Seite 2 Lizenzvereinbarungen 1. Lizenzvereinbarungen Nachfolgend sind die Bedingungen für die Nutzung von PV- Das Recht zur Benutzung kann nur mit vorheriger schriftlicher Engineering-Software durch den Endanwender, im folgenden Einwilligung von PV-Engineering und nur unter den Bedingungen genannt "Lizenznehmer", aufgeführt. dieses Vertrages an einen Dritten übertragen werden.
Einführung Seite 3 2. Einführung Die Geräte der Serie PVPM ermöglichen die Messung der I-U-Kennlinie von Photovoltaik-Modulen sowie Strings. Durch ein neues Verfahren können die Geräte aus den Messwerten direkt am Aufstellungsort der PV- Anlage die Peakleistung, den Serieninnenwiderstand R und den Shuntwiderstand R errechnen und auf dem Farb-Grafikdisplay anzeigen.
Seite 4 Bestimmungsgemäßer Gebrauch 3. Bestimmungsgemäßer Gebrauch Das Peakleistungs- und Kennlinienmessgerät PVPM wird ausschließlich für die Aufnahme der I-U-Kennlinie von Photovoltaik-Einzelmodulen und -Strings eingesetzt. Es muss vor dem Anschluss des Prüflings an das Messgerät sichergestellt werden, dass der Prüfling die maximal zulässigen Strom- und Spannungswerte des Messgerätes zu keiner Zeit überschreiten kann.
Warnhinweise Seite 5 5. Warnhinweise DIE NICHTBEACHTUNG DER FOLGENDEN INFORMATIONEN KANN SCHWERE VERLETZUNGEN UND TODESGEFAHR ZUR FOLGE HABEN! VORSICHT! Vor Inbetriebnahme des Gerätes Betriebsanleitung lesen! ACHTUNG: Gefahr eines elektrischen Schlages Achtung: Messkategorie I. Gerät darf nicht in den Messkategorien II, III und IV verwendet werden Messanschlüsse dürfen nicht mit Erde verbunden werden.
Seite 6 Bedienung des PVPM 6. Bedienung des PVPM 6.1. Bedienungs- und Anschluss-Elemente 1. Ein-/Ausschalter 2. USB-Schnittstelle zum PC 3. Buchse für externe Spannungsversorgung, 16V/2Adc 4. Status-Leuchten 5. Farb-Grafikdisplay 6. Einstrahlungs- oder kombinierter Einstrahlungs- und Temperatur-Eingang 7. Temperaturmesseingang Pt100 oder Pt1000 8.
Bedienung des PVPM Seite 7 6.3. Anschluss der Peripheriegeräte Der Messaufbau setzt sich aus dem Peakleistungsmessgerät und den folgenden Komponenten zusammen: USB-Verbindung zum optionalen PC Externes Netzteil, 16V, 2Adc Einstrahlungs-Referenz-Sensor Externer Pt100 für Modulrückseitentemperatur oder Kurzschlussstecker Externer Sicherheits-Trennschalter (siehe Kap. 7), zwischen dem 4-Leiter-Leistungsmesskabel und dem PVPM 4-Leiter-Leistungsmesskabel Das PVPM ist mit folgenden Ein-/Ausgängen ausgerüstet (die Schnittstellen sind, bis auf die Verbindung zum...
Seite 8 Bedienung des PVPM 6.5. Anschluss an den PC Das PVPM wird üblicherweise unabhängig von einem PC eingesetzt. Wenn aber eine erweiterte Datenauswertung vorgenommen oder das PVPM extern gesteuert werden soll, kann es mit dem PC verbunden werden: montieren Sie das mitgelieferte USB-Verbindungskabel an einer freien USB-Schnittstelle Ihres PC einerseits und an dem dafür vorgesehenen Ausgang des PVPM (Anschluss „PC“) andererseits.
Bedienung des PVPM Seite 9 6.8. Einschalten Schalten Sie das PVPM über den auf der Frontplatte angebrachten Schalter (bzw. Taster) „Power“ ein. Das Farb-Display wird den Startbildschirm zeigen: Das PVPM führt nun einige Selbsttests durch und benötigt etwa 10-15 Sekunden bis zur Betriebsbereitschaft. Das Gerät ist bereit, wenn das Hauptmenü...
Seite 10 Bedienung des PVPM 6.9. Buttons Auf dem Bildschirm werden mögliche Aktionen durch Buttons repräsentiert, die ein Symbol für die jeweilige Aktion tragen, also z.B. ein PC für die Transferfunktion zum PC. Info: gibt eine Übersicht über die Buttons Wechsel: hier kann ein Eintrag gewählt werden Neue Kennlinien-Messung, ruft Untermenü...
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Bedienung des PVPM Seite 11 6.10.2. Archiv Mit dieser Funktion können Messreihen wieder aufgerufen werden, die zuvor bei einer Messung automatisch gespeichert wurden. Die vorhandenen Messreihen werden in Form ihres Erstellungsdatums aufgelistet. Mit den Buttons „Auf“ und „Ab“ kann eine Datei gewählt werden, mit den Buttons „Links“...
Seite 12 Bedienung des PVPM 6.11. Meldungen 'Strahlung schwankt (Ref-Zelle)!', 'Strahlung zu gering!', 'Strahlung schwankt (Mod)!' Die Einstrahlung auf die Referenzzelle oder das Modul ist nicht konstant genug (z.B. durchziehende Wolken), die Messergebnisse können fehlerhaft sein 'nicht verfügbar' Diese Angabe sagt aus, das der Messwert nicht berechnet werden konnte 'Kein Platz für neue Daten!', 'Löschen Sie Daten vom PVPM' Der interne Permanentspeicher des PVPM ist voll.
PVPM Schutzschalter 1000V / 32A Seite 13 7. PVPM Schutzschalter 1000V / 32A Der Schalter dient der Freischaltung des Peakleistungs- und Kennlinienmessgerätes PVPM von der PV- Generatorspannung bei Arbeiten an der Verkabelung und somit der Sicherheit des Benutzers. Bedienung: Schalten Sie den Schalter vor dem Anschluss von Kabeln in neutrale Position „0“ (die beiden vorhandenen „0“-Positionen sind gleich).
Seite 14 Einflüsse auf die Messgenauigkeit 8. Einflüsse auf die Messgenauigkeit Stellen Sie sicher, dass das untersuchte Modul nicht (auch nicht geringfügig) abgeschattet wird. Selbst der Schatten z.B. durch Grashalme kann einen messbaren Fehler bewirken! Das selbe gilt ebenfalls für den Referenzsensor.
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Einflüsse auf die Messgenauigkeit Seite 15 Genauigkeit der Peakleistungsberechnungen aus I-U-Kennlinienmessungen an photovoltaischen Generatoren mit Messgeräten des Typs PVPM Unter den folgenden Randbedingungen haben die Peakleistungsangaben des PVPM eine Genauigkeit von ±5% bezogen auf den tatsächlichen Peakleistungswert des Prüflings: Der Prüfling besteht aus mono- oder polykristallinen Silizium-Zellen.
Seite 16 Installation der Transfersoftware PVPM.disp 9. Installation der Transfersoftware PVPM.disp PVPM.disp wird auf einer CD-ROM ausgeliefert. Der Datenträger enthält ein Setup-Programm für die einfache Installation auf Ihrem PC. Das Setup-Programm kopiert alle erforderlichen Dateien auf Ihre Festplatte und richtet das Programm ein.
Installation des USB Gerätetreibers (CDM) Seite 17 10. Installation des USB Gerätetreibers (CDM) 10.1. Installation über „Neue Hardware gefunden“ Am Beispiel von Windows XP wird nun beschrieben, wie der USB-Treiber für den virtuellen COM-Port zum PVPM installiert wird: Ein Gerätetreiber finden Sie auf der Installations-CD in einem Unterverzeichnis mit dem Namen „x:\CDM ➔...
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Seite 18 Installation des USB Gerätetreibers (CDM) Abbildung 10.2 Abbildung 10.3 Wählen Sie "Folgende Quellen ebenfalls durchsuchen" und geben Sie das Verzeichnis mit den Treiber- ➔ Dateien in der Combo-Box ein (z.B. "D:\CDM 2.02.04"), oder suchen Sie es, indem Sie die Schaltfläche "Durchsuchen"...
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Installation des USB Gerätetreibers (CDM) Seite 19 Abbildung 10.4 Der Bildschirm in Abbildung 10.4 zeigt an, wie Windows XP die benötigten Treiber Dateien kopiert. ➔ Abbildung 10.5 Windows zeigt dann eine Meldung, dass die Installation erfolgreich war (Abb. 10.5). Klicken Sie auf ➔...
Seite 20 Installation des USB Gerätetreibers (CDM) Abbildung 10.6 10.2. Deinstallation CDM Treiber Die Treiber können mit dem Geräte-Manager entfernt werden, indem Sie einfach im Geräte-Manager mit der rechten Maustaste auf das Gerät gehen und "Deinstallieren" auswählen. Dadurch werden die zugehörigen Registrierungs Einträge für das Gerät gelöscht.
Bedienung der Transfersoftware PVPM.disp Seite 21 11. Bedienung der Transfersoftware PVPM.disp Die Installation der Software wurde in Kapitel 9 beschrieben. Nach dem Start des Programms PVPM.disp erscheint folgende Anzeige: Das oben gezeigte Dokument ist leer, alle angezeigten Werte sind Null. Sie können nun bereits auf der Festplatte vorhandene Messdaten aufrufen, eine Messung vornehmen, oder Messdaten vom PVPM übernehmen (dabei werden die ermittelten Messwerte in diesem Dokument abgelegt und Sie können diese dann weiter auswerten oder in eine Datei speichern).
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Seite 22 Bedienung der Transfersoftware PVPM.disp werden dann automatisch geladen und im Bearbeitungsfenster dargestellt. Sie können aber auch einige oder alle Einträge in der Liste auswählen, und diese gewählten Datensätze dann durch den entsprechenden Button löschen, exportieren oder die Prüfberichte drucken. 11.1.2.
Bedienung der Transfersoftware PVPM.disp Seite 23 11.1.5. Bericht Dieser Button ruft ein Messprotokoll für den geladenen Datensatz auf. Das Protokoll kann nun ausgedruckt oder in eine PDF-Datei geschrieben werden. Bitte beachten Sie, dass Sie unter Umständen die Seitenorientierung Ihres Druckers vor dem Ausdruck ändern müssen.
Seite 24 Bedienung der Transfersoftware PVPM.disp 11.3. Extras Schalten Sie zuerst das PVPM ein und auf „Transfer“ (der zu messende Solargenerator sowie die Sensoren sollten ggf. bereits angeschlossen sein!), bevor Sie die folgende Transferfunktion "Messung" nutzen. 11.3.1. Messung auf PVPM starten / Button „Messen“ In der Statuszeile erscheint die Meldung „Messung läuft –...
Bedienung der Transfersoftware PVPM.disp Seite 25 11.3.4. PVPM Sensordatenbank bearbeiten An die Geräte der Serie PVPM können Einstrahlungssensoren verschiedener Hersteller angeschlossen werden. Da jeder Sensor einen anderen Kalibrierwert hat, muss dieser im Messgerät je nach Sensor geändert werden. Um dies auch vor Ort einfach zu machen, unterstützt das PVPM eine kleine Datenbank von bis zu 10 Sensoren, deren Bezeichnung und...
Seite 26 Bedienung der Transfersoftware PVPM.disp Die automatische Messung wird automatisch beendet, wenn die gewünschte Zahl von Messungen durchgeführt wurde oder wenn technische Probleme auftreten (PVPM antwortet nicht). 11.3.7. Einstellungen Alle hier vorgenommenen Änderungen werden automatisch gespeichert und behalten Ihre Gültigkeit bis zur nächsten Änderung.
Bedienung der Transfersoftware PVPM.disp Seite 27 11.4. Diagramm Nach dem Laden einer Messung oder der Durchführung einer neuen Messung können Sie die Grafik durch den Button „Grafik“ aufrufen (wenn nicht bereits angezeigt). Mit der Maus können sie im Grafikbereich ein Rechteck aufziehen (von links oben nach rechts unten bei gedrückter linker Maustaste).
Seite 28 Bedienung der Transfersoftware PVPM.disp 11.5. Ergebnisse / Liste Durch Anklicken des Buttons „Ergebnisse“ wird Ihnen die Seite mit den Resultaten und Kennliniendaten (in einer Liste) angezeigt. Eine Bearbeitung ist z.Zt. nur in den Feldern Einstrahlung und Temperatur möglich: Ein Doppelklick auf den Wert ruft eine Dialogbox auf, in der Sie den neuen Wert eingeben können.
Hardwareinformationen Seite 29 12. Hardwareinformationen (Änderungen vorbehalten) Stabiles, wasserdichtes (IP67) Kunststoffgehäuse mit Tragegriff, automatischem Druckausgleichventil, 2 Verschlüssen, 2 Verschluss-Ösen zum Abschließen und robuster Folienfrontplatte. Alle Buchsen für Messbetrieb und externe Spannungsversorgung auf der Frontplatte zugängig. 12.1. Messeinheit: ● Sampling Rate max. 100kHz, ●...
Seite 30 Hardwareinformationen 12.3. Rechnereinheit: Miniatur-Industrie-PC, Echtzeituhr, keine mechanisch bewegten Teile wie Festplatten, Lüfter o.ä. A/D-Sampling Rate max. 100kHz, Auflösung 12Bit Messgenauigkeit für die I-U-Kennlinie besser 1%, Peakleistung ±5% Die Daten von mehreren 1000 Messungen werden automatisch dauerhaft im Gerät gespeichert (Flash-Speicher) 12.4.
Liste der Formelzeichen Seite 31 13. Liste der Formelzeichen Air-Mass, rel. Weglänge des Sonnenlichtes d.d. Atmosphäre Bestrahlungsstärke Bestrahlungsstärke bei NOCT, 800W/m 1000 W/m (Bestrahlungsstärke bei STC) aktuelle effektive Bestrahlungsstärke mit spektraler Bewertung durch das Zellmaterial des Sensors Füllfaktor, Verhältnis I , bei kristallinen Modulen etwa 0,75 = 75%, geringere Werte können pmax pmax...
Seite 32 Ursachen für Minder-Leistung und -Ertrag 14. Ursachen für Minder-Leistung und -Ertrag Fehler Erkennbar durch: Mögliche Ursache / Abhilfe Anlagenkonfiguration nicht optimal gewählt Messung von Matchverlusten Planungsfehler / Neukonfiguration Fehlerhafte Anpassung von Strings an Eingespeiste Leistung für Standort und Planungsfehler / Neukonfiguration, Austausch der Wechselrichter Wechselrichter Leistung des Generators zu gering...
I-U-Kennlinien: Zusammenhänge Seite 33 15. I-U-Kennlinien: Zusammenhänge Die im folgenden dargestellten Diagramme entstammen den Büchern (mit freundlicher Genehmigung der Autoren): Quaschning, Volker: Simulation der Abschattungsverluste bei solarelektrischen Systemen. Verlag Dr. Köster. Berlin. 1996 Wagner Andreas: Photovoltaik Engineering – Handbuch für Planung, Entwicklung und Anwendung. Springer Verlag. Berlin Heidelberg New York .
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Seite 34 I-U-Kennlinien: Zusammenhänge Abb.: Teilkonstruktion der Modulkennlinie bei einer teilabgeschatteten Zelle Abb,: Solarzellenkennlinie einer polykristallinen Zelle über den ganzen Spannungsbereich bei verschiedenen Abschattungsgraden (E = 1000W/m , T = 300K) Abb.: Konstruktion der Modulkennlinie des Moduls SM50 mit einer 75% abgeschatteten Zelle (E = 407W/m T = 300k) PVPM 1000CX / 1040CX Benutzer-Handbuch...
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I-U-Kennlinien: Zusammenhänge Seite 35 Abb.: Solarmodulkennlinie: (1) voll bestrahlt; (2) eine Zelle voll abgedeckt mit Bypassdiode über der Zelle; (3) mit Bypassdioden über halbem Zellstrang; (4) ohne Bypassdiode Abb.: Simulation verschiedener Modulkennlinien mit Bypassdioden über eine unterschiedliche Anzahl von Zellen (E = 1000W/m , T = 300K) Abb.: Vergleich von Simulation und Messwerten am Beispiel des Moduls SM50, 36 Zellen mit zwei...
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Seite 36 I-U-Kennlinien: Zusammenhänge Abb.: Resultierende Kennlinie bei Reihenschaltung mit Bypassdiode PVPM 1000CX / 1040CX Benutzer-Handbuch PV-Engineering GmbH...
Glossar Seite 39 17. Glossar Azimutwinkel (ß) und Neigungswinkel (α) Zur effektiven Nutzung der Sonnenstrahlung werden Module und Kollektoren so ausgerichtet, dass die solare Ernte möglichst groß ausfallen kann. Hierbei spielen neben dem Einfallswinkel der Sonne auch der "Azimutwinkel" und der Neigungswinkel der Module bzw. Kollektoren eine Rolle. Der Azimutwinkel ß gibt an, wie viel Grad die Flächen von Modul oder Kollektor von der exakten Südausrichtung abweichen.
Seite 40 Glossar Kurzschluss-Strom bei Solarzellen Strom der fließt, wenn Plus- und Minuspol der Zelle verbunden werden, wenn also kein Widerstand bzw. Verbraucher zwischen Plus und Minus ist. Für die Solarzellen nicht gefährlich, jedoch kann sich beim Trennen der Verbindung ein gefährlicher Lichtbogen bilden! Mismatching Verschaltung schlechterer und besserer Module in einen String, wodurch das schlechteste Modul einer Reihe den Strom bestimmt und so die Gesamtleistung vermindert.
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Glossar Seite 41 Der theoretisch zu erwartende Wert des Serieninnenwiderstands R lässt sich berechnen. Dies können Sie z.B. mit der Software PVPMdisp ausführen, wenn Sie die STC-Kennwerte U und I des Moduls kennen. Den berechneten R können Sie nun mit dem gemessenen Wert vergleichen, den ein PVPM-Messgerät nach der Kennlinienmessung ausgibt.
Seite 42 Anhang A 18. Anhang A 18.1. Anzeigeleuchten auf der Frontplatte: Beschriftung Akku-Typ LED-Anzeige Kommentar Blei-Gel Rot: Akku entladen (sofort laden!) Betrieb ist nicht möglich! Grün: Akku betriebsbereit Betrieb ist möglich Gelb: Akku vollgeladen *) Betrieb ist möglich Ladezustand Li-Ion Rot blinkend: Akku entladen (laden!) Betrieb noch max.
Konformitätserklärungen Seite 43 19. Konformitätserklärungen EG-Konformitätserklärung im Sinne der EG-Richtlinien / EC Declaration of Conformity as defined by the EC Directives Der Hersteller / PV Engineering GmbH The manufacturer Hugo-Schultz-Str. 14 58640 Iserlohn Deutschland/Germany erklärt hiermit in alleiniger Verantwortung, dass folgende Produkte / herewith certifies in sole responsibility that the products Produkt: / I-U-Kennlinienmessgerät...
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Seite 44 Konformitätserklärungen EG-Konformitätserklärung im Sinne der EG-Richtlinien / EC Declaration of Conformity as defined by the EC Directives Der Hersteller / PV Engineering GmbH The manufacturer Hugo-Schultz-Str. 14 58640 Iserlohn Deutschland/Germany erklärt hiermit in alleiniger Verantwortung, dass folgende Produkte / herewith certifies in sole responsibility that the products Produkt: / I-U-Kennlinienmessgerät...