Reihen- oder Parallelschaltung

Grundsätzlich ist der Betrieb eines MPP-Solarreglers (ganz gleich ob von Votronic oder einem anderen Hersteller) mit einem Solar-Modul oder mehreren Solar-Modulen im mittleren Spannungsbereich (Parallelschaltung) sinnvoller, als der Betrieb in einem Spannungsbereich näher an der Belastungsgrenze (24V-Solar-Module mit bis zu 50V Leerlaufspannung oder 12V-Module in Reihenschaltung), da allgemein Leistungsstufen im mittleren Bereich effizienter arbeiten können. Falls dennoch ein Betrieb im oberen Spannungsbereich angestrebt wird, so ist die Verwendung eines möglichst groß dimensionierten Solarreglers mit aktiver Kühlung sinnvoller, als mit passiver Kühlung. Bei unseren MPP-Solarreglern verfügt lediglich der MPP 165 Duo Digital über eine passive Kühlung.

Die landläufige Meinung, dass beispielsweise eine Reihenschaltung mehrerer Solar-Module mit einer daraus resultierenden hohen PV-Spannung einen erhöhten Regelbereich für das MPP-Tracking bereitstellt und dadurch das Gerät morgens früher ein- und abends später abschaltet ist zwar korrekt, jedoch ist zum Einen genau zu diesen Zeiten die Leistung der Solarmodule aufgrund der tiefstehenden Sonne so gering, dass es hierdurch zu keinem nennenswerten Mehrwert des Ladeverhaltens kommen kann (unabhängig davon, ob 12V oder 24V-Modul). Zum Anderen bewirkt der permanente Betrieb des Solarreglers im oberen Belastungsbereich bei sonnigem Tagesverlauf, wie bereits geschildert, eine verminderte Effizienz der Leistungsstufe (verringerter Ladestrom bei hohen Bauteil-Temperaturen).

Reihenschaltung   Parallelschaltung
 Reihenschaltung   Parallelschaltung

Im Fall einer Teilbeschattung wird die System-Leistung der Modul-Reihenschaltung stark beeinträchtigt (Beispiel: defektes Birnchen in einer Lichterkette). In der Parallelschaltung bewirkt eine Teilbeschattung lediglich den Wegfall der PV-Leistung des jeweils abgeschatteten Moduls. Das andere Modul kann seine volle PV-Leistung weiterhin liefern, da es direkt mit dem Solarregler verbunden ist. Für eine dichtere Wolkendecke oder Hochnebel gilt das Gleiche, wie für die bereits geschilderte Situation am Morgen oder am Abend. Es wird zwar rasch eine ausreichend hohe PV-Spannung erreicht, die verfügbare PV-Stromstärke ist bei schlechten Lichtverhältnissen jedoch so gering, dass die daraus rechnerisch resultierende PV-Leistung (Leistung = Spannung x Strom) keinen Mehrwert im Ladeverhalten mit sich bringt. Lediglich eine Erhöhung der Anzahl der Solar-Module kann Versorgungsdefizite bei schlechteren Lichtverhältnissen kompensieren, da sich nur so die Summe der PV-Ströme und damit die PV-Gesamt-Leistung erhöhen lässt.

Die mögliche Effizienz eines 12V-Solar-Moduls steht der möglichen Effizienz eines 24V-Solar-Moduls nicht nach, da sich die angegebene Maximal-Leistung (Wp) am Ende durch die PV-Spannung multipliziert mit dem PV-Strom in gleicher Weise errechnet und für den Solarregler zur Wandlung des Spannung-Strom-Verhältnisses bereitgestellt wird. Bei 24V-Module ist zwar die Spannung höher, jedoch der Strom geringer (im Vergleich zu 12V-Modulen).

Wir empfehlen aus diesem Grund die Verwendung von 12V-Solar-Modulen in Parallelschaltung an dem MPP-Solarregler. 

Wir werden oft darauf angesprochen und gefragt, warum unsere MPP-Solarregler eine maximale Belastbarkeit von 50V am Solar-Eingang besitzen und warum diese nicht wesentlich höher ist, wie beispielsweise bei Gebäude-PV-Anlagen. Bei Geräten und Anlagen, welche nicht mit besonderen Berührungs-Schutzvorrichtungen versehen sind, dürfen nur Sicherheits-Kleinspannungen verwendet werden (SELV Safe Extra Low Voltage). Wie hoch diese in verschiedenen Anwendungen sein dürfen, ist in der DIN VDE 0100 festgelegt.

Da wir als Geräte-Hersteller eine allzeit sichere Handhabe in jedem Anwendungsfall sowohl bei der Installation, im Betrieb und auch im eventuellen Servicefall gewährleisten möchten, ist die maximale Systemspannung mit der maximalen PV-Eingangsspannung auf 50V DC begrenzt und gilt somit jederzeit und in allen erdenklichen mobilen Anwendungen als absolut berührungssicher.

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