PV Anlage mit Verschattung: Macht meine Planung so Sinn?

PV-Anlage
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Hallo Leute,

ich plane gerade auch eine PV Anlage. Ich hab ein 30° Schrägdach ohne Gauben in NNO/SSW (-153/27) in NRW.

Aktuell sieht meine Planung so aus:

SSW: 24 Module / 10,8 kWp
NNO: 14 Module / 6,3 kWp

Welche Module ich nehme, habe ich noch nicht entschieden, da bin ich relativ offen.
Wechselrichter sollte ein europäischer Hersteller sein.
Batterie ca. 10 kWh, Hersteller ist hier auch noch nicht entschieden.

Wir sind 2 Erwachsene und 3 Kinder, haben eine Wärmepumpe und bald ein E-Auto. Ich hab relativ viel Homeoffice, bin also recht oft zuhause. Zusätzlich gibt es noch ein Flachdachcarport auf der Nordseite, was ich ggf. auch noch mit 12 Modulen / 6 kWp belegen könnte um im Winter einfach mehr PV-Fläche zu haben.

Mein Problem ist nun die Verschattung. Wir haben einen recht großen Baum vorm Haus und unser Nachbar im Süden hat auch welche. Es sind Laubbäume, so dass diese im Winter relativ kahl sind und viel diffuses Licht durchlassen. Die Verschattung wandert natürlich mit der Sonne und lässt so über den Tag meiner Meinung nach schon ausreichend Licht auf die PV Anlage durch.

Ich hab die Anlage und den Schattenwurf (die gezeigten Flächen sind insgesamt betroffen, aber natürlich wandert der Schatten über die Flächen) einmal dargestellt. Ich denke am sinnvollsten wäre, jede Farbe mit einem MPPT zu versehen. Da es keine WR mit 4 MPPTs gibt, bleiben nur KOSTAL und Fronius mit 3 MPPTs übrig. Da der KOSTAL nach meinem Wissen einen MPPT an die Batterie "verliert" tendiere ich momentan zu einem Fronius Verto 15 Plus. Dann würde ich je die gelben, roten und blauen Module an einen String/MPPT setzen und mit Wechselrichter und Batterie koppeln. Die grünen Module würde ich dann einfach über Mikro WR laufen lassen, ohne dass diese mit der Batterie verbunden sind.

Macht das so Sinn oder gibt es noch bessere Möglichkeiten alles zentral einzubinden? Sollte ich Optimierer einsetzen, wenn ja wo genau?

Wie sollte ich eine mögliche (spätere) Belegung des Carports mit umsetzen? Bisher hätte ich diese dann einfach an den blauen String mit drangehangen, ggf. parallel geschaltet, sollte die Spannung zu hoch werden.

Oder sollte ich mit mehreren Strang-WR planen und die Batterie separat davon laufen lassen, damit alle Module darein einspeisen können?

Bin über jeden Input dankbar, hier kommt der DIYer in mir leider ein wenig ins grübeln..

Dach Verschattung
Dach Verschattung1600×900 109 KB

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Auf dem Flachdach hast du keine Verschattung durch dein Haus?
Ich würde den eigenen Baum fällen bzw. so kürzen, dass er keinen Schatten auf die PV-Anlage wirft und das Flachdach voll belegen ggf. mit ensprechender Aufständerung.

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Danke für deine Antwort. Doch, auf dem Carport habe ich Verschattung durch das Haus. Das würde daher höchstens im Winter was bringen.

Den Baum zu fällen oder zu kürzen ist keine wirkliche Option, dafür ist er einfach zu prächtig.

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Ich seh nur 3 Möglichkeiten

Modul-WR und AC-Speicher

viele Laderegler und DC-Kabel

WR mit Optimizern

Die PV-Leistung könnte ganz grob geschätzt 8kW erreichen, das braucht wenigstens 16kWh Speicher

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Solar-Optimierer optimieren nur die Geldbörse des Solarteurs / Hersteller. Wenn davon mal einer defekt ist, brauchst du wieder einen kleine Bühne oder Gerüst.

Du hast dir ja schon viel Mühe bei der Schattenplanung gemacht. Das ist wichtig und richtig. Identifiziere die Panels die definitiv ganzjährig Schattenfrei sind und lege die in je einen String.

Diese beiden Strings an einem oder zwei WR mit Akku, werden dir die benötigte Energie bringen, den Rest kannst du getrost irgendwie verschalten und an einen unwichtigeren WR hängen. Dafür lohnt sich auch kein Akku, die können dann die Grundlast abdecken.

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Danke für deinen Kommentar. Ich denke so werde ich es auch tun.

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Auf Deiner Zeichnung sehe ich ONO und WSW, im Text NNO und SSW. Was stimmt nun?

Ich denke auch das viele Laderegler und viele Modulwechselrichter mit vielen MPPTs am Meisten bringen wird. Dabei kannst Du jeweils ein Modul Ost und ein Modul West parallel schalten, weil die nie gleichzeitig ihr Maximum erreichen. Dann hast Du jeweils 4 Module optimal ausgelastet, netzdienlich und schattenunempfindlich an einem preiswerten Modulwechselrichter mit 2 Eingängen. An Ladereglern kannst Du auch Module gemischt parallelschalten.

Längere Strings sparen zwar Kupfer, sind aber bei Schatten ungünstig.

Ich habe alle Anschlüsse von allen Modulen einzel unter das Dach geführt und erst innen verschaltet. Dann kann ich mir das jederzeit anders überlegen und optimieren.

Auf der Garage kannst Du die Module entweder flach legen, das bringt am Meisten bei diffusem Licht, oder möglichst steil, das erntet die Morgensonne. (oder vorne flach und hinten steil).

Viel Erfolg

OpaLothar

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Danke für deinen Kommentar. Sehr guter Input!

Die Zeichnung ist nicht ganz genau. Es ist NNO und SSW, -153 und 27 Grad Azimut, um präzise zu sein.

Gibt es irgendwo Infos zum Thema AC Batterie und Ladereglern? Das Thema ist bisher noch ziemlich unbekannt bei mir.

Dinge unters Dach führen und dort erst verkabeln klappt bei mir leider nicht, da unser Dach komplett ausgebaut ist.

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bei mir auf's Dach kommen Module die Teilverschattungen besser verkraften sollen, die schlimmsten Fälle (zwischen Gauben montiert) werden einzeln nach unten gezogen und an Modulwechselrichter angeschlossen. Wie gut das funktioniert kann ich dir hoffentlich ab Mitte März sagen, wenn's mit dem Montagetermin klappt und das Wetter mitspielt.

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Wie viele Modulen sind nicht verschattet ?

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Naja, wenn man es genau nimmt sind auf der Südseite nur 5 Module nie verschattet von insgesamt 24. Bei den meisten roten Module huscht der Schatten halt nur mal kurz drüber mit dem Lauf der Sonne..

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ein bisschen wenig für ein vernünftige String, es bleibt nichts übrig als so machen wie tageloehner schreibt oder kaufst Modulen mit höchste Vmp Spannung (5mal x44v=220v) oder noch Hocher/besser , ein Hybrid Wechselrichter mit passender MPPT Bereich, (Z.b.Deye SG04LP3 fang mit 200Volt arbeiten laut Typenschild) und Mikro Wechsel/GEN Eingängen und schlisst deine restliche Modulen an Haufen Mikrowechselrichtern , jede Modul an eigene Mppt Eingang bei Mikro Wechselrichter, und danach alle Mikrowechselrichter schlisst an Deye GEN/ Mikrowechselrichter Eingang und kannst dann auch mit Deye dein Akkus laden u.s.w.

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Das Problem ist, ein verschattetes Modul im String legt den ganzen String lahm.

Deshalb sehe ich nur jeweils 5 rote und 5 blaue gut geeignet für je einen String. Mit einer Vmp zu dicht an der unteren Grenze des WR wird die Ernte sehr unbefriedigend. Vielleicht kennt einer einen WR der da besser passt.

Beim Parallelschalten hat man kein Problem mit den Schatten. Aber wenn man zu viele Module parallel schaltet, hat man mittags hohe Ströme und braucht viele lange Kabel mit grossem Querschnitt. Da wird das Kupfer bald teurer als das Silizium.

Das Parallelschalten von je einem NE und einem SW Modul halbiert das benötigte Kupfer und die Kabelverluste.

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Die Module auf der Nordseite des Daches werden im Winter fast gar nichts bringen, da die Sonne dann so tief steht, dass das eigene Dach sie abschattet. Gleiches gilt dann auch für den Carport.

Carport_Leistungskurve
Carport_Leistungskurve1632×350 23.6 KB

So sieht dann das Ergebnis bei meinem Carport aus (vor ein paar Tagen bei fast wolkenlosem Wetter). Die Mudulleistung des hier abgebildeten Strings ist 3900W, es gibt also in Winter maximal etwa 30% der Modulleistung.

Statt Optimierern würde ich (bei meinem Deye) verschattete Module mit Microwechselrichtern versehen und dann am Generatoreingang anschließen, auf diese Weise hat man dann mehr MPPTs zur Verfügung.

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Wenn die wandernde Verschattung immer mehrere Panels zugleich freigibt, könnte man die Laderegler daraufhin mit den Panels verschalten. Dann bleibt alles bis zum WR auf DC. Parallelschalten Nord und Süd dazu. Damit wäre der Aufwand evtl kleiner als mit Modul-WR