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V. ELEKTRISCHE INSTALLATION
Ein Photovoltaikmodul stellt bei Sonneneinstrahlung eine Gleichstromquelle (ähnlich z.B. einer Batterie) dar und
hat einen positiven und einen negativen Pol. Je nach Einstrahlung können gefährliche Spannungen auftreten!
SYSTEMAUSLEGUNG
Die angegebenen elektrische Nennwerte wie I
W/m², 25 ± 2 °C, AM 1,5) mit einer Messungenauigkeit von ± 3% gemessen. Im Realbetrieb können infolge
abweichender Umgebungsbedingungen höhere Ströme und/oder Spannungen auftreten. Die angegebenen
elektrischen Nennwerte I
Nennspannung, der Leiterkapazitäten/Leitungsquerschnitte, der Sicherungsgrößen (Überstrom-Schutzeinrichtun-
gen) und der Größen der mit dem Modulausgang verbundenen Steuerungen mit einem Sicherheitsfaktor von
1,25 multipliziert werden.
Der Sicherheitsfaktor kann in Bezug auf die Bemessungsspannung im Zuge der Systemauslegung gemäß IEC
62548 "Photovoltaic (PV) arrays – Design requirements" basierend auf der niedrigsten zu erwartenden Tem-
peratur am Anlagenstandort und dem modulspezifischen Spannungstemperaturkoeffizienten berechnet und
abgeändert werden. Für die Bestimmung des Bemessungsstroms kann der Sicherheitsfaktor basierend auf der
höchsten zu erwartenden Temperatur und Einstrahlung am Anlagenstandort sowie der Modulausrichtung abge-
ändert werden. Hierfür ist eine umfassende Simulation mit Langzeit-Wetterdaten erforderlich.
Eine Solaranlage besteht aus zumindest einem, oder mehreren Modulstrings, abhängig von der Anlagengröße
beziehungsweise der Gesamtanlagenleistung. Diese Modulstrings bestehen aus mehreren seriell verschalteten
PV-Modulen. Die fundamentalen Verschaltungsmöglichkeiten von PV-Modulen sind in Abb. 4 dargestellt. Wenn
Module in Serie/Reihe verschalten werden (a), addieren sich die Spannungen der einzelnen Module zur Gesamt-
spannung des Strings. Werden Module oder Modulstrings parallel verschalten (b), addieren sich die Ströme der
einzelnen Module/Strings zum Gesamtstrom des Generators.
a) serielle Verschaltung
+
-
-
+
-
+
Dioden
Überstromschutz
Abb. 4:
Elektrisches Schaltbild der Verschaltungsmöglichkeiten
Die maximale Zahl an PV-Modulen, die seriell zu einem String verschalten werden können, muss entsprechend
den geltenden Vorschriften so berechnet werden, dass die angegebene maximale Systemspannung der Module
(1.000 V
) und aller anderen elektrischen DC-seitigen Systemkomponenten, insbesondere des Wechselrichters,
DC
im Leerlaufbetrieb bei der am PV-Anlagenstandort niedrigsten zu erwartenden Temperatur nicht überschritten
wird. Hierfür kann der Korrekturfaktor für die Leerlaufspannung V
berechnet werden und vom Vorgabewert von 1,25 abweichen:
= 1 - β
C
x (25 - T). T ist die am Anlagenstandort niedrigste zu erwartende Umgebungstemperatur,
Voc
Voc
β
ist der Spannungstemperaturkoeffizient in %/°C (siehe entsprechendes Datenblatt).
Voc
SC
(Kurzschlussstrom) und V
SC
b) parallele Verschaltung
+
-
-
+
-
, V
und P
werden unter Standardtestbedingungen (1.000
OC
MPP
(Leerlaufspannung) müssen daher bei der Ermittlung der
OC
+
-
+
-
standortspezifisch mit nachfolgender Formel
OC
c) serielle Modulverschaltung,
parallele Stringverschaltung
+
+
-
+
-
-
+
-
+
-
+
-
+
-
+
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