Reihenschaltung in Photovoltaikanlagen
Bei der Installation einer PV-Anlage gibt es zwei grundlegende Möglichkeiten, die Solarmodule miteinander zu verschalten: die Reihenschaltung und die Parallelschaltung. Hier konzentrieren wir uns auf die Reihenschaltung.
Funktionsweise der Reihenschaltung
In einer Reihenschaltung werden die Module hintereinander geschaltet. Das bedeutet, der Pluspol eines Moduls wird mit dem Minuspol des nächsten verbunden, und so weiter. Diese Konfiguration hat spezifische Anforderungen und Auswirkungen:
- Gleiche Leistungskennzeichen: Es ist wichtig, Module mit möglichst gleichen Leistungskennzeichen zu verwenden. Unterschiedliche Module können die Gesamtleistung negativ beeinflussen.
- Einfluss auf die Gesamtleistung: Jedes Modul beeinflusst die Leistung der anderen Module in der Reihe. Wenn eines der Module in seiner Leistung beeinträchtigt ist, wirkt sich dies auf die gesamte Reihe aus.
Beispiel zur Reihenschaltung
Betrachten wir ein konkretes Beispiel, um die Auswirkungen der Reihenschaltung zu verdeutlichen:
- Drei Module in Reihe: Drei Module mit einer maximalen Leistung von jeweils 110 Watt werden in Reihe geschaltet.
- Verschattung eines Moduls: Eines der drei Module wird verschattet und bringt nur noch 90 Watt Leistung.
- Gesamtleistung: Durch die Verschattung eines Moduls wird die Leistung der gesamten Reihe beeinträchtigt. Die Gesamtleistung beträgt daher 3 x 90 Watt = 270 Watt, anstatt der maximal möglichen 330 Watt.
Vor- und Nachteile der Reihenschaltung
Vorteile:
- Einfachere Verkabelung: Die Verkabelung in einer Reihenschaltung ist einfacher und erfordert weniger Material.
- Erhöhte Spannung: Die Spannungen der einzelnen Module addieren sich, was in bestimmten Anwendungsfällen vorteilhaft sein kann.
Nachteile:
- Leistungsbeeinträchtigung: Die Leistung der gesamten Reihe wird durch das schwächste Modul bestimmt.
- Verschattungsprobleme: Verschattungen eines einzelnen Moduls wirken sich auf die gesamte Reihe aus, was zu erheblichen Leistungseinbußen führen kann.
Fazit
Die Reihenschaltung von PV-Modulen ist eine gängige Methode, die jedoch sorgfältig geplant werden muss, um Leistungsverluste durch Verschattungen oder unterschiedliche Modulkennzeichen zu minimieren. Obwohl sie einfach zu verkabeln ist und die Spannung erhöht, kann die Leistung durch ein einziges beeinträchtigtes Modul stark reduziert werden.
