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meine Schattenspezis

Veröffentlicht: 23.01.2008 um 20:12 von Luke
Aktualisiert: 18.03.2008 um 13:30 von Luke (Erweiterung)
...ja, ich habe nicht nur einen Schatten!

...mindestens einen haben die meisten sicher auch, manche merken es gar nicht...
viele denken bei ihnen wär alles klar!!
...manche spüren allerdings, dass etwas nicht stimmt




...ich bin durchaus nicht allein und betrachte mich dennoch als etwas Besonderes...

...ich wußte zwar von Anfang an, dass ich einen Schatten haben werde,
einen klitzekleinen Solitär vielleicht,
aber mit einem dermaßen multiplen Befall...
... hatte ich nicht gerechnet...

...sie mögen mich, meine Schatten und sind extrem anhänglich!
...jeder mit ausgeprägter Persönlichkeit, lauter Unikate sozusagen...
...zudem täglich wandlungsfähig...


...inzwischen kenne ich sie ganz genau und wir duzen uns vertraut...
...Freunde geworden sind wir nicht !

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es begann im Spätsommer 2005,
als mein Partner W.H. Harris mich über das EEG informierte...
...die Vergütung war bemerkenswert, mein Süddach erschien wie geschaffen...
...nähere Details über die Photovoltaik waren mir fremd...
...ich wollte jeden cm² meines Daches vollpacken, mein Solarteur hatte nichts dagegen,
empfahl aber, wegen der Verschattungssituation, Mastervolt Wechselrichter...
...eine großartige Beratung!!


...8,61 kWp in 6 autarken strings zu je 7 HIP 205 sollten es werden,
an einem QS 6400 und einem QS 3200...
'türlich begann ich mich intensiver mit der PV zu beschäftigen...
...und neben dem Techniker regte sich der Ökonom in mir ...

ich blieb bei den SANYO's und bei Mastervolt...
...aber mein Solarteur erhielt nur einen Auftrag über 28 Module...
...in 4 strings a 7 an nur einem QS 6400...

...wie clever ich doch war...



nachfolgend die damals entworfene Dachbelegung...
...mit morgens und abends nur einem Zipfelchen Verschattung...
...wie naiv ich doch war...



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...die Module wurden montiert und, wie nachfolgend gezeigt, verschaltet...
...die Anlage ging Mitte Februar 2006 ans Netz!
Schon wenige Tage später... der erste richtige Sonnentag!
...mit souveräner,dunkelschimmernder Gelassenheit liefertern die 28 Sanyos
im Tagesverlauf über 4,6 kWh/kWp an den Mastervolt ...
...die dieser, unter wohltuend akzentuiertem Rauschen bei angenehmer
Gehäusetemperatur, ins Netz einspeiste...
...der betörende Duft nagelneuer Elektronik erfüllte den Raum...


welch ein Genuss für die Sinne!!


...und das bei einer Sonnenscheindauer von ca. 6 h...
...wie sollte es erst im Sommer werden... bei mehr als doppelter Tageslänge !!!


...ab jetzt lernte ich das Ertragsverhalten einer PV-Anlage kennen...

...und meine Schattenspezis...



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Schatten sind hochkomplex ...siehe hier


ich spreche im Folgenden über verursachende Objekte in der Nähe
meines PV-Generators, Gebäudeteile, Bäume usw...
...ihre Schatten sind abhängig von Schatten 'höherer Ordnung' verursacht durch Wolken...
...aber 'türlich auch von der Erdposition zur Sonne und von atmosphärischen Szenarien
...die Auswirkung der Schatten beziehe ich im Folgenden vorrangig
auf das Ertragsverhalten meiner Anlage...
...die Ausbildung von 4 identischen strings erlaubt hervorragende Vergleichsmöglichkeiten


Schatten Nr. 1: GMS (Grumpy Morning Shadow)


Dieser Schatten war mir schon vor Installation der Anlage bekannt (s. Bild oben) und ich
meinte ihn durch Reduzierung der Modulzahl entschärft zu haben...
...ich kannte damals diesen link nicht:




...auf der website


...habe hier, leider zu spät, ein Jahres-Polartomogramm für meinen Standort erstellt..
...für den kommenden Sommer vermutete ich schlimmes...
...es kam jedoch anders als befürchtet...

entsprechend des Jahres-Polartomogramms sollte Mitte März die Sonne um
8:00 (Winterzeit) ziemlich exakt im Osten aufgehen...
...das tat sie dann auch mit dem Effekt,
dass der GMS sich nicht nur auf string 3, sondern auch auf string 4 breit machte...

...hatte ich nicht erwartet...dieser fiese Möpp!!

...im Vergleich zu den morgens unverschatteten strings 1 und 2
sehen die Leistungskurven von string 3 und 4 wie folgt aus:


...Ertragseinbuße an einem sunny morning bereits Mitte März fast 1,5 kWh...
nur durch den GMS...
...und das Szenario für diesen Schatten änderte sich kontinuierlich...
...von Woche zu Woche...

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...und 'türlich von Minute zu Minute bei durchziehenden Wolken...
nachfolgende Aufzeichnung wurde während eines wolkenreichen Morgens gemacht,
auffällig: string 3 zeigt den Schatteneinfluss selbst bei scheinbar total diffuser Strahlung,
ich konnte in diesem Zeitbereich keinen Schatten erkennen,
GMS war für mich unsichtbar...
...und Trieb dennoch sein Unwesen...



...IMHO registrieren die Sanyos einen nicht unerheblichen Strahlungsanteil im UV-Bereich,
der aufgrund seiner höheren Energie die Wolken durchdringt...

...vielleicht ein Nachweis des immer wieder erwähnten guten 'Schwachlichtverhalten' dieser Module??

...dieses Diagramm entstand Ende Januar,
gegenüber dem o.g. Diagramm von Mitte März
behinderte GMS die strings erkennbar länger...

...Hoffnung auf den Sommer? Hoffnung das GMS immer früher machtlos wird?


...ich sollte mich noch wundern...GMS stellte mir Anfang April einen brutalen Kumpel vor...
...der von Woche zu Woche bösartiger wurde...


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...'ich bin müde geworden in diesen ersten Monaten des Jahres'


erklärte GMS mit überaus deutlicher Wehmut...


'...ich kann Dir auf string 4 in den nächsten Monaten kaum noch nennenswert schaden,
auch string 3 werde ich morgens nicht mehr großartig runterziehen können...
...brauche dringend Urlaub!!'


...nicht ohne Triumph erwiderte ich...


...'yepp, Alter, string 4 packst'e demnächst nicht mehr...



...irgendwie empfand ich plötzlich Mitleid und lenkte ein...


...'aber an string 3 scheinst'e besonders Gefallen zu finden,
da machst'e mir inzwischen doch unerwartet große Schwierigkeiten
(nachfolgende Aufzeichnung Anfang April)


...'das bin nicht ich'...erwiderte er mit dem vertraut zynischen Unterton...
...'das ist mein Azubi...wirst unangenehm entsetzt sein, was ich dem so beigebracht habe!!...
...take care, ich geh' jetzt in Sommerurlaub...see you..in autumn...'...


Schatten Nr. 2: DCS (Devious Chimney Shadow)

...es wurde Sommer und die Sonne stand kurz vor 8:00 Uhr (MEZ) im
Osten bereits auf einer Höhe von 25°,
durch den seitlichen Einfallwinkel produzierten die Module zunächst noch nicht besonders,
aber eine halbe Stunde später gings mit 300 Watt pro string schon gut zur Sache,
um 9:00 waren es schon 500 Watt x 3 = 1500 Watt...1500??
...ich habe doch 4 Strings...!
... tja...string 3 fand erst gegen 11:30 Leistungs-Anschluss...



...Damn! ...das war DCS...this little fart konnte tatsächlich mächtig stinken...


...ich stürmte auf den Giebel und schob das entscheidende Sanyo Modul so weit nach unten,
wie es die Montageanleitung bei sehr gutem Willen gerade noch hergab...



...und gewann grad mal 'ne halbe Stunde...
...das konnte es nicht sein, wo waren die Bypass-Dioden??...

...eine aufwändige, die Nachbarn erheiternde Forschungstätigkeit begann...


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Es dauerte einige Zeit bis ich zu folgenden Erkenntnissen kam:

1. Bypass-Dioden schützen mit hoher Sicherheit einzelne Zellen
vor unzulässigen Überhitzungen (Hotspots)
durch Verhinderung zunächst punktueller Sperrschichtschäden ...

2. die Schutzfunktion wird keinesfalls erhöht,
wenn jede Zelle mit einer Bypass-Diode ausgestattet ist...
... im Prinzip reicht eine Diode pro Modul, besser ist die Absicherung
von weniger als 30 Zellen mit einer Diode...
(die kritische Sperrspannung von 15- 20 V bei SI-C wird erst gar nicht erreicht...)


3. meine Sanyo HIP Module sind mit 3 Bypass-Dioden ausgestattet (jede Diode schützt 24 Zellen)


4. die oft gerühmte ertragssteigernde Wirkung von Bypass-Dioden
wußten meine Schattenspezis geschickt zu verhindern...


5. ein ebenfalls wesentlicher Faktor ist die einschleichende Wirkung des Schattens in Verbindung mit
dem MPP-Regelverhalten des Wechselrichters...

...zunächst irritierten mich meine Schattenspezis so sehr, dass ich gar am Vorhandensein
irgendwelcher Bypass-Dioden in meinen Sanyos zweifelte...


...folgende Höhen-Experimente brachten Gewissheit über deren Existenz...
...und über meine sportlichen Restfähigkeiten...




die zunehmende Abdeckung der Zellen aktiviert nacheinander alle 3 Bypass-Dioden...
...der Strom bricht nicht ein, sondern liegt, bei kpl. deaktiviertem Modul, sogar
leicht über dem Strom der unverschatteten strings...

...als Folge des optimierten neuen WR-MPP ist die Leistungsminderung
kleiner als die (fehlende) Nennleistung des Moduls (ca. 160 Watt statt 205 Watt)...
...der Stringspannung fehlen ca. 46V zu den unverschatteten strings...
...unter Berücksichtigung des neuen MPP ist das die fehlende Spannung
des überbrückten Moduls...

...die Auswirkung von DCS stand völlig im Widerspruch zu diesen Versuchsergebnissen,
die Bypass-Dioden schienen ihren Einsatz zu verpennen...

...ich nahm mir vor, sie zu wecken...

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...der Weckvorgang gestaltete sich einfacher als erwartet
'türlich war eine Uhr erforderlich und ein etwas unsanfter Impuls...
...die Uhr schaltete über ein Relais, kurz vor halb neun, einfach das schornsteinnahe
Modul für einige Minuten kurz...

...der in hohen Spannungs-Sphären dösende Mastervolt machte einen Satz,
ließ seine Muskeln spielen und zog einigen Bypass-Dioden die Decke weg...
...7 Bypass-Dioden standen plötzlich senkrecht...

und der Mastervolt saugte endlich kräftig Strom aus den Modulen...

...alles nicht so tragisch für die Bypass-Dioden, sie wurden zwischen
8:30 und 11:00 nacheinander resetet und durften sich wieder hinlegen...
...als Devious Chimney Shadow, immer kleiner werdend, kurz nach 11:00 Uhr ganz verschwunden war..


...nachfolgendes Diagramm macht diese Aktion deutlich:

...die blaue Fuktionskurve zeigt einen ordnungsgemäß produzierenden, unverschatteten string,
die Gelbe den geweckten, teilverschatteten string...
...die Rote den Verlauf des teilverschatteten strings...wenn er nicht geweckt worden wäre...




...to be continued
Kommentare 1

Kommentare

Alt
Wau Luke, sehr schöner Beitrag. Wann geht´s endlich weiter?

L.G. Andreas
permalink
Veröffentlicht: 04.11.2008 um 14:03 von ImmoAndreas ImmoAndreas ist offline
 
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