Solarzellenwirrwar :o

Diskutiere Solarzellenwirrwar :o im Regenerative Energien Forum im Bereich Haustechnik; Hallo alle! Wir haben überlegt, ein paar Solarzellen auf's Dach zu packen. Ich hab mich mal durch's Internet geklickert, aber irgendwie...

  1. #1 NikWing, 09.09.2009
    NikWing

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    Hallo alle!


    Wir haben überlegt, ein paar Solarzellen auf's Dach zu packen.
    Ich hab mich mal durch's Internet geklickert, aber irgendwie finde ich nicht die richtigen Infos, bzw. Dinge, mit denen ich etwas anfangen kann ...

    Es wäre schön, wenn mich mal kurz jemand beraten könnte, damit die wichtigsten Dinge klar werden ...

    Zum einen wäre da das Dach. Flachdach, Neigung etwa 15°, ost-west-Ausrichtung. Ich behaupte mal, etwa 260° westlich (wenn Westen hier mit 270° angenommen wird.) Höhe Erfurt.
    Geplant ist erst mal eine Dachseite, Fläche 30-32 m².
    Die 2. Dachseite soll eventuell später noch mit ein paar Panels bestückt werden.

    Jetzt kommt mein erstes Problem: Ich habe interessante Dünnschichtmodule gefunden. Firstsolar FS-275. 0.72 m² pro Panel und etwa 75 Wp. (Von dieser Reihe gibt's warum auch immer noch weitere Typen, die sich allerdings nur um 1-2 Watt unterscheiden) Gefundener Tagespreis: 165 EUR/panel.
    Allerdings muss man Panels für 30 kWp abnehmen, um überhaupt welche zu bekommen. :(
    Ich hab mich also weiter umgesehen. Gefunden habe ich deutlich größere Panels mit derselben Leistung, sowie etwa gleichgroße mit 3facher Leistung aber mehr als dreifachem Preis. Deren Kenndaten waren auch sehr unterschiedlich. Die FS-Panels haben um die 70 Volt, die anderen 22 bis 35 V, dafür höheren Strom.

    Frage 1: Welche Panels würden denn für oben genanntes Dach infrage kommen, sollte man nicht irgendwie an die FS-Module rankommen, ohne gleich 400 Module kaufen zu müssen?

    Als nächstes der Wechselrichter.
    Ich habe mal eine Berechnung mit http://www.solarcalc.de gemacht und dort auch das FS-272 Panel gewählt, der andere Typ stand nicht zur Auswahl.
    Ich kam mit einer Dachseite auf etwa 3.1 kWp und empfohlen wurde unter anderem der Wechselrichter Solplus 35. Ich selbst hatte mir den Solplus 50 ausgesucht, da die 2. Dachhälfte ja eventuell noch ein paar Panels bekommen soll. Allerdings steht bei solarcalc, man sollte den Wechselrichter etwas unterdimensionieren, je nach Sonneneinstrahlung wäre das wirtschaftlicher.
    Ebenso Kabelverluste sind zu beachten. Zum Wechselrichter denke ich mal an 5 Meter, zum Zähler vielleicht 10-12 m Kabel.
    Den Solplus fand ich auch gut, da er einen Ethernet-Anschluss hat bzw. nen Webserver. Genau hab ich noch nicht nachgeforscht, aber ich denke mal, man kann dann bequem den Ertrag ablesen usw.

    Frage 2: Was muss man also zwecks Unterdimensionierung usw am Wechselrichter beachten? Auch in Hinsicht auf eine Erweiterung der Anlage.

    Frage 3: Bei anderen Installationen hab ich gesehen, man schließt etwa 6 Panels seriell, hat dann unbelastet um die 560 Volt im Strang. Dazu parallel weitere Stränge. Dies wäre bei den FS-Panels der Fall. Jetzt gibt es aber wie gesagt andere Panels mit weniger Spannung, dafür höherem Strom, die Wechselrichter haben aber eine Grenze, was den Eingangsstrom betrifft. Wie funktioniert das dann? Einfach nicht 6, sondern 12 panels in Serie?

    Frage 4: Installation würden wir selbst in die Hand nehmen. Was ist aber da noch zu beachten? Der Zählerkasten muss sicher abgenommen werden. Funktioniert die Einspeisung mit jedem Stromanbieter? Bei unserem hab ich auf der Website dazu nix gefunden.

    Frage 5: Gibt's neben den obigen Fragen noch was zu beachten?


    Danke für Eure Zeit und (kurze) Hilfe!
    Schöne Grüße :)
     
  2. R.B.

    R.B.

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    Dünnschichtmodule sind zwar billig, aber sie liefern auch nur relativ wenig Leistung pro Fläche. Zudem muss man darauf achten, dass das Montagesystem passt.

    zu 1.
    Ich würde monokristalline Module einsetzen, denn gerade bei der kleinen Fläche sollte man diese effizient nutzen. Über die Anordnung der Module kann man noch nichts sagen, dazu müsste die Dachgeometrie bekannt sein.

    zu 2.
    Das gibt zuviel Text. Einfach mal bei den Herstellern vorbeischauen. Die haben auf ihren Webseiten eine Unmenge an Infos.

    zu 3.
    Auf jeden Fall die Spannungsgrenzen des WR einhalten. 12Stck. in Serie dürfte wohl nicht funktionieren. Einfach parallel schalten ist bei Kleinanlagen auch nicht der Brüller.
    Je nach WR hat dieser auch mehrere Tracker. Da muss man sich überlegen, wie man die strings dimensioniert und welche Anschlussmöglichkeiten der WR bietet.
    Man sollte auch nicht zuwenig Module an einen String hängen, denn der Tracker im WR hat auch eine Mindestspannung die erforderlich ist damit er startet.

    zu 4.
    Zähleranschluss durch konzessionierten Eli. Falls es über Euren Versorger keine Infos gibt, dann einfach dort anrufen.

    zu 5.
    Es gibt bei der Planung sehr viel zu beachten. Das alles hier aufzuschreiben würde den Rahmen des Forums sprengen. Dafür gibt es Fachleute die man kontaktieren kann. Die planen, installieren, und sorgen für die Abnahme.....und stellen sicher, dass alles in Ordnung ist.

    Gruß
    Ralf
     
  3. #3 solarkritik, 10.09.2009
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  4. #4 NikWing, 11.09.2009
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    Danke :)

    werd ich mal studieren und dann bleibt wohl nur der Weg zu einer entsprechenden Firma ^^
     
  5. #5 mokeman, 11.09.2009
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    Bei der geringen Dachneigung solltest du unbedingt auf den Rahmen der Module achten. Bei rahmenlosen Modulen kann das Wasser besser ablaufen; bei Modulen mit Rahmen staut sich zwischen der Glasscheibe und dem Rahmen immer Wasser (und damit natürlich Staub...). Das muss zwar nicht schlimm sein, kann aber durch eine Verschattung (Schmutz liegt auf dem Modul) die ohnehin geringe Leistung der Module nochmal stark herunter ziehen.

    Die leistungsstärkeren mono- (oder poly-) kristallinen Module holen im Prinzip mehr aus der Dachfläche heraus. Aber diese sind eher für direkte Sonneneinstrahlung geeignet. In deinem Fall (Orientierung Westen, flach) wirst du relativ viel diffuse Einstrahlung haben - und da sind Dünnschichtmodule den anderen überlegen.

    Zu den Wechselrichtern: fast alle Hersteller bieten eigene Berechnungsprogramme an. Da kannst du Wechselrichter und Modultyp angeben, es werden dir dann die möglichen Kombinationen ausgegeben. Manche machen bereits eine grobe Ertragsprognose (z.B. SMA).

    Das Problem bei First Solar wirst du nur schwer umgehen können. Wie wäre es z.B. mit dem Solibro SL1? Mittlerweile 100%ige Tochter von Qcells, produzieren in Deutschland, rahmenlos. Das Datenblatt gibt es (ist etwas versteckt) auf der Qcells Homepage.
     
  6. R.B.

    R.B.

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    Das würde ich auch gerne glauben, aber wo bleibt der Beweis? Überall wird geschrieben, dass Dünnschichtmodule mit diffusem Licht besser klarkommen, aber mir konnte noch keiner einen Beweis oder eine schlüssige Begründung dafür liefern.

    Als Hersteller von Dünnschichtmodulen würde ich natürlich auch so argumentieren, keine Frage, aber mir fehlen für diese Argumentation einfach die Fakten. Es gibt ja von FS eine Anwendungsrichtlinie für die Analyse bei geringer Lichtintensität, aber was ich davon bisher gesehen habe, konnte mich auch nicht richtig überzeugen.

    Gruß
    Ralf
     
  7. #7 mokeman, 11.09.2009
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    Hallo Ralf,

    ehrlich gesgat habe ich auch noch keine Begründung gefunden; allerdings ist sich die Fachwelt (Forschung, nicht nur die Verkäufer!) einig darüber, das Dünnschicht bei diffusem Licht zu bevorzugen ist. Z.B. kann man das auch hier nachlesen (etwa 800kB groß):

    http://www.dgs-solar.org/fileadmin/bilder/docs/DGS-Nutzerinformation-Photovoltaik.pdf

    Ich probiere mal eine Erklärung: vermutlich reicht die kleinere Energie der Photonen (die "Teilchen", die das Licht zur Solarzelle transportieren) für eine Anregung in der dünnen Schicht aus, um darin freie Ladungsträger zu erzeugen und somit Strom zu gewinnen. In der mono oder polykristallinen Zelle ist die Schicht, in der die Ladungsträger erzeugt werden müssen, viel dicker. Deswegen nehme ich an, dass nicht alle diffus eingestrahlten Photonen genug Energie haben, um in dieser dicken Schicht freie Ladungsträger zu erzeugen.

    Da sich die Leistungsangaben der Module aber immer auf optimale Bedingungen beziehen, wird bei zwei identischen Anlagen (Dünnschicht und klassisch) mit der selben angegebenen Maximalleistung bei diffusem Licht die Dünnschichtanlage einen höheren Ertrag liefern. Die klassischen Module werden dann nämlich außerhalb ihres optimalen Wirkungsgradbereiches betrieben (z.B. 10 statt 15%) wohingegen die Dünnschichtmodule etwa konstant bleiben (knapp 10%).

    Aus diesem Grund sollte man es eher so ausdrücken: die klassische Zelle verliert ihren Wirkungsgradvorteil bei diffusem Licht und sinkt deswegen gegenüber der angegebenen Leistung ab.

    Gruß,
    Marco
     
  8. R.B.

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    Klingt für mich plausibel, in diese Richtung hatte ich auch schon gedacht. Andererseits stellte ich mir die Frage, ob die Photonen überhaupt die komplette Schicht durchdringen müssen, oder ob nicht bereits ein Eindringen in die Grenzschicht ausreicht, und wenn ja, ob sich das wirklich so stark auf die Effizienz auswirkt. :(

    Vergleicht man beispielsweise die Daten bei 1.000W/qm und 800W/qm, dann kann man daraus noch keine zuverlässigen Rückschlüsse ziehen, zumal bei diesen Vergleichen immer von der optimalen Einfallrichtung ausgegangen wird.

    Noch ein Effekt der mir Kopfzerbrechen bereitet, ist die Wärmeentwicklung, die ja auch einen Einfluß auf die Effizienz hat. Bei Dünnschicht scheint die Wärmeentwicklung eher ein Problem zu sein, als beispielsweise bei monokristallinen Modulen. Andererseits habe ich auch schon Berichte gelesen, in denen dies gerade anders herum dargestellt wurde.

    In der Branche herrscht anscheinend noch viel Voodoo, gepaart mit wissenschaftlichen Fakten, garniert mit Verkäuferfloskeln. Das ganze umgerührt zu einem Eintopf, wird dann den Endkunden vorgesetzt.

    Gruß
    Ralf
     
  9. #9 mokeman, 11.09.2009
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    Das Photon muss natürlich nicht die ganze Schicht durchdringen. Aber die Energie, die vom Photon auf den erzeugten freien Ladungsträger (das Elektron) übertragen wird, muß groß genug sein, damit dieser aus der Siliziumschicht in die Kontaktschicht kommen kann. Nur, wenn das Elektron das "von alleine" schafft, erzeugt die Zelle auch Strom.

    Gruß,
    Marco
     
  10. R.B.

    R.B.

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    Ja, aber wo liegt dann der Unterschied, ob ein Photon sagen wir mal schräg in ein Dünnschichtmodul oder ein monokristallines Modul eindringt? :(
    Der Energieinhalt dürfte bei einer angenommen konstanten Eindringtiefe bei beiden Modulen gleich sein.

    Unabhängig von diesem Schwachlichtverhalten sollte man aber überlegen, ob dies überhaupt einen Einfluß auf den Jahresertrag hat.

    Was helfen mir 10% mehr an den wenigen Tagen mit vielleicht 200W/qm, wenn ich während der interessanten Tage mit 1000W/qm 10% weniger ernte?

    Schaut man sich Ertragsdaten auf den einschlägigen Websites an, dann finden sich an vorderster Front normalerweise Mono- oder Polykristalline Module. Erfahrungsberichte bestätigen zudem, dass das oft propagierte Schwachlichtverhalten wohl mehr mit Verkäufersprüchen zu tun hat.

    Gruß
    Ralf
     
  11. #11 mokeman, 11.09.2009
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    Für das Photon macht es keinen Unterschied. Aber das Elektron kann aus der DÜNNschicht besser in die abtransportierende Leitungsschicht gelangen als beim "dicken" klassischen Modul. Da reicht eben wegen dem kürzeren Weg die kleine Energie aus - beim mono/poly-Modul nicht. Bei direkter Sonne ist das egal - die Elektronen bekommen so viel Energie, dass sie "spielend" aus beiden Schichten in die Leitungsschicht kommen können.

    Aber noch detailliertere Infos gibt es z.B. im www.phtovoltaikforum.com

    Man kann das Problem, welche Modulvariante besser ist, auch so angehen: Dachfläche 50qm, reine Südausrichtung. Bei Hochleistungs-monokristallinen Zellen bekommt man max. 8,5kWp aufs Dach - mit guten Dünnschichtmodulen 5,2kWp. Bei angenommenem selbem Kaufpreis (unrealistisch, Dünnschicht ist pro kWp 200 - 300 Euro billiger) hat man einfach bei den monokristallinen Zellen höhere Anschaffungskosten und dafür auch nach 20 Jahren den höheren Ertrag.

    Wenn allerdings die Ausrichtung nicht direkt nach Süden ist, sondern sogar wie in diesem Fall nach Westen, dann würde ich nicht entgegen allen Herstellerempfehlungen 50% mehr für die Anlage ausgeben, obwohl die erwartete Leistung nicht erreicht werden wird.

    Übrigens: dem Solarinstallateur ist es egal, ob man die eine oder andere Sorte kauft - er verdient immer mit. Warum sollte der das falsche Produkt empfehlen.

    Und für mich der wichtigste Punkt: es gibt keine rahmenlosen mono/poly Module. Gerade bei flachen Dächern (bis 15 Grad auf alle Fälle) verdrecken die Module mit Rahmen zu schnell. Schon allein aus diesem Grund würde ich bei einem so flachen Dach unbedingt Dünnschicht nehmen. Jedes Modul besteht aus vielen Einzelzellen, die in reihe geschaltet sind. Es reicht, wenn nur eine dieser Zellen verdreckt ist - die zieht (ähnlich wie bei Teilverschattungen) die Leistung des gesamten Systems runter (Beispiel Kette: das schwächste Glied...).

    Gruß,
    Marco
     
  12. R.B.

    R.B.

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    Das Montagesystem ist tatsächlich ein Knackpunkt. Hatte ich in einem anderen thread schon einmal geschrieben. Für Mono mit Rahmen kann ich fast jedes x-beliebige Montagesystem (auch preisgünstige) verwenden. Bei Dünnschicht sieht es schon anders aus.

    Dort finden sich auch immer mehr Stimmen die sagen, dass die Geschichte mit dem Schwachlichtverhalten ein Märchen ist.

    Egal wie, den Betreiber interessieren doch erstrangig die jährlich geernteten kWh und die Investitionskosten. In zweiter Linie dann die zu ewartende Lebensdauer. Da hat die Entwicklung bei den Dünnschicht in den letzten Jahren erhebliche Fortschritte gemacht. Ich kann mich noch gut an die ersten Module erinnern, die nach 2 Jahren taub waren. Aber das ist Geschichte. Die heutigen Module sind deutlich besser.

    Leider hat DE auch hier den Anschluß verloren.....und das lag nach Ansicht der Fachleute NICHT an den Lohnkosten in DE.

    Die wenigsten denken auch über die Entsorgung in der Zukunft nach, obwohl auch das ein Thema werden wird. Auf Herstellerversprechen sollte man sich da nicht verlassen, denn die Erfahrung zeigt, dass die meisten Hersteller in 20 oder 30 Jahren wohl nicht mehr existieren werden.

    Gruß
    Ralf
     
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