sagten, einen deutlich größeren Akku zu nehmen. Dann kann die WP auch Nachts im effizientesten Bereich mit minimalerster Temperatur durchlaufen.

Kannst Du mal den Vergleichstest verlinken, der diese "gutes Schwachlicht und Diffuslichverhalten" begründet?

Die Spannung ist übrigens bei allen vergleichbaren Halbzellenmodulen ziemlich ähnlich. Nebenbei ist sich schon in der Planungsphase auf ein exaktes Modul festzulegen ein Anfängerfehler, den ich und viele Andere schon vor dir gemacht haben. Lerne also von unseren Fehlern. :wink:

Ansonsten schön voll gemachte Dächer :+1:

Bei der teilweise verschatteten Seite könntest Du erwägen, wenn schon 3 MPPT vorhanden sind, den String zweizuteilen. So zieht der Schatten nicht gleich den ganzen String runter.

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wäre eine größere Batterie wirklich wirtschaftlich interessant ? in den Berechnungen die mir die Tools ausgegeben haben war die 10er schon über der Wirtschaftlichkeit.

Nach den Bildern würde ich sagen es ist nicht so dramatisch mit der Verschattung, würdest du hier welche einsetzten ?

Die Wärmepumpe läuft mit Fußbodenheizung und würde somit ein Stückweit die Masse des Gebäudes als thermisch trägen Speicher nutzen, indem ich bei mehr Sonne und meist höherer Temperatur Warmwasser bereite und falls danach noch möglich die Vorlauftemperatur des Heizkreises erhöhe um diesen später wieder auf normal oder über Nacht leicht abzusenken. Die Wärmepumpe läuft direkt in die Fußbodenheizung ohne Puffer. Wenn das System läuft wird es dahingehend optimiert eine möglichst geringe Vorlauftemperatur im Schnitt zu erreichen. 7kW Wärmepumpe mit max 2,2kW Strom.

Auch hier wäre sonst die Frage nach der Wirtschaftlichkeit von so einem großen Batteriespeicher.
Peakleistung der Anlage im Sommer bei hohem Sonnenstand wäre vermutlich bei ca. 13kW wegen der Ost West Ausrichtung, zumindest hatte ich das so gelesen.

Für dieses spezielle Modul gibt es dazu keine Tests aber für andere Hersteller die ebenfalls HJT Module fertigen, dort wird von real 3% mehr Ertrag gesprochen, nicht die Welt aber immerhin ^^. Wird hier etwas zusammengefasst: Bei google mal "hjt module schwachlicht und difuslichtverhalten 42 watt" eingeben *leider kann ich noch keine Links einstellen sonst hätte ich auf die Datenblätter der Komponenten oben Verlinkt*

Mit 96 Zellen haben diese Module so ziemlich die niedrigsten Werte die ich gefunden habe, wenn man z.B. die Vertex S nimmt haben diese 144 Zellen und deutlich höhere Spannungen, damit würde ich nicht mehr mit allen Modulen in einem Strin pro Dachseite auskommen, das war meine wunschvorstellung. Interessant an der HJT Technik fand ich auch das diese deutlich weniger degradation hat und sehr gute Temperaturkoeffizienten hat. Preislich waren die Module sogar häufig günstiger als andere und mal kein Chinesischer Konzern :smiley: Wie du merkst ich habe nicht erst ein Modul gesucht und dann nur damit gearbeitet sondern geschaut was ich für den gewünschten aufbau brauche und mit den Werten dann ein passendes Modul gesucht. Falls ihr gute alternativen was WR und Module angeht habt immer gerne her damit =)

Ich Versuche es zumindest, daher habe ich hier mal die Planung zur Diskussion gesetllt :wink:

Herzlichen Dank :sweat_smile:

Den Dritten MPPT hatte ich mir für eine Erweiterung offen gehalten.

Würdet ihr denn den SH20T nehmen oder eher den 15er wegen der nicht erreichbaren Peakleistung der Anlage ?

Vielen Dank für eure Antworten, ich hoffe ich konnte daruf passende Rückmeldungen liefern.

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@SPVS

Ich weiß nicht, was die Prozentangaben in den Skizzen genau bedeuten.

Meine Messungen mit Balkonkraftwerk im Rahmen der PV-Planung haben ergeben, dass eine partiale Verschattung von 5% eines Panels Trina Vertex S (einzelner Zweig ohne Blätter auf 20% der Fläche) die Leistung auf rund 20% reduziert, also -80%!

Da das schwächste Panel in einem String den Strom limitiert und die Spannung kaum variiert, würde ein String mit z.B. 12 Panel auf dann ggf 30% Leistung abfallen, wenn nur ein Panel 5% verschattet ist.

In meiner speziellen Situation habe ich daher eine Stringlänge von 1 (Mikrowechselrichter) bis maximal 2 Pannel (2s2p an Victron SmartMPPT) geplant.

Ein Worstcase ist im Grunde die Amateurfunkantenne, Flaggenmast oder langer, schmaler Baum des Nachbarn, welche zu jeder Zeit einen langen, schmalen Schatten immer auf ein anderes Panel desselben Strings wirft.

Das ist bei mir der Fall. Nur im Sommer habe ich mittags 3 Stunden unverschattet. Sonst ist immer eine Teil meines Daches verschattet.

Kurz: eine prozentuale Verschattungszeit sagt wenig aus. Schau Dir den Schattenverlauf zu verschiedenen Tageszeiten und Jahreszeiten an und entscheide dann wie Du die Strings sortierst.

Ein Optimierer (Tigo, SolarEsge) leitet den Strom der stärkeren Panel an dem optimierten, schwachen vorbei. Wenn also nur einzelne Panel durch Schatten betroffen sind, kann man diese mit Optimierern ausstatten, im Extrem natürlich auch alle.

Netzer Nebeneffekt der Optimierer ist, dass man Leistungsdaten jedes einzelnen Panel hat.

Nachteil sind zusätzlich Kosten und Technik, die ausfallen kann.

Ich weiß nicht, ob die von dir gewählten Wechselrichter mit Optimierern kompatibel sind. Victron MPPT/RS sollen es nicht sein, sprich sie finden den MPP nicht.

Ich hoffe, dass hilft Dir bei Deiner Planung.

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Hi Bjoern,
die Prozentangaben sind die jährliche Verschattung des jeweiligen Moduls, die auch nochmal farblich dargestellt ist.
Ich habe ein Video gesehn da hat jemand bei seiner relativ stark Verschatteten Anlage die ohne Optimierer gebaut wurde, nach 4 Jahren welche nachgerüstet und lag damit im ersten Jahr nur ca 2 % über dem besten der 4 Jahre komplett ohne.
Reichen denn die Bypassdioden in den Solarmodulen für Verschattungen nicht aus, bzw nehmen diese dann nicht das Modul auch aus dem String ?

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Guten Morgen,

Ich kann leider keine Bilder hochladen, sonst hätte ich gerne den Schatten gezeigt.

Erfahrung mit den Bypass-Dioden habe ich nicht, sonder Inhalt von Beschreibungen der Funktionsweise von Optimierern wieder gegeben. Tests und Video dazu habe ich leider nicht mehr gefunden. Meine Recherche ist ein paar Jahre her.

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@uschi

Bei wärmeren Temperaturen tagsüber + Licht, kann es sich schon lohnen die WP dann mehr laufen zu lassen.

Wenn es aber sehr kalt ist, ist ein sparsames durchlaufen, meißt besser, als morgens voll aufzudrehen.
Da stimme ich dir zu.