Inhaltsverzeichnis
Werbung
Grundlagen der Photovoltaik
Innerer Blitzschutz gegen Überspannungen
Überspannungsableiter im Wechselrichter schützen die Photovoltaik-
Module und Elektronik vor schädlicher Überspannung. Die Wirksam-
keit der Überspannungsableiter erhöht sich, wenn der Wechselrichter
möglichst dicht an der Photovoltaikanlage installiert wird, u.U. auch auf
Kosten der Zugänglichkeit.
Technische Angaben
2.1 Technische Angaben zum Photovoltaik-Modul
PV-Generatorspannung in V
Die Abbildung zeigt exemplarisch drei Kennlinien für ein Photovoltaik-
Modul unter verschiedenen Betriebsbedingungen.
An der Stelle, an der die Kennlinien auf die y-Achse (PV-Generator-
strom) treffen, ist die Stromstärke am größten und die Spannung ist
Null. Diese max. Stromstärke wird Kurzschluss-Strom genannt. Sie
ist stark von der Einstrahlung abhängig.
An der Stelle, an der die Kennlinie die x-Achse (PV-Generatorspan-
nung) schneidet, ist die Spannung am höchsten, die Stromstärke ist
Null. Dieser Punkt wird Leerlaufspannung genannt.
Die vom Photovoltaik-Modul abgegebene Leistung ist das rechner-
ische Produkt aus augenblicklichem Strom und der Spannung. Diese
elektrischen Kennwerte sind während des Betriebs nicht fest, sondern
verändern sich je nach Einstrahlungsstärke und Solarzellentempera-
tur, erkennbar an der sich ändernden Kennlinie. Die MPP-Steuerung
im Netzeinspeisegerät sucht laufend den Arbeitspunkt auf der Kenn-
linie, an dem Spannung und Strom ihren optimalen Wert erreichen, an
dem also die Leistung am größten ist (MPP = Maximum Power
Point).
I
MPP
U
MPP
Spannung U in V
A Kurzschluss-Strom (I
)
SC
B I-U-Kennlinie
VITOVOLT
(Fortsetzung)
Bei der Montage müssen Zuluft- und Abluftöffnungen so angeordnet
sein, dass die Kühlung der Photovoltaik-Module nicht beeinträchtigt
wird.
C Leistung
D MPP
E Leerlaufspannung (U
MPP
An den beiden Betriebspunkten „Leerlaufspannung" und „Kurz-
schluss-Strom" ist keine Leistung vorhanden.
Da die elektrische Leistung wie beschrieben unmittelbar von der Ein-
MPP
strahlungsintensität abhängt, wird im Labor unter Standard-Prüfbe-
dingungen (STC = Standard Test Conditions) für jedes Photovoltaik-
Modul die Spitzenleistung in kW
MPP
nannten Flasher ermittelt.
Standard-Prüfbedingungen (STC):
Einstrahlung
Zelltemperatur
Atmosphärische Massenzahl AM = 1,5
Um einen höheren Strom aus einem PV-Generator zu ziehen, werden
Photovoltaik-Module/Strings oft parallel geschaltet. Werden beide
Strings gleich bestrahlt, addieren sich die Ströme. Bei der Abschattung
eines Strings treten an beiden Strings unterschiedliche Spannungen
auf, die dann zu einem Rückstrom in den abgeschatteten String füh-
ren. Die max. Rückstrombelastung eines Photovoltaik-Moduls gibt
dabei an, wie viel Strom auf diese Weise durch das Photovoltaik-Modul
fließen kann, ohne es zu beschädigen. Bei vielen Wechselrichtern gibt
es die Möglichkeit Sicherungen einzubauen, um Schäden durch Rück-
ströme zu vermeiden.
Durch die Erwärmung einer Solarzelle bzw. eines Photovoltaik-Moduls
ändern sich direkt die elektrischen Eigenschaften und die Leistung
verringert sich. Bei kristallinen Photovoltaik-Modulen verringert sich
die Leistung um ca. 0,5 % pro Kelvin Temperaturanstieg (bei Dünn-
schichtmodulen um ca. 0,2 %). Das heißt, dass das Photovoltaik-
Modul bei einer Zelltemperatur von 45 °C 10 % weniger Nennleistung
hat, als unter STC. Diese Temperaturen werden im Sommer regel-
mäßig erreicht und können teilweise sogar bis auf 70 °C ansteigen.
Bei schlecht hinterlüfteten Photovoltaik-Modulen sind die Ertragsein-
bußen sogar noch um ca. 5 % höher.
Weitere technische Angaben zu den Photovoltaik-Modulen, siehe ent-
sprechendes Datenblatt.
)
OC
(Kilowatt Peak) unter einem soge-
p
2
= 1000 Wh/m
= 25 °C
Luftmasse, die den Einfallswinkel
und den Weg der Sonneneinstrah-
lung beschreibt
VIESMANN
2
9
Quicklinks ausblenden:
Werbung
Inhaltsverzeichnis
