Wiki: Balkonsolar - Überbelegung
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Normaleweise sind Mikrowechselrichter für Balkonsolar so ausgelegt, dass man ein Modul an einen MPPT-Eingang anschließt. Hat ein Wechselrichter (WR) also 2 MPPT-Eingänge, kann man 2 Module anschließen.
Oft besteht das Bedürfnis, noch mehr Module anzuschließen. Reihenschaltung ist dabei bei Standard-Modulen ausgeschlossen, weil man damit die maximale Spannung des WR überschreiten würde.
Die Frage, ob man nun mehrere Module parallel an einen MPPT-Eingang anschließen kann, taucht da oft auf. Und wenn je, wie viele darf man an einen Eingang anschließen?
HIer soll das Thema genauer beleuchtet werden.
Überbelegung - was geht, was geht nicht
- Grundsätzlich kann man Module parallel schalten, um diese dann an einen Eingang des WR anzuschließen.
- Für die Parallelschaltung nutzt man sogenannte Y-Kabel.
- Parallel geschaltete Module sollten möglichst identisch sein. Falls es keine identischen Module sind, dann muss zumindest die Zellenzahl identisch sein. Auch bei gleicher Zellenzahl kann es kleinere Spannungsunterschiede geben, wodurch aber nur Leistungsverluste entstehen. Bei der Zellenzahl muss man unterscheiden zwischen Vollzellen und Halbzellen. In der Regel sind aktuelle Module Halbzellenmodule und es wird die Halbzellenzahl in den Datenblättern angegeben. Die Halbzellenzahl ist doppelt so hoch, wie die Vollzellenzahl. Typische Halbzellenzahlen sind 108 Halbzellen, 120 Halbzellen und 144 Halbzellen.
- Findet man keine Angabe zur Zellenzahl, sollte man sich die MPP-Spannung anschauen, die in etwa identische sein sollte. Ein kleiner Unterschied von 1-2 V ist unkritisch.
- Bei den WR findet man in den Datenblättern den maximalen Eingangsstrom. Der maximale Strom, den die Module liefern, hängt von der Anbausituation ab, also wie sie ausgerichtet sind. Wird der maximale Strom des WR unter Berücksichtigun der Anbausituation nicht überstiegen, ist man im grünen Bereich.
- Bei den meisten WR ist eine echte Überlegung in dem Sinne möglich, dass die parallel geschalteten Module bei voller Sonneneinstrahlung deutlich höhere Ströme liefern können, als das Maximum, was im WR-Datenblatt steht. Der Grund dafür: Der WR limitiert den Eingangsstrom. Er sorgt dafür, dass sein Maximum im Normalfall nie überschritten wird.
- Allerdings: Es gibt eine Möglichkeit, wann Maximalströme überschritten werden: Der Fehlerfall. Wenn der WR einen Defekt hat, könnte maximal der Kurzschlussstrom der Module über die Kabel in den WR fließen. Und dabei ist dann die Frage, welche Gefahren davon ausgehen. Wichtig ist hier, ob die hohen Ströme zu einem Kabelbrand führen können oder ob die Steckverbinder wegschmoren. Im Wechselrichter könnten Leiterzüge wegbrennen oder sich stark erhitzen. Was im Wechselrichter passiert, dürfte wenig kritisch sein, weil komplett metallisch gekapselt.
- Für Kabel und Steckverbinder sollten Ströme bis 30 A unkritisch sein. Es macht also Sinn, dies als Grenze für die Überbelegung zu beachten.
- Eine zusätzliche Absicherung kann Sinn machen. Die Sicherung liegt von der Bemessung oberhalb des maximalen Eingangsstromes des WR, wodurch im normalen Betrieb diese nie auslöst. In Fehlerfall hingegen würde sie auslösen. Beispiel: Wenn der WR 16A maximalen Eingangsstrom hat und man Module angeschlossen hat, die maximal 30A liefern könnten, könnte man mit 18 A absichern.
- ACHTUNG: Es gab durchaus am Markt auch Wechselrichter, die aufgrund fehlerhafter Programmierung durch Überbelegung zerstört wurden. Es gibt also keine 100% Sicherheit, dass Überbelegung problemlos funktioniert und die Hersteller geben keine Freigabe dafür. Es macht Sinn, hier auf die Praxiserfahrung zu schauen, welche WR für Überbelegung geeignet sind. In aller Regel haben die meisten WR am Markt kein Problem mit Überbelegung und das hat auch einen Grund: Weil in der Praxis oft überbelegt wird, hätten die Hersteller jede Menge Probleme mit defekten Geräten innerhalb der Gewährleistung. Sowas will kein Hersteller und auch kein Händler. Deshalb haben auch die ein Interesse, die Geräte so zu designen, dass sie in dieser Hinsicht robust und nicht anfällig sind.
- Eine sehr gute Anwendbarkeit der Überbelegung ist die Parallelschaltung von je einem Ost- und einem West-Modul. Weil diese beiden logischerweise nicht gleichzeitig Maximalstrom liefern können, ist die Maximalstromproblematik deutlich entschärft.
- Eine mpp Problematik gibt es bei Parallelschaltung nicht, auch nicht bei teilweiser Verschattung.