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EcoFlow und Verschaltung der 4 Solarpanels
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Markus Franzke
Nov 15, 2022, 9:01:45 AM11/15/22
to
Hallo.
Hier steht eine EcoFLow Delta Pro und vier Solarpanels von JA Solar.
Das Ganze möchte ich gern maximalwirksam verbinden.
Beim DC Solar-Eingang gibt die EcoFlow jedoch einige Obergrenzen vor.
Das Handbuch besagt: 11–150V max. 15A, max. 1600W
Bei der Spannungsangabe steht ein Symbol, das ich mir nicht so recht
erklären kann, ein Gleichheitszeichen mit einem unterbrochenen unteren
Balken. Da Solarzellen ja wohl eine 'saubere' Gleichspannung liefern,
kann das ja eigentlich nicht 'ungesiebt' bedeuten? Das Handbuch basiert
auf US-amerikanischem Text.
Solarpanels: JAM60S20 385
https://www.jasolar.com/uploadfile/2022/0511/20220511060331180.pdf
oder (kurz)
ELECTRICAL PARAMETERS AT STC
Rated Maximum Power(Pmax)[W] 385
Open Circuit Voltage(Voc)[V] 41,78
Maximim Power Voltage(Vmp)[V] 35,04
Short Circuit Current(Isc)[A] 11,53
Maximum Power Current(Imp)[A] 10,99
ELECTRICAL PARAMETERS AT NOCT
Rated Maximum Power(Pmax)[W] 291
Open Circuit Voltage(Voc)[V] 39,38
Maximim Power Voltage(Vmp)[V] 32,96
Short Circuit Current(Isc)[A] 9,35
Maximum Power Current(Imp)[A] 8,83
Nun zum Problem:
Wenn ich 2 parallelgeschaltete Panels mit nochmal zwei
parallelgeschalteten Panels in Reihe schalte, bin ich leistungsmäßig
(mit 1540W) unter 1600W, spannungsmäßig (mit ~84V) unter 150V,
überschreite jedoch (mit ~23A) das Stromlimit.
Wenn ich 4 Panels in Reihe schalte, bin leistungsmäßig (wie zuvor)
wieder unter 1600W, strommäßig (mit ~12A) unter 15A, überschreite jedoch
(mit ~168V) das Spannungslimit.
Wenn ich nur 3 Panels einsetze, kann ich problemlos alle in Reihe
schalten, bin was die EcoFlow angeht im sicheren Bereich, verschenke
aber einiges an Ertrag.
Deshalb meine Frage, ob ihr Schaltungen / fertige Baugruppen für diese
Leistungsklasse kennt, die in einer solchen Umgebung entweder die
Spannung oder den Strom begrenzen, ohne das MPPT in der EcoFlow zu
stören. Es muß dort wieder absolut glatte Gleichspannung ankommen. Vom
elektrischen Verhalten muß es wie eine simple Abschattung der Panels
wirken. Die Panels werden in Zweiergruppen montiert, haben also
paarweise identische Lichtbedingungen.
Das sollte doch eigentlich ein häufig anzutreffendes Problem sein.
Für Anregungen bin ich dankbar.
M
Hier steht eine EcoFLow Delta Pro und vier Solarpanels von JA Solar.
Das Ganze möchte ich gern maximalwirksam verbinden.
Beim DC Solar-Eingang gibt die EcoFlow jedoch einige Obergrenzen vor.
Das Handbuch besagt: 11–150V max. 15A, max. 1600W
Bei der Spannungsangabe steht ein Symbol, das ich mir nicht so recht
erklären kann, ein Gleichheitszeichen mit einem unterbrochenen unteren
Balken. Da Solarzellen ja wohl eine 'saubere' Gleichspannung liefern,
kann das ja eigentlich nicht 'ungesiebt' bedeuten? Das Handbuch basiert
auf US-amerikanischem Text.
Solarpanels: JAM60S20 385
https://www.jasolar.com/uploadfile/2022/0511/20220511060331180.pdf
oder (kurz)
ELECTRICAL PARAMETERS AT STC
Rated Maximum Power(Pmax)[W] 385
Open Circuit Voltage(Voc)[V] 41,78
Maximim Power Voltage(Vmp)[V] 35,04
Short Circuit Current(Isc)[A] 11,53
Maximum Power Current(Imp)[A] 10,99
ELECTRICAL PARAMETERS AT NOCT
Rated Maximum Power(Pmax)[W] 291
Open Circuit Voltage(Voc)[V] 39,38
Maximim Power Voltage(Vmp)[V] 32,96
Short Circuit Current(Isc)[A] 9,35
Maximum Power Current(Imp)[A] 8,83
Nun zum Problem:
Wenn ich 2 parallelgeschaltete Panels mit nochmal zwei
parallelgeschalteten Panels in Reihe schalte, bin ich leistungsmäßig
(mit 1540W) unter 1600W, spannungsmäßig (mit ~84V) unter 150V,
überschreite jedoch (mit ~23A) das Stromlimit.
Wenn ich 4 Panels in Reihe schalte, bin leistungsmäßig (wie zuvor)
wieder unter 1600W, strommäßig (mit ~12A) unter 15A, überschreite jedoch
(mit ~168V) das Spannungslimit.
Wenn ich nur 3 Panels einsetze, kann ich problemlos alle in Reihe
schalten, bin was die EcoFlow angeht im sicheren Bereich, verschenke
aber einiges an Ertrag.
Deshalb meine Frage, ob ihr Schaltungen / fertige Baugruppen für diese
Leistungsklasse kennt, die in einer solchen Umgebung entweder die
Spannung oder den Strom begrenzen, ohne das MPPT in der EcoFlow zu
stören. Es muß dort wieder absolut glatte Gleichspannung ankommen. Vom
elektrischen Verhalten muß es wie eine simple Abschattung der Panels
wirken. Die Panels werden in Zweiergruppen montiert, haben also
paarweise identische Lichtbedingungen.
Das sollte doch eigentlich ein häufig anzutreffendes Problem sein.
Für Anregungen bin ich dankbar.
M
Michael S.
Nov 15, 2022, 10:50:23 AM11/15/22
to
Am 15.11.2022 um 15:01 schrieb Markus Franzke:
> Hallo.
>
> Hier steht eine EcoFLow Delta Pro und vier Solarpanels von JA Solar.
> Das Ganze möchte ich gern maximalwirksam verbinden.
> Beim DC Solar-Eingang gibt die EcoFlow jedoch einige Obergrenzen vor.
> Das Handbuch besagt: 11–150V max. 15A, max. 1600W
Mit Überschreiten des Spannungslimits von 150V machst Du das Ding wenns
> Hallo.
>
> Hier steht eine EcoFLow Delta Pro und vier Solarpanels von JA Solar.
> Das Ganze möchte ich gern maximalwirksam verbinden.
> Beim DC Solar-Eingang gibt die EcoFlow jedoch einige Obergrenzen vor.
> Das Handbuch besagt: 11–150V max. 15A, max. 1600W
blöd läuft direkt kaputt oder es weigert sich im besten Fall wegen
Überspannung zu starten. Im Betrieb lägest Du Du immer unter 150V, aber
sobald der Laderegler wegen vollem Akku abregelt, steigt die Spannung
dann auf bis zu 163V an.
> Bei der Spannungsangabe steht ein Symbol, das ich mir nicht so recht
> erklären kann, ein Gleichheitszeichen mit einem unterbrochenen unteren
> Balken. Da Solarzellen ja wohl eine 'saubere' Gleichspannung liefern,
> kann das ja eigentlich nicht 'ungesiebt' bedeuten?
dazu.
>
> Wenn ich 2 parallelgeschaltete Panels mit nochmal zwei
> parallelgeschalteten Panels in Reihe schalte, bin ich leistungsmäßig
> (mit 1540W) unter 1600W, spannungsmäßig (mit ~84V) unter 150V,
> überschreite jedoch (mit ~23A) das Stromlimit.
Um den Strom kümmert sich der Laderegler dagegen schon selbst. Der nimmt
halt maximal 15A, auch wenn die Zellen mehr könnten. Kaputt geht da nichts.
Wenn Du in dieser Konfiguration den maximalen Tagesertrag erreich
möchtest, dann richtest Du einen String nach Südosten und den zweiten
nach Südwesten aus. Dann kommst Du im Peak kaum über 15A und verteilst
den Ertrag gleichmäßiger über den Tag.
Michael
Markus Franzke
Nov 15, 2022, 11:03:33 AM11/15/22
to
Am 15.11.22 um 16:50 schrieb Michael S.:
> Genau so machst Du das.
>
> Um den Strom kümmert sich der Laderegler dagegen schon selbst. Der nimmt
> halt maximal 15A, auch wenn die Zellen mehr könnten. Kaputt geht da nichts.
> Wenn Du in dieser Konfiguration den maximalen Tagesertrag erreich
> möchtest, dann richtest Du einen String nach Südosten und den zweiten
> nach Südwesten aus. Dann kommst Du im Peak kaum über 15A und verteilst
> den Ertrag gleichmäßiger über den Tag.
>
>
> Michael
>
Danke, das klingt gut. Also ganz ohne äußere Begrenzungselektronik.
Hast du zufällig Erfahrung mit der DeltaPro und diese Konstellation in
Betrieb? Ich bin halt etwas vorsichtig wegen des doch recht hohen
Anschaffungspreises der Station.
Leider habe ich hier nur Südwest.
M
> Genau so machst Du das.
>
> Um den Strom kümmert sich der Laderegler dagegen schon selbst. Der nimmt
> halt maximal 15A, auch wenn die Zellen mehr könnten. Kaputt geht da nichts.
> Wenn Du in dieser Konfiguration den maximalen Tagesertrag erreich
> möchtest, dann richtest Du einen String nach Südosten und den zweiten
> nach Südwesten aus. Dann kommst Du im Peak kaum über 15A und verteilst
> den Ertrag gleichmäßiger über den Tag.
>
>
> Michael
>
Hast du zufällig Erfahrung mit der DeltaPro und diese Konstellation in
Betrieb? Ich bin halt etwas vorsichtig wegen des doch recht hohen
Anschaffungspreises der Station.
Leider habe ich hier nur Südwest.
M
Michael S.
Nov 15, 2022, 12:47:15 PM11/15/22
to
gute Ahnung, wie die Zusammenhänge sind und wie die Leistungselektronik
da drin funktioniert.
Bei normalen Solarwechselrichtern arbeitet man ja auch oft mit
Überbelegung, also mit Solarzellen, die im Juni Mittags im 12 deutlich
mehr Strom liefern können, als der Wechselrichter einspeisen kann.
Da geht der Wechselrichter auch nicht kaputt.
Ich fahre meinen 250W-Wechselrichter auch mit 2 Panels mit in Summe
450W-Peak. Der regelt dann einfach bei 250W ab.
> Leider habe ich hier nur Südwest.
Für den Wechselrichter ist eh nur der Imp interessant und die
STC-Rahmenbedingungen hast Du praktisch eh nie.
Michael
Markus Franzke
Nov 15, 2022, 12:54:12 PM11/15/22
to
Am 15.11.22 um 18:47 schrieb Michael S.:
Vielen Dank.
M
M
Marte Schwarz
Nov 16, 2022, 1:43:39 AM11/16/22
to
Hi Michael,
> Um den Strom kümmert sich der Laderegler dagegen schon selbst. Der nimmt
> halt maximal 15A, auch wenn die Zellen mehr könnten. Kaputt geht da nichts.
Bei Elektor gabs darüber mal einen ganz peinlichen Streit, in dem
"Experten" tatsächlich den einzigen, der Ahnung hatte, niedermachten ;-)
> Wenn Du in dieser Konfiguration den maximalen Tagesertrag erreich
> möchtest, dann richtest Du einen String nach Südosten und den zweiten
> nach Südwesten aus.
Nur um es noch einmal klarzustellen: Das sind dann je zwei in Reihe
geschaltete Panels, die parallel geschaltet werden.
Braucht es da nicht noch zwei Dioden, die Rückströme verhindern?
Marte
> Um den Strom kümmert sich der Laderegler dagegen schon selbst. Der nimmt
> halt maximal 15A, auch wenn die Zellen mehr könnten. Kaputt geht da nichts.
"Experten" tatsächlich den einzigen, der Ahnung hatte, niedermachten ;-)
> Wenn Du in dieser Konfiguration den maximalen Tagesertrag erreich
> möchtest, dann richtest Du einen String nach Südosten und den zweiten
> nach Südwesten aus.
geschaltete Panels, die parallel geschaltet werden.
Braucht es da nicht noch zwei Dioden, die Rückströme verhindern?
Marte
Michael S.
Nov 16, 2022, 2:12:19 AM11/16/22
to
Am 16.11.2022 um 07:43 schrieb Marte Schwarz:
> Hi Michael,
>
>> Um den Strom kümmert sich der Laderegler dagegen schon selbst. Der
>> nimmt halt maximal 15A, auch wenn die Zellen mehr könnten. Kaputt geht
>> da nichts.
>
> Bei Elektor gabs darüber mal einen ganz peinlichen Streit, in dem
> "Experten" tatsächlich den einzigen, der Ahnung hatte, niedermachten ;-)
Ja, der Hintergrund ist hier:
> Hi Michael,
>
>> Um den Strom kümmert sich der Laderegler dagegen schon selbst. Der
>> nimmt halt maximal 15A, auch wenn die Zellen mehr könnten. Kaputt geht
>> da nichts.
>
> Bei Elektor gabs darüber mal einen ganz peinlichen Streit, in dem
> "Experten" tatsächlich den einzigen, der Ahnung hatte, niedermachten ;-)
Strom lässt sich mit einem DCDC, der ja eh schon drin verbaut ist, ganz
einfach begrenzen, das kann der von Haus aus und erfordert keinen/kaum
Zusatzaufwand.
Um eine Spannung zu begrenzen hat man zwei Möglichkeiten: Shunt-Regler
oder Längsregler.
Beide würden im Begrenzungsfall massiv Leistung verheizen müssen.
Einen Längsgregler könnte man zwar auch mit einem DCDC machen, aber das
wäre Zusatzaufwand, würden den Wirkungsgrad reduzieren.
Man könnte natürlich auch einfach Bauteile einsetzen, die mehr als 150V
können. Aber irgendwo muss der Ingenieur halt die Grenzen setzen.
>
>> Wenn Du in dieser Konfiguration den maximalen Tagesertrag erreich
>> möchtest, dann richtest Du einen String nach Südosten und den zweiten
>> nach Südwesten aus.
>
> Nur um es noch einmal klarzustellen: Das sind dann je zwei in Reihe
> geschaltete Panels, die parallel geschaltet werden.
Reihenschaltung nach Südwesten ausrichten.
Wenn man es anders machen würde, also eine Parallelschaltung nach
Südosten, die andere nach Südwesten, dann limitiert immer das schwächer
bestrahlte Paar den Strom, was zu massiven Ertragseinbrüchen führen kann.
>
> Braucht es da nicht noch zwei Dioden, die Rückströme verhindern?
Solarzellen sind doch eigentlich ganz banale Siliziumdioden mit
> Braucht es da nicht noch zwei Dioden, die Rückströme verhindern?
durchsichtigem Gehäuse. Die kriegen das mit dem Sperren ganz gut alleine
hin, zumal da ja ganz viele in Reihe geschaltet sind.
--
Michael
Axel Berger
Nov 16, 2022, 2:31:49 AM11/16/22
to
"Michael S." wrote:
> Solarzellen sind doch eigentlich ganz banale Siliziumdioden mit
> durchsichtigem Gehäuse. Die kriegen das mit dem Sperren ganz gut alleine
> Solarzellen sind doch eigentlich ganz banale Siliziumdioden mit
> hin, zumal da ja ganz viele in Reihe geschaltet sind.
Solarzellen liefern den Strom bei Bestrahlung in Sperrichtung. (Das ist
der Grund, warum die Spannung aller übrigen eine einzelne Beschattete
killen kann.) Das Entladen eines Akkus bei Dunkelheit erfolgt ohne
Schutzdiode in Durchlaßrichtung.
--
/¯\ No | Dipl.-Ing. F. Axel Berger Tel: +49/ 221/ 7771 8067
\ / HTML | Roald-Amundsen-Straße 2a Fax: +49/ 221/ 7771 8069
X in | D-50829 Köln-Ossendorf http://berger-odenthal.de
/ \ Mail | -- No unannounced, large, binary attachments, please! --
Michael S.
Nov 16, 2022, 3:13:04 AM11/16/22
to
Am 16.11.2022 um 08:32 schrieb Axel Berger:
> "Michael S." wrote:
>> Solarzellen sind doch eigentlich ganz banale Siliziumdioden mit
>> durchsichtigem Gehäuse. Die kriegen das mit dem Sperren ganz gut alleine
>> hin, zumal da ja ganz viele in Reihe geschaltet sind.
>
> Solarzellen liefern den Strom bei Bestrahlung in Sperrichtung. (Das ist
> der Grund, warum die Spannung aller übrigen eine einzelne Beschattete
> killen kann.) Das Entladen eines Akkus bei Dunkelheit erfolgt ohne
> Schutzdiode in Durchlaßrichtung.
Stimmt, Du hast recht.
> "Michael S." wrote:
>> Solarzellen sind doch eigentlich ganz banale Siliziumdioden mit
>> durchsichtigem Gehäuse. Die kriegen das mit dem Sperren ganz gut alleine
>> hin, zumal da ja ganz viele in Reihe geschaltet sind.
>
> Solarzellen liefern den Strom bei Bestrahlung in Sperrichtung. (Das ist
> der Grund, warum die Spannung aller übrigen eine einzelne Beschattete
> killen kann.) Das Entladen eines Akkus bei Dunkelheit erfolgt ohne
> Schutzdiode in Durchlaßrichtung.
Trotzdem kann man gleiche Panels bedenkenlos parallelschalten, auch wenn
sie nicht gleich hell bestrahlt werden, denn die liefern bei MPP ja nur
0,5-0,6V pro Zelle. Das reicht nicht, um durch die dunkleren
Zellen/Dioden nennenswert Strom in die falsche Richtung zu treiben.
Erst wenn das eine Panel bei MPP über die Leerlaufspannung des anderen
Panels ansteigt, könnte es rückwärts gehen.
Zusätzliche Schottky-Dioden schützen davor, wollen aber bei 10A auch
gekühlt werden.
--
Michael
Michael S.
Nov 16, 2022, 3:24:40 AM11/16/22
to
https://mona-stefan.de/li-ion-akkus-18650/akkus/27-schottky-sperrdioden-fur-parallelschaltung-4
https://files.sma.de/downloads/Rueckstrom-UDE083010.pdf
Bei zwei Strings ist das noch nicht so kritisch, bei 3 Strings muss man
anfangen aufzupassen, weil die Rückströme dann im Worst-Case doppelt so
hoch werden wie der Nennstrom des betroffenen Panels.
--
Michael
Markus Franzke
Nov 16, 2022, 4:30:41 AM11/16/22
to
Am 16.11.22 um 09:24 schrieb Michael S.:
Hallo, nochmal.
Jetzt bin ich wieder etwas verunsichert.
Bei mir werden die 4 Panels auf 2 baugleiche Gestelle vor der Hauswand
montiert, wo sie mit 60° identischer Neigung etwa nach Südwesten
ausgerichtet sind. Bei einem der beiden Gestelle 'läuft' für etwa zwei
Stunden ein Schatten durchs unterste Drittel - oder ich kappe den alten
Buchsbaum noch, was ich gern vermeiden würde.
Schalte ich nun die Module (M) besser nach Schema a) oder b) ?
a) par(ser(M,M),ser(M,M))
b) ser(par(M,M),par(M,M))
oder als ASCII-Art
a) +--M-M--+
| |
o-+--M-M--+--o
+--M--+ +--M--+
| | | |
b) o--+--M--+----+--M--+--o
Ich war in meinem OP von Variante b ausgegangen.
Dann ist mir noch eine Frage gekommen:
Die Angabe der maximal zu verkraftenden Spannung bei der EcoFlow ist
verständlich. Wenn der Laderegler der Station selber die abzunehmende
Leistung in unschädlichen Grenzen halten kann, wären doch die Angaben
für maximalen Strom und maximale Leistung keine Begrenzungen, die der
Kunde bedenken muß, sondern aus Sicht der Station (!) rein informative
Zahlen, z.B. für Ertragsberechnungen.
Panels könnten natürlich durch zu hohen Strom beschädigt werden.
Im Datenblatt steht 'Maximum Series Fuse Rating 20A'.
Bitte klärt das doch noch schnell. Danke an alle.
M
Jetzt bin ich wieder etwas verunsichert.
Bei mir werden die 4 Panels auf 2 baugleiche Gestelle vor der Hauswand
montiert, wo sie mit 60° identischer Neigung etwa nach Südwesten
ausgerichtet sind. Bei einem der beiden Gestelle 'läuft' für etwa zwei
Stunden ein Schatten durchs unterste Drittel - oder ich kappe den alten
Buchsbaum noch, was ich gern vermeiden würde.
Schalte ich nun die Module (M) besser nach Schema a) oder b) ?
a) par(ser(M,M),ser(M,M))
b) ser(par(M,M),par(M,M))
oder als ASCII-Art
a) +--M-M--+
| |
o-+--M-M--+--o
+--M--+ +--M--+
| | | |
b) o--+--M--+----+--M--+--o
Ich war in meinem OP von Variante b ausgegangen.
Dann ist mir noch eine Frage gekommen:
Die Angabe der maximal zu verkraftenden Spannung bei der EcoFlow ist
verständlich. Wenn der Laderegler der Station selber die abzunehmende
Leistung in unschädlichen Grenzen halten kann, wären doch die Angaben
für maximalen Strom und maximale Leistung keine Begrenzungen, die der
Kunde bedenken muß, sondern aus Sicht der Station (!) rein informative
Zahlen, z.B. für Ertragsberechnungen.
Panels könnten natürlich durch zu hohen Strom beschädigt werden.
Im Datenblatt steht 'Maximum Series Fuse Rating 20A'.
Bitte klärt das doch noch schnell. Danke an alle.
M
Axel Berger
Nov 16, 2022, 7:19:15 AM11/16/22
to
"Michael S." wrote:
> Trotzdem kann man gleiche Panels bedenkenlos parallelschalten,
Stimmt, Parallelschalten, wenn keins ganz dunkel wird, immer. Ich dachte
> Trotzdem kann man gleiche Panels bedenkenlos parallelschalten,
an's Aussaugen des Akkus über Nacht, aber davon war oben nicht Rede.
Marte Schwarz
Nov 16, 2022, 7:37:20 AM11/16/22
to
Hi Markus,
>>> Stimmt, Du hast recht.
>>> Trotzdem kann man gleiche Panels bedenkenlos parallelschalten, auch
>>> wenn sie nicht gleich hell bestrahlt werden, denn die liefern bei MPP
>>> ja nur 0,5-0,6V pro Zelle. Das reicht nicht, um durch die dunkleren
>>> Zellen/Dioden nennenswert Strom in die falsche Richtung zu treiben.
>>>
>>> Erst wenn das eine Panel bei MPP über die Leerlaufspannung des anderen
>>> Panels ansteigt, könnte es rückwärts gehen.
Ich habe mehrere gebrauchte Module gesehen, deren leerlaufspannung sich
um ganzzahlige Diodenstrecken unterschieden hatten. Wenn ich solche
Module parallel betrachte, dann brauche ich mich nicht wundern, wenn
ohne Dioden in Reihe zu den Einzelmodulen, der Ertrag völlig einbricht,
wenn ein Modul mit defekten Dioden auftaucht. Mit Stringdioden in den
einzelnen Parallelschaltungen ist das deutlich weniger schlimm. Dann
wird "nur" das gesunde Modul ein wenig aus dem MPP geschoben.
>>> Zusätzliche Schottky-Dioden schützen davor, wollen aber bei 10A auch
>>> gekühlt werden.
Alles eine Frage der richtigen Auslegung :-)
> a) +--M-M--+
> | |
> o-+--M-M--+--o
> Ich war in meinem OP von Variante b ausgegangen.
Daher mein Einwurf. Ich würde lieber noch zwei Dioden in Reihe zu den
Reihenstrings einbauen. Das wäre mir deutlich lieber.
Marte
>>> Stimmt, Du hast recht.
>>> Trotzdem kann man gleiche Panels bedenkenlos parallelschalten, auch
>>> wenn sie nicht gleich hell bestrahlt werden, denn die liefern bei MPP
>>> ja nur 0,5-0,6V pro Zelle. Das reicht nicht, um durch die dunkleren
>>> Zellen/Dioden nennenswert Strom in die falsche Richtung zu treiben.
>>>
>>> Erst wenn das eine Panel bei MPP über die Leerlaufspannung des anderen
>>> Panels ansteigt, könnte es rückwärts gehen.
um ganzzahlige Diodenstrecken unterschieden hatten. Wenn ich solche
Module parallel betrachte, dann brauche ich mich nicht wundern, wenn
ohne Dioden in Reihe zu den Einzelmodulen, der Ertrag völlig einbricht,
wenn ein Modul mit defekten Dioden auftaucht. Mit Stringdioden in den
einzelnen Parallelschaltungen ist das deutlich weniger schlimm. Dann
wird "nur" das gesunde Modul ein wenig aus dem MPP geschoben.
>>> Zusätzliche Schottky-Dioden schützen davor, wollen aber bei 10A auch
>>> gekühlt werden.
> a) +--M-M--+
> | |
> o-+--M-M--+--o
> Ich war in meinem OP von Variante b ausgegangen.
Reihenstrings einbauen. Das wäre mir deutlich lieber.
Marte
Michael S.
Nov 16, 2022, 12:22:04 PM11/16/22
to
Am 16.11.2022 um 10:30 schrieb Markus Franzke:
> Schalte ich nun die Module (M) besser nach Schema a) oder b) ?
>
> a) par(ser(M,M),ser(M,M))
> b) ser(par(M,M),par(M,M))
>
> oder als ASCII-Art
>
> a) +--M-M--+
> | |
> o-+--M-M--+--o
>
> +--M--+ +--M--+
> | | | |
> b) o--+--M--+----+--M--+--o
>
Ich denke, je nach Beschattungssituation kann die eine oder andere
> Schalte ich nun die Module (M) besser nach Schema a) oder b) ?
>
> a) par(ser(M,M),ser(M,M))
> b) ser(par(M,M),par(M,M))
>
> oder als ASCII-Art
>
> a) +--M-M--+
> | |
> o-+--M-M--+--o
>
> +--M--+ +--M--+
> | | | |
> b) o--+--M--+----+--M--+--o
>
Variante mehr Ertrag bringen. Praktisch wird es kaum relevant sein.
Dioden können in manchen extremen Beschattungsfällen den Ertrag erhöhen,
fressen aber immer ca. 0,6V der Spannung weg. Bei 30V Umpp wären das um
die 2% des Ertrages.
Man kann es also nicht so verallgemeinern.
Ich würde a) nehmen und jeweils 1 Diode in die 2 Strings packen, dann
bist Du auf der sicheren Seite und verhinderst die Rückstromfälle
komplett und verlierst durch die Dioden nur ca. 1% Ertrag.
Dioden:
https://www.ebay.de/itm/225134039939
Michael
Axel Berger
Nov 16, 2022, 2:25:00 PM11/16/22
to
"Michael S." wrote:
> fressen aber immer ca. 0,6V der Spannung weg.
Für den Zweck kenne ich Schottkys.
> fressen aber immer ca. 0,6V der Spannung weg.
Michael S.
Nov 16, 2022, 3:41:25 PM11/16/22
to
Am 16.11.2022 um 20:25 schrieb Axel Berger:
> "Michael S." wrote:
>> fressen aber immer ca. 0,6V der Spannung weg.
>
> Für den Zweck kenne ich Schottkys.
Zeig mir ne Schottky, die bei 10A oder 20A deutlich weniger hat.
> "Michael S." wrote:
>> fressen aber immer ca. 0,6V der Spannung weg.
>
> Für den Zweck kenne ich Schottkys.
Auch bei Schottkys gilt:
- höhere Sperrspannung = höhere Vorwärtsspannung
- höhere Stromtragfähigkeit = höherer Leckstrom
Letzteres kann bei ungenügender Kühlung durchaus zur Selbstzerstörung
durch thermisches Durchgehen führen.
Michael
Rolf Bombach
Nov 19, 2022, 4:48:36 PM11/19/22
to
Axel Berger schrieb:
der anderen Dioden.
Für sich genommen liefert eine einzelne Zelle natürlich und leider
den Strom in Durchlassrichtung. Daher ist die (Leerlauf-)Spannung
auch so klein und man braucht das ganze MPP-Tracking-Zeuch.
Und eventuell Entkopplungsdioden gegenüber andern parallel geschalteten
Modulen, insbesondere wenn diese unterschiedlich abgeschattet werden.
--
mfg Rolf Bombach
> "Michael S." wrote:
>> Solarzellen sind doch eigentlich ganz banale Siliziumdioden mit
>> durchsichtigem Gehäuse. Die kriegen das mit dem Sperren ganz gut alleine
>> hin, zumal da ja ganz viele in Reihe geschaltet sind.
>
> Solarzellen liefern den Strom bei Bestrahlung in Sperrichtung. (Das ist
> der Grund, warum die Spannung aller übrigen eine einzelne Beschattete
> killen kann.) Das Entladen eines Akkus bei Dunkelheit erfolgt ohne
> Schutzdiode in Durchlaßrichtung.
Solarzellen, in Serie geschaltet, liefern den Strom in Sperrrichtung
>> Solarzellen sind doch eigentlich ganz banale Siliziumdioden mit
>> durchsichtigem Gehäuse. Die kriegen das mit dem Sperren ganz gut alleine
>> hin, zumal da ja ganz viele in Reihe geschaltet sind.
>
> Solarzellen liefern den Strom bei Bestrahlung in Sperrichtung. (Das ist
> der Grund, warum die Spannung aller übrigen eine einzelne Beschattete
> killen kann.) Das Entladen eines Akkus bei Dunkelheit erfolgt ohne
> Schutzdiode in Durchlaßrichtung.
der anderen Dioden.
Für sich genommen liefert eine einzelne Zelle natürlich und leider
den Strom in Durchlassrichtung. Daher ist die (Leerlauf-)Spannung
auch so klein und man braucht das ganze MPP-Tracking-Zeuch.
Und eventuell Entkopplungsdioden gegenüber andern parallel geschalteten
Modulen, insbesondere wenn diese unterschiedlich abgeschattet werden.
--
mfg Rolf Bombach
Axel Berger
Nov 19, 2022, 5:14:32 PM11/19/22
to
Rolf Bombach wrote:
> Für sich genommen liefert eine einzelne Zelle natürlich und leider
> den Strom in Durchlassrichtung.
Nein, Sperrichtung. Bei Erreichen der Durchlaßspannung fließt er dann in
Durchlaßrichtung sofort wieder zurück.
> Für sich genommen liefert eine einzelne Zelle natürlich und leider
> den Strom in Durchlassrichtung.
Nein, Sperrichtung. Bei Erreichen der Durchlaßspannung fließt er dann in
Durchlaßrichtung sofort wieder zurück.
Rolf Bombach
Nov 25, 2022, 9:31:17 AM11/25/22
to
Axel Berger schrieb:
Eine belichtete Solarzelle weist eine Spannung auf, deren positiver
Pol an der Anode liegt. Die Situation, bei der ein positiveres
Potential an der Anode einer Diode liegt, nennt man Flussrichtung.
Der Solarstrom rennt damit in die Flussrichtung der Diode rein,
was die merkwürdige und ärgerliche Kennlinie bewirkt.
--
mfg Rolf Bombach
> Rolf Bombach wrote:
>> Für sich genommen liefert eine einzelne Zelle natürlich und leider
>> den Strom in Durchlassrichtung.
>
> Nein, Sperrichtung. Bei Erreichen der Durchlaßspannung fließt er dann in
> Durchlaßrichtung sofort wieder zurück.
Hmm, ich glaube, wir reden aneinander vorbei. Ich meine folgendes:
>> Für sich genommen liefert eine einzelne Zelle natürlich und leider
>> den Strom in Durchlassrichtung.
>
> Nein, Sperrichtung. Bei Erreichen der Durchlaßspannung fließt er dann in
> Durchlaßrichtung sofort wieder zurück.
Eine belichtete Solarzelle weist eine Spannung auf, deren positiver
Pol an der Anode liegt. Die Situation, bei der ein positiveres
Potential an der Anode einer Diode liegt, nennt man Flussrichtung.
Der Solarstrom rennt damit in die Flussrichtung der Diode rein,
was die merkwürdige und ärgerliche Kennlinie bewirkt.
--
mfg Rolf Bombach
Axel Berger
Nov 25, 2022, 11:17:14 AM11/25/22
to
Rolf Bombach wrote:
> Die Situation, bei der ein positiveres
> Potential an der Anode einer Diode liegt, nennt man Flussrichtung.
Nur dann, wenn der Strom auch wirklich von plus nach minus fleißt. Hier
> Die Situation, bei der ein positiveres
> Potential an der Anode einer Diode liegt, nennt man Flussrichtung.
fleißt er entgegengesetzt und baut damit diese Spannnung erst auf.
Dieser Strom kann unterhalb der Flußspannung außen herumgeführt werden,
ab dieser schließt er intern kurz.
Rolf Bombach
Nov 29, 2022, 7:32:44 AM11/29/22
to
Axel Berger schrieb:
proportional zur Bestrahlung der Zelle zunimmt, ist so gepolt,
wie du sagst. Er wird allerdings üblicherweise einfach als
Stromquelle modelliert und da ist der Ausdruck "Sperrrichtung"
eher ungebräuchlich. Sorry, hat etwas gedauert bei mir...
Klar, die Summe aller Ströme ist Null.
Der Flussstrom der Diode nimmt exponentiell mit der Spannung
zu. Eine "Flussspannung" ist daher kontextabhängig.
Dieser parasitäre Strom im innern der Zelle fliesst also
immer, wenn die Spannung nicht Null ist. Für den optimalen
Wirkungsgrad wird eine Spannung gewählt, bei der durchaus
ansehnliche Ströme so verloren gehen. Der MPP-Tracker
versucht, einen optimalen Kompromiss zu finden.
Je stärker die Beleuchtung, desto mehr Strom kann man opfern
um dafür eine höhere Spannung zu erzielen. Daher erhält
man mit Konzentratorzellen auch die höchsten Wirkungsgrade.
--
mfg Rolf Bombach
> Rolf Bombach wrote:
>> Die Situation, bei der ein positiveres
>> Potential an der Anode einer Diode liegt, nennt man Flussrichtung.
>
> Nur dann, wenn der Strom auch wirklich von plus nach minus fleißt. Hier
> fleißt er entgegengesetzt und baut damit diese Spannnung erst auf.
> Dieser Strom kann unterhalb der Flußspannung außen herumgeführt werden,
> ab dieser schließt er intern kurz.
OK, langsam dämmert's. Der eigentliche PV-Strom, der so ungefähr
>> Die Situation, bei der ein positiveres
>> Potential an der Anode einer Diode liegt, nennt man Flussrichtung.
>
> Nur dann, wenn der Strom auch wirklich von plus nach minus fleißt. Hier
> fleißt er entgegengesetzt und baut damit diese Spannnung erst auf.
> Dieser Strom kann unterhalb der Flußspannung außen herumgeführt werden,
> ab dieser schließt er intern kurz.
proportional zur Bestrahlung der Zelle zunimmt, ist so gepolt,
wie du sagst. Er wird allerdings üblicherweise einfach als
Stromquelle modelliert und da ist der Ausdruck "Sperrrichtung"
eher ungebräuchlich. Sorry, hat etwas gedauert bei mir...
Klar, die Summe aller Ströme ist Null.
Der Flussstrom der Diode nimmt exponentiell mit der Spannung
zu. Eine "Flussspannung" ist daher kontextabhängig.
Dieser parasitäre Strom im innern der Zelle fliesst also
immer, wenn die Spannung nicht Null ist. Für den optimalen
Wirkungsgrad wird eine Spannung gewählt, bei der durchaus
ansehnliche Ströme so verloren gehen. Der MPP-Tracker
versucht, einen optimalen Kompromiss zu finden.
Je stärker die Beleuchtung, desto mehr Strom kann man opfern
um dafür eine höhere Spannung zu erzielen. Daher erhält
man mit Konzentratorzellen auch die höchsten Wirkungsgrade.
--
mfg Rolf Bombach
Michael S.
Nov 29, 2022, 9:05:12 AM11/29/22
to
Das bedeutet, dass bei einer nicht angeschlossenen Solarzelle zwar
ständig Elektronen von Photonen über den PN-Übergang geschubst werden,
die aber aufgrund der hohen Leerlaufspannung sofort wieder zurückhüpfen.
Bei angeschlossener Last ist der Umweg über die Last dagegen einfacher
und sie fließen dann über die Last zurück zur anderen Seite des
PN-Übergangs.
--
Michael
Axel Berger
Nov 29, 2022, 11:31:18 AM11/29/22
to
Rolf Bombach wrote:
> Für den optimalen
> Wirkungsgrad wird eine Spannung gewählt, bei der durchaus
> ansehnliche Ströme so verloren gehen.
Richtig. Für das sehr einfache und anschauliche Nullmodell hatte ich
eine Diode mit scharfem an/aus-Punkt angenommen. Daß es die in der
Realität so nicht gibt, wissen wir hoffentlich alle.
> Für den optimalen
> Wirkungsgrad wird eine Spannung gewählt, bei der durchaus
> ansehnliche Ströme so verloren gehen.
Richtig. Für das sehr einfache und anschauliche Nullmodell hatte ich
eine Diode mit scharfem an/aus-Punkt angenommen. Daß es die in der
Realität so nicht gibt, wissen wir hoffentlich alle.
Axel Berger
Nov 29, 2022, 11:31:53 AM11/29/22
to
"Michael S." wrote:
> Bei angeschlossener Last ist der Umweg über die Last dagegen einfacher
Exakt so.
> Bei angeschlossener Last ist der Umweg über die Last dagegen einfacher
Exakt so.
Rolf Bombach
Nov 29, 2022, 1:55:03 PM11/29/22
to
Michael S. schrieb:
externer Belastung weniger heiss wird als eine, die "einfach so"
rumliegt. Gibt es da Messungen? Klar, Energiesatz etc., aber
irgendwie ist es doch unheimlich. Vergleichbar mit Wärmepumpe.
--
mfg Rolf Bombach
> Interessante Betrachtung.
> Das bedeutet, dass bei einer nicht angeschlossenen Solarzelle zwar ständig Elektronen von Photonen über den PN-Übergang geschubst werden, die aber aufgrund der hohen Leerlaufspannung sofort wieder
> zurückhüpfen.
>
> Bei angeschlossener Last ist der Umweg über die Last dagegen einfacher und sie fließen dann über die Last zurück zur anderen Seite des PN-Übergangs.
Irgendwie bedeutet das dann auch, dass eine Solarzelle mit
> Das bedeutet, dass bei einer nicht angeschlossenen Solarzelle zwar ständig Elektronen von Photonen über den PN-Übergang geschubst werden, die aber aufgrund der hohen Leerlaufspannung sofort wieder
> zurückhüpfen.
>
> Bei angeschlossener Last ist der Umweg über die Last dagegen einfacher und sie fließen dann über die Last zurück zur anderen Seite des PN-Übergangs.
externer Belastung weniger heiss wird als eine, die "einfach so"
rumliegt. Gibt es da Messungen? Klar, Energiesatz etc., aber
irgendwie ist es doch unheimlich. Vergleichbar mit Wärmepumpe.
--
mfg Rolf Bombach
Michael S.
Nov 29, 2022, 3:50:03 PM11/29/22
to
Am 29.11.2022 um 19:55 schrieb Rolf Bombach:
> Michael S. schrieb:
>> Interessante Betrachtung.
>> Das bedeutet, dass bei einer nicht angeschlossenen Solarzelle zwar
>> ständig Elektronen von Photonen über den PN-Übergang geschubst werden,
>> die aber aufgrund der hohen Leerlaufspannung sofort wieder zurückhüpfen.
>>
>> Bei angeschlossener Last ist der Umweg über die Last dagegen einfacher
>> und sie fließen dann über die Last zurück zur anderen Seite des
>> PN-Übergangs.
>
> Irgendwie bedeutet das dann auch, dass eine Solarzelle mit
> externer Belastung weniger heiss wird als eine, die "einfach so"
> rumliegt. Gibt es da Messungen? Klar, Energiesatz etc., aber
Da sich die Farbe der Zelle belastet/unbelastet nicht ändert, hätte ich
> Michael S. schrieb:
>> Interessante Betrachtung.
>> Das bedeutet, dass bei einer nicht angeschlossenen Solarzelle zwar
>> ständig Elektronen von Photonen über den PN-Übergang geschubst werden,
>> die aber aufgrund der hohen Leerlaufspannung sofort wieder zurückhüpfen.
>>
>> Bei angeschlossener Last ist der Umweg über die Last dagegen einfacher
>> und sie fließen dann über die Last zurück zur anderen Seite des
>> PN-Übergangs.
>
> Irgendwie bedeutet das dann auch, dass eine Solarzelle mit
> externer Belastung weniger heiss wird als eine, die "einfach so"
> rumliegt. Gibt es da Messungen? Klar, Energiesatz etc., aber
wegen Energieerhaltung auch nichts anderes erwartet.
> irgendwie ist es doch unheimlich. Vergleichbar mit Wärmepumpe.
Michael
Sieghard Schicktanz
Nov 29, 2022, 4:13:05 PM11/29/22
to
Hallo Rolf,
Du schriebst am Tue, 29 Nov 2022 19:55:02 +0100:
> Irgendwie bedeutet das dann auch, dass eine Solarzelle mit
> externer Belastung weniger heiss wird als eine, die "einfach so"
> rumliegt. Gibt es da Messungen? Klar, Energiesatz etc., aber
> irgendwie ist es doch unheimlich. Vergleichbar mit Wärmepumpe.
Nee, wieso "unheimlich"? Seebeck, Peltier und Tomson lassen ggrüßen,
die haben die entsprechenden Effekte schon vor langer Zeit erkannt und
beschrieben. Die Wirkungen sind zwar im allgemeinen nur klein, aber
trotzdem gibt es entsprecende darauf basierende Geräte, seien es
Campingkühltruhen mit Peltier-Kühlung oder thermo-ionische Wandler zur
Stromversorgung von Raumsonden.
--
(Weitergabe von Adressdaten, Telefonnummern u.ä. ohne Zustimmung
nicht gestattet, ebenso Zusendung von Werbung oder ähnlichem)
-----------------------------------------------------------
Mit freundlichen Grüßen, S. Schicktanz
-----------------------------------------------------------
Du schriebst am Tue, 29 Nov 2022 19:55:02 +0100:
> Irgendwie bedeutet das dann auch, dass eine Solarzelle mit
> externer Belastung weniger heiss wird als eine, die "einfach so"
> rumliegt. Gibt es da Messungen? Klar, Energiesatz etc., aber
> irgendwie ist es doch unheimlich. Vergleichbar mit Wärmepumpe.
die haben die entsprechenden Effekte schon vor langer Zeit erkannt und
beschrieben. Die Wirkungen sind zwar im allgemeinen nur klein, aber
trotzdem gibt es entsprecende darauf basierende Geräte, seien es
Campingkühltruhen mit Peltier-Kühlung oder thermo-ionische Wandler zur
Stromversorgung von Raumsonden.
--
(Weitergabe von Adressdaten, Telefonnummern u.ä. ohne Zustimmung
nicht gestattet, ebenso Zusendung von Werbung oder ähnlichem)
-----------------------------------------------------------
Mit freundlichen Grüßen, S. Schicktanz
-----------------------------------------------------------
Wolfgang Allinger
Nov 29, 2022, 6:57:37 PM11/29/22
to
On 29 Nov 22 at group /de/sci/electronics in article tm5ki5$2ao08$1...@dont-email.me
<rolfnosp...@invalid.invalid> (Rolf Bombach) wrote:
> Michael S. schrieb:
>> Interessante Betrachtung.
>> Das bedeutet, dass bei einer nicht angeschlossenen Solarzelle zwar ständig
>> Elektronen von Photonen über den PN-Übergang geschubst werden, die aber
>> aufgrund der hohen Leerlaufspannung sofort wieder zurückhüpfen.
>>
>> Bei angeschlossener Last ist der Umweg über die Last dagegen einfacher und
>> sie fließen dann über die Last zurück zur anderen Seite des PN-Übergangs.
> Irgendwie bedeutet das dann auch, dass eine Solarzelle mit
> externer Belastung weniger heiss wird als eine, die "einfach so"
> rumliegt.
Logisch! Sonnenenergie wird eingebracht und nicht als elektrische Watt
> Michael S. schrieb:
>> Interessante Betrachtung.
>> Das bedeutet, dass bei einer nicht angeschlossenen Solarzelle zwar ständig
>> Elektronen von Photonen über den PN-Übergang geschubst werden, die aber
>> aufgrund der hohen Leerlaufspannung sofort wieder zurückhüpfen.
>>
>> Bei angeschlossener Last ist der Umweg über die Last dagegen einfacher und
>> sie fließen dann über die Last zurück zur anderen Seite des PN-Übergangs.
> Irgendwie bedeutet das dann auch, dass eine Solarzelle mit
> externer Belastung weniger heiss wird als eine, die "einfach so"
> rumliegt.
entsorgt. Demzufolge muss die beschienene und nicht angeschlossene Zelle
wärmer sein, als eine, die Leistung abgibt.
Saludos (an alle Vernünftigen, Rest sh. sig)
Wolfgang
--
Ich bin in Paraguay lebender Trollallergiker :) reply Adresse gesetzt!
Ich diskutiere zukünftig weniger mit Idioten, denn sie ziehen mich auf
ihr Niveau herunter und schlagen mich dort mit ihrer Erfahrung! :p
(lt. alter usenet Weisheit) iPod, iPhone, iPad, iTunes, iRak, iDiot
Axel Berger
Nov 30, 2022, 2:15:15 AM11/30/22
to
Wolfgang Allinger wrote:
> Demzufolge muss die beschienene und nicht angeschlossene Zelle
> wärmer sein, als eine, die Leistung abgibt.
Irgendwo habe ich mal (glaubwürdig) gelesen, daß wegen dieses
> Demzufolge muss die beschienene und nicht angeschlossene Zelle
> wärmer sein, als eine, die Leistung abgibt.
Energieentzuges Solarzellen auf dem Dach noch etwas kühler als eine
Begrünung.
Hans-Peter Diettrich
Nov 30, 2022, 2:49:13 AM11/30/22
to
On 11/29/22 3:05 PM, Michael S. wrote:
> Am 29.11.2022 um 13:32 schrieb Rolf Bombach:
>> Der Flussstrom der Diode nimmt exponentiell mit der Spannung
>> zu. Eine "Flussspannung" ist daher kontextabhängig.
>> Dieser parasitäre Strom im innern der Zelle fliesst also
>> immer, wenn die Spannung nicht Null ist.
Einspruch!
> Am 29.11.2022 um 13:32 schrieb Rolf Bombach:
>> Der Flussstrom der Diode nimmt exponentiell mit der Spannung
>> zu. Eine "Flussspannung" ist daher kontextabhängig.
>> Dieser parasitäre Strom im innern der Zelle fliesst also
>> immer, wenn die Spannung nicht Null ist.
> Das bedeutet, dass bei einer nicht angeschlossenen Solarzelle zwar
> ständig Elektronen von Photonen über den PN-Übergang geschubst werden,
> die aber aufgrund der hohen Leerlaufspannung sofort wieder zurückhüpfen.
fließt. So kenne ich das von den Elektronen auf dem Gitter von
Elektronenröhren.
> Bei angeschlossener Last ist der Umweg über die Last dagegen einfacher
> und sie fließen dann über die Last zurück zur anderen Seite des
> PN-Übergangs.
ergibt, trickst man gerne mit einer adaptiven Entnahme. Sonst bekommt
man bei Kurzschluß zwar viel Strom aber bei 0 Spannung, und im Leerlauf
viel Spannung bei 0 Strom. Das Optimum liegt dann irgendwo dazwischen.
DoDi
Wolfgang Allinger
Nov 30, 2022, 3:06:22 AM11/30/22
to
On 30 Nov 22 at group /de/sci/electronics in article 63870353...@Berger-Odenthal.De
<Sp...@Berger-Odenthal.De> (Axel Berger) wrote:
> Wolfgang Allinger wrote:
>> Demzufolge muss die beschienene und nicht angeschlossene Zelle
>> wärmer sein, als eine, die Leistung abgibt.
> Irgendwo habe ich mal (glaubwürdig) gelesen, daß wegen dieses
> Energieentzuges Solarzellen auf dem Dach noch etwas kühler als eine
> Begrünung.
Claro, IMHO Energiebilanz überlegen.
> Wolfgang Allinger wrote:
>> Demzufolge muss die beschienene und nicht angeschlossene Zelle
>> wärmer sein, als eine, die Leistung abgibt.
> Irgendwo habe ich mal (glaubwürdig) gelesen, daß wegen dieses
> Energieentzuges Solarzellen auf dem Dach noch etwas kühler als eine
> Begrünung.
Rolf Bombach
Dec 15, 2022, 1:19:07 PM12/15/22
to
Axel Berger schrieb:
nicht, da sich die Pflanzen über die Wasserverdunstung kühlen.
Die Zelle ist mehr oder weniger schwarz; 20% auskoppeln macht
daraus nicht grün.
--
mfg Rolf Bombach
> Wolfgang Allinger wrote:
>> Demzufolge muss die beschienene und nicht angeschlossene Zelle
>> wärmer sein, als eine, die Leistung abgibt.
>
> Irgendwo habe ich mal (glaubwürdig) gelesen, daß wegen dieses
> Energieentzuges Solarzellen auf dem Dach noch etwas kühler als eine
> Begrünung.
Vielleicht kühler, als ein dunkelgrüner Anstrich. Ansonsten eher
>> Demzufolge muss die beschienene und nicht angeschlossene Zelle
>> wärmer sein, als eine, die Leistung abgibt.
>
> Irgendwo habe ich mal (glaubwürdig) gelesen, daß wegen dieses
> Energieentzuges Solarzellen auf dem Dach noch etwas kühler als eine
> Begrünung.
nicht, da sich die Pflanzen über die Wasserverdunstung kühlen.
Die Zelle ist mehr oder weniger schwarz; 20% auskoppeln macht
daraus nicht grün.
--
mfg Rolf Bombach
Axel Berger
Dec 15, 2022, 3:17:34 PM12/15/22
to
Rolf Bombach wrote:
> Ansonsten eher
> nicht, da sich die Pflanzen über die Wasserverdunstung kühlen.
> Ansonsten eher
Genau das war das Thema des Artikels. Dachbegrünung wird ja immer gegen
Hitzeinseln empfohlen. Die Behauptung war, Solaraneele würden den Effekt
übersteigen. Ob es stimmt, weiß ich natürlich nicht, nur daß es dort
genau so behauptet wurde.
Sieghard Schicktanz
Dec 15, 2022, 4:13:06 PM12/15/22
to
Hallo Rolf,
Du schriebst am Thu, 15 Dec 2022 19:19:06 +0100:
> > Energieentzuges Solarzellen auf dem Dach noch etwas kühler als eine
> > Begrünung.
>
> Vielleicht kühler, als ein dunkelgrüner Anstrich. Ansonsten eher
> nicht, da sich die Pflanzen über die Wasserverdunstung kühlen.
> Die Zelle ist mehr oder weniger schwarz; 20% auskoppeln macht
> daraus nicht grün.
Da stimmt schon im Prinzip, die Solarzellen "sehen" grünes Licht ja
garnicht mehr. Die nutzen bevorzugt IR, aber nichtmal das wird
beeinflußt, sondern nur die daraus erzeugten Phononen, die vorher die
Elektronen in den äußeren Stromkreiss getrieben haben. Die sind nachher
erschöpft und deswegen kühler. ...
Du schriebst am Thu, 15 Dec 2022 19:19:06 +0100:
> > Energieentzuges Solarzellen auf dem Dach noch etwas kühler als eine
> > Begrünung.
>
> Vielleicht kühler, als ein dunkelgrüner Anstrich. Ansonsten eher
> nicht, da sich die Pflanzen über die Wasserverdunstung kühlen.
> Die Zelle ist mehr oder weniger schwarz; 20% auskoppeln macht
> daraus nicht grün.
garnicht mehr. Die nutzen bevorzugt IR, aber nichtmal das wird
beeinflußt, sondern nur die daraus erzeugten Phononen, die vorher die
Elektronen in den äußeren Stromkreiss getrieben haben. Die sind nachher
erschöpft und deswegen kühler. ...
Rolf Bombach
Dec 17, 2022, 5:51:34 PM12/17/22
to
Sieghard Schicktanz schrieb:
aber schwer im Hirn an. Ich finde es immer wieder überraschend
und faszinierend, wie das Peltier-Element kalt wird, wenn ich
z.B. 12 V / 5 A anhänge. Jedenfalls auf einer Seite...
Ich kenne mehrere Physiker, die irgendwie ein furchtbar
langweiliges Leben haben. Egal, was passiert, für die war
alles völlig klar.
Und nein, Peltier hat überhaupt nicht kapiert, was er entdeckt
hat. Er beharrte zeitlebens darauf, einen thermomagnetischen
Effekt entdeckt zu haben. Obwohl viele Zeitgenossen versucht
haben, ihm das mit der Spannung zu erklären.
Solche Charaktere sind also keinesfalls neu.
Und dass es Thomson gelungen wäre, den Effekt nachzuweisen,
darf bezweifelt werden.
--
mfg Rolf Bombach
> Hallo Rolf,
>
> Du schriebst am Tue, 29 Nov 2022 19:55:02 +0100:
>
>> Irgendwie bedeutet das dann auch, dass eine Solarzelle mit
>> externer Belastung weniger heiss wird als eine, die "einfach so"
>> rumliegt. Gibt es da Messungen? Klar, Energiesatz etc., aber
>> irgendwie ist es doch unheimlich. Vergleichbar mit Wärmepumpe.
>
> Nee, wieso "unheimlich"? Seebeck, Peltier und Tomson lassen ggrüßen,
> die haben die entsprechenden Effekte schon vor langer Zeit erkannt und
> beschrieben. Die Wirkungen sind zwar im allgemeinen nur klein, aber
> trotzdem gibt es entsprecende darauf basierende Geräte, seien es
> Campingkühltruhen mit Peltier-Kühlung oder thermo-ionische Wandler zur
> Stromversorgung von Raumsonden.
Unheimlich wie etwa ein Paradoxon. Die Sachlage ist klar, kommt
>
> Du schriebst am Tue, 29 Nov 2022 19:55:02 +0100:
>
>> Irgendwie bedeutet das dann auch, dass eine Solarzelle mit
>> externer Belastung weniger heiss wird als eine, die "einfach so"
>> rumliegt. Gibt es da Messungen? Klar, Energiesatz etc., aber
>> irgendwie ist es doch unheimlich. Vergleichbar mit Wärmepumpe.
>
> Nee, wieso "unheimlich"? Seebeck, Peltier und Tomson lassen ggrüßen,
> die haben die entsprechenden Effekte schon vor langer Zeit erkannt und
> beschrieben. Die Wirkungen sind zwar im allgemeinen nur klein, aber
> trotzdem gibt es entsprecende darauf basierende Geräte, seien es
> Campingkühltruhen mit Peltier-Kühlung oder thermo-ionische Wandler zur
> Stromversorgung von Raumsonden.
aber schwer im Hirn an. Ich finde es immer wieder überraschend
und faszinierend, wie das Peltier-Element kalt wird, wenn ich
z.B. 12 V / 5 A anhänge. Jedenfalls auf einer Seite...
Ich kenne mehrere Physiker, die irgendwie ein furchtbar
langweiliges Leben haben. Egal, was passiert, für die war
alles völlig klar.
Und nein, Peltier hat überhaupt nicht kapiert, was er entdeckt
hat. Er beharrte zeitlebens darauf, einen thermomagnetischen
Effekt entdeckt zu haben. Obwohl viele Zeitgenossen versucht
haben, ihm das mit der Spannung zu erklären.
Solche Charaktere sind also keinesfalls neu.
Und dass es Thomson gelungen wäre, den Effekt nachzuweisen,
darf bezweifelt werden.
--
mfg Rolf Bombach
Rolf Bombach
Dec 17, 2022, 6:05:10 PM12/17/22
to
Sieghard Schicktanz schrieb:
Die Empfindlichkeit sinkt mit abnehmender Wellenlänge kontinuierlich
ab, auf etwa die Hälfte bei 400 nm. Die sehen also noch sehr gut
im grünen Spektralbereich.
Auf einer Wellenlängenskala hat das Sonnenlicht bei etwa 550 nm.
Die Abnahme kommt vorallem davon, dass 1 J blaues Licht nur
etwa halb so viele Photonen hat wie 1 J im Nah-IR. Die
höhere Energie der blauen Photonen kann aber in einer einfachen
Si-Zelle nicht genutzt werden; der Abstand bis zur Bandlücke
wird verheizt.
--
mfg Rolf Bombach
> Hallo Rolf,
>
> Du schriebst am Thu, 15 Dec 2022 19:19:06 +0100:
>
>>> Energieentzuges Solarzellen auf dem Dach noch etwas kühler als eine
>>> Begrünung.
>>
>> Vielleicht kühler, als ein dunkelgrüner Anstrich. Ansonsten eher
>> nicht, da sich die Pflanzen über die Wasserverdunstung kühlen.
>> Die Zelle ist mehr oder weniger schwarz; 20% auskoppeln macht
>> daraus nicht grün.
>
> Da stimmt schon im Prinzip, die Solarzellen "sehen" grünes Licht ja
> garnicht mehr. Die nutzen bevorzugt IR, aber nichtmal das wird
> beeinflußt, sondern nur die daraus erzeugten Phononen, die vorher die
> Elektronen in den äußeren Stromkreiss getrieben haben. Die sind nachher
> erschöpft und deswegen kühler. ...
Die Si-Solarzellen haben ein Empfindlichkeitsmaximum um 1000 nm rum.
>
> Du schriebst am Thu, 15 Dec 2022 19:19:06 +0100:
>
>>> Energieentzuges Solarzellen auf dem Dach noch etwas kühler als eine
>>> Begrünung.
>>
>> Vielleicht kühler, als ein dunkelgrüner Anstrich. Ansonsten eher
>> nicht, da sich die Pflanzen über die Wasserverdunstung kühlen.
>> Die Zelle ist mehr oder weniger schwarz; 20% auskoppeln macht
>> daraus nicht grün.
>
> Da stimmt schon im Prinzip, die Solarzellen "sehen" grünes Licht ja
> garnicht mehr. Die nutzen bevorzugt IR, aber nichtmal das wird
> beeinflußt, sondern nur die daraus erzeugten Phononen, die vorher die
> Elektronen in den äußeren Stromkreiss getrieben haben. Die sind nachher
> erschöpft und deswegen kühler. ...
Die Empfindlichkeit sinkt mit abnehmender Wellenlänge kontinuierlich
ab, auf etwa die Hälfte bei 400 nm. Die sehen also noch sehr gut
im grünen Spektralbereich.
Auf einer Wellenlängenskala hat das Sonnenlicht bei etwa 550 nm.
Die Abnahme kommt vorallem davon, dass 1 J blaues Licht nur
etwa halb so viele Photonen hat wie 1 J im Nah-IR. Die
höhere Energie der blauen Photonen kann aber in einer einfachen
Si-Zelle nicht genutzt werden; der Abstand bis zur Bandlücke
wird verheizt.
--
mfg Rolf Bombach
Sieghard Schicktanz
Dec 18, 2022, 4:13:09 PM12/18/22
to
Hallo Rolf,
Du schriebst am Sun, 18 Dec 2022 00:05:08 +0100:
> Die Si-Solarzellen haben ein Empfindlichkeitsmaximum um 1000 nm rum.
> Die Empfindlichkeit sinkt mit abnehmender Wellenlänge kontinuierlich
> ab, auf etwa die Hälfte bei 400 nm. Die sehen also noch sehr gut
> im grünen Spektralbereich.
Bist Du Dir da sicher? Ich meine gehört zu haben, die Absorptionskurve
geht so um die 0,7...0,8 eV recht steil nach unten, weil Si ein direkter
Halbleiter ist.
> Auf einer Wellenlängenskala hat das Sonnenlicht bei etwa 550 nm.
Was? (Du meinst wohl "sein Maximum", das kommt etwa hin.
> Die Abnahme kommt vorallem davon, dass 1 J blaues Licht nur
> etwa halb so viele Photonen hat wie 1 J im Nah-IR. Die
> höhere Energie der blauen Photonen kann aber in einer einfachen
> Si-Zelle nicht genutzt werden; der Abstand bis zur Bandlücke
> wird verheizt.
Genau.
Du schriebst am Sun, 18 Dec 2022 00:05:08 +0100:
> Die Si-Solarzellen haben ein Empfindlichkeitsmaximum um 1000 nm rum.
> Die Empfindlichkeit sinkt mit abnehmender Wellenlänge kontinuierlich
> ab, auf etwa die Hälfte bei 400 nm. Die sehen also noch sehr gut
> im grünen Spektralbereich.
geht so um die 0,7...0,8 eV recht steil nach unten, weil Si ein direkter
Halbleiter ist.
> Auf einer Wellenlängenskala hat das Sonnenlicht bei etwa 550 nm.
> Die Abnahme kommt vorallem davon, dass 1 J blaues Licht nur
> etwa halb so viele Photonen hat wie 1 J im Nah-IR. Die
> höhere Energie der blauen Photonen kann aber in einer einfachen
> Si-Zelle nicht genutzt werden; der Abstand bis zur Bandlücke
> wird verheizt.
Sieghard Schicktanz
Dec 18, 2022, 4:13:09 PM12/18/22
to
Hallo Rolf,
Du schriebst am Sat, 17 Dec 2022 23:51:32 +0100:
> > Nee, wieso "unheimlich"? Seebeck, Peltier und Tomson lassen ggrüßen,
> > die haben die entsprechenden Effekte schon vor langer Zeit erkannt
...
> Ich kenne mehrere Physiker, die irgendwie ein furchtbar
> langweiliges Leben haben. Egal, was passiert, für die war
> alles völlig klar.
Das müssen wohl mathematische Genies sein, die die komplizierten
Gleichungen für jedes System aufstellen und lösen können, auch wenn
die überhaupt keine Lösung haben...
Solche Leute sollten sich dann wohl mit Quantenphysik und deren
Experimenten beschäftigen.
> Und nein, Peltier hat überhaupt nicht kapiert, was er entdeckt
Kann schon sein so ist es ja vielen Entdeckern gegangen. Sowas wird
man in ein paar Jahrzehnten vielleicht auch von den aktuellen
Quantenexperimentatoren sagen, die sich u.a. am Computerieren
versuchen.
Du schriebst am Sat, 17 Dec 2022 23:51:32 +0100:
> > Nee, wieso "unheimlich"? Seebeck, Peltier und Tomson lassen ggrüßen,
> > die haben die entsprechenden Effekte schon vor langer Zeit erkannt
> Unheimlich wie etwa ein Paradoxon. Die Sachlage ist klar, kommt
> aber schwer im Hirn an. Ich finde es immer wieder überraschend
> und faszinierend, wie das Peltier-Element kalt wird, wenn ich
> z.B. 12 V / 5 A anhänge. Jedenfalls auf einer Seite...
Ja, das ist recht interessant und verblüffend.
> aber schwer im Hirn an. Ich finde es immer wieder überraschend
> und faszinierend, wie das Peltier-Element kalt wird, wenn ich
> z.B. 12 V / 5 A anhänge. Jedenfalls auf einer Seite...
> Ich kenne mehrere Physiker, die irgendwie ein furchtbar
> langweiliges Leben haben. Egal, was passiert, für die war
> alles völlig klar.
Gleichungen für jedes System aufstellen und lösen können, auch wenn
die überhaupt keine Lösung haben...
Solche Leute sollten sich dann wohl mit Quantenphysik und deren
Experimenten beschäftigen.
> Und nein, Peltier hat überhaupt nicht kapiert, was er entdeckt
man in ein paar Jahrzehnten vielleicht auch von den aktuellen
Quantenexperimentatoren sagen, die sich u.a. am Computerieren
versuchen.
Eric Bruecklmeier
Dec 19, 2022, 2:24:55 AM12/19/22
to
Am 18.12.2022 um 21:14 schrieb Sieghard Schicktanz:
> Hallo Rolf,
>
> Du schriebst am Sun, 18 Dec 2022 00:05:08 +0100:
>
>> Die Si-Solarzellen haben ein Empfindlichkeitsmaximum um 1000 nm rum.
>> Die Empfindlichkeit sinkt mit abnehmender Wellenlänge kontinuierlich
>> ab, auf etwa die Hälfte bei 400 nm. Die sehen also noch sehr gut
>> im grünen Spektralbereich.
>
> Bist Du Dir da sicher? Ich meine gehört zu haben, die Absorptionskurve
> geht so um die 0,7...0,8 eV recht steil nach unten,
bei 400nm noch etwa 40%
> Hallo Rolf,
>
> Du schriebst am Sun, 18 Dec 2022 00:05:08 +0100:
>
>> Die Si-Solarzellen haben ein Empfindlichkeitsmaximum um 1000 nm rum.
>> Die Empfindlichkeit sinkt mit abnehmender Wellenlänge kontinuierlich
>> ab, auf etwa die Hälfte bei 400 nm. Die sehen also noch sehr gut
>> im grünen Spektralbereich.
>
> Bist Du Dir da sicher? Ich meine gehört zu haben, die Absorptionskurve
> geht so um die 0,7...0,8 eV recht steil nach unten,
> weil Si ein direkter
> Halbleiter ist.
Emissionsspektrum ist natürlich schmaler.
Rolf Bombach
Dec 27, 2022, 4:36:45 PM12/27/22
to
Rolf Bombach schrieb:
--
mfg Rolf Bombach
>
> Und nein, Peltier hat überhaupt nicht kapiert, was er entdeckt
> hat. Er beharrte zeitlebens darauf, einen thermomagnetischen
> Effekt entdeckt zu haben. Obwohl viele Zeitgenossen versucht
> haben, ihm das mit der Spannung zu erklären.
Völliger Quark. Sorry. Gemeint war natürlich Thomas Johann Seebeck.
> Und nein, Peltier hat überhaupt nicht kapiert, was er entdeckt
> hat. Er beharrte zeitlebens darauf, einen thermomagnetischen
> Effekt entdeckt zu haben. Obwohl viele Zeitgenossen versucht
> haben, ihm das mit der Spannung zu erklären.
--
mfg Rolf Bombach
Rolf Bombach
Dec 27, 2022, 5:08:21 PM12/27/22
to
Sieghard Schicktanz schrieb:
370 nm. Ja, die Absorption geht Richtung rot runter.
https://de.wikipedia.org/wiki/Silicium#Physikalische_Eigenschaften
Etwas runter scrollen und dann Diagramm am rechten Rand.
Anekdote: Ein zugegebenermassen genialer, aber etwas weltfremder
Theoretiker, nennen wir ihn mal Harald, kam mal ganz aufgeregt
ins Labor: Er hätte nochmals alles nachgerechnet und wäre
zum Schluss gekommen, in ganz dünnen Schichten müsste Silizium
gelb durchscheinend sein.
Ich: Klaro. Er: Wie kommst DU darauf? Ich: <Schublade auf,
montierte Dünnschichtprobe rausnehm, rüberreich>.
Er hält das Ding gegen das Licht und ist happy. Noch happier
war er, als ich ihm die Probe geschenkt habe.
Danke an Herrn Sauerbier vom MPI für biophysikalische Chemie
in Göttingen für die Anfertigung der Proben.
Praktische Folgen dieser Absorptionen siehe CCD-Kameras,
insbesondere auch "back illuminated".
Durch Anpassen der Schichtdicke ist der Chip eher Rot oder
eher Blau-empfindlich.
Solarzellen, keine Ahnung, wird wohl preislich optimiert sein.
https://www.ise.fraunhofer.de/content/dam/ise/de/images/presseinfos/2015/diagramm_spektrale_empfindlichkeit.png
Leider Durcheinander von Filterkurven (BGnn, RGnnn, KGn, OGnnn)
und Zellen.
>> Auf einer Wellenlängenskala hat das Sonnenlicht bei etwa 550 nm.
>
> Was? (Du meinst wohl "sein Maximum", das kommt etwa hin.
Ja, war wohl etwas spät. Auf der physikalisch sinnvolleren Frequenzskala
liegt das Maximum bei 865 nm.
--
mfg Rolf Bombach
> Hallo Rolf,
>
> Du schriebst am Sun, 18 Dec 2022 00:05:08 +0100:
>
>> Die Si-Solarzellen haben ein Empfindlichkeitsmaximum um 1000 nm rum.
>> Die Empfindlichkeit sinkt mit abnehmender Wellenlänge kontinuierlich
>> ab, auf etwa die Hälfte bei 400 nm. Die sehen also noch sehr gut
>> im grünen Spektralbereich.
>
> Bist Du Dir da sicher? Ich meine gehört zu haben, die Absorptionskurve
> geht so um die 0,7...0,8 eV recht steil nach unten, weil Si ein direkter
> Halbleiter ist.
Si ist ein indirekter Halbleiter. Der direkte Übergang liegt bei
>
> Du schriebst am Sun, 18 Dec 2022 00:05:08 +0100:
>
>> Die Si-Solarzellen haben ein Empfindlichkeitsmaximum um 1000 nm rum.
>> Die Empfindlichkeit sinkt mit abnehmender Wellenlänge kontinuierlich
>> ab, auf etwa die Hälfte bei 400 nm. Die sehen also noch sehr gut
>> im grünen Spektralbereich.
>
> Bist Du Dir da sicher? Ich meine gehört zu haben, die Absorptionskurve
> geht so um die 0,7...0,8 eV recht steil nach unten, weil Si ein direkter
> Halbleiter ist.
370 nm. Ja, die Absorption geht Richtung rot runter.
https://de.wikipedia.org/wiki/Silicium#Physikalische_Eigenschaften
Etwas runter scrollen und dann Diagramm am rechten Rand.
Anekdote: Ein zugegebenermassen genialer, aber etwas weltfremder
Theoretiker, nennen wir ihn mal Harald, kam mal ganz aufgeregt
ins Labor: Er hätte nochmals alles nachgerechnet und wäre
zum Schluss gekommen, in ganz dünnen Schichten müsste Silizium
gelb durchscheinend sein.
Ich: Klaro. Er: Wie kommst DU darauf? Ich: <Schublade auf,
montierte Dünnschichtprobe rausnehm, rüberreich>.
Er hält das Ding gegen das Licht und ist happy. Noch happier
war er, als ich ihm die Probe geschenkt habe.
Danke an Herrn Sauerbier vom MPI für biophysikalische Chemie
in Göttingen für die Anfertigung der Proben.
Praktische Folgen dieser Absorptionen siehe CCD-Kameras,
insbesondere auch "back illuminated".
Durch Anpassen der Schichtdicke ist der Chip eher Rot oder
eher Blau-empfindlich.
Solarzellen, keine Ahnung, wird wohl preislich optimiert sein.
https://www.ise.fraunhofer.de/content/dam/ise/de/images/presseinfos/2015/diagramm_spektrale_empfindlichkeit.png
Leider Durcheinander von Filterkurven (BGnn, RGnnn, KGn, OGnnn)
und Zellen.
>> Auf einer Wellenlängenskala hat das Sonnenlicht bei etwa 550 nm.
>
> Was? (Du meinst wohl "sein Maximum", das kommt etwa hin.
liegt das Maximum bei 865 nm.
--
mfg Rolf Bombach
Sieghard Schicktanz
Dec 28, 2022, 4:13:06 PM12/28/22
to
Hallo Rolf,
Du schriebst am Tue, 27 Dec 2022 23:08:22 +0100:
> > Absorptionskurve geht so um die 0,7...0,8 eV recht steil nach
> > unten, weil Si ein direkter Halbleiter ist.
>
> Si ist ein indirekter Halbleiter. Der direkte Übergang liegt bei
Upps - äh, ja, natürlich, sorry... _Eigentlich_ weiß ich das ja auch,
aber da hatte ich mich total verirrt. Sorry.
...
Augenempfindlichkeit "angepasst".
> Solarzellen, keine Ahnung, wird wohl preislich optimiert sein.
Da kommt's nur auf ausreichenden "Wirkungsgrad" an, und da spielen noch
ein paar andere - elektronische - Eigenschaften der Zelle mit.
...
Du schriebst am Tue, 27 Dec 2022 23:08:22 +0100:
> > Absorptionskurve geht so um die 0,7...0,8 eV recht steil nach
> > unten, weil Si ein direkter Halbleiter ist.
>
> Si ist ein indirekter Halbleiter. Der direkte Übergang liegt bei
aber da hatte ich mich total verirrt. Sorry.
...
> Praktische Folgen dieser Absorptionen siehe CCD-Kameras,
> insbesondere auch "back illuminated".
> Durch Anpassen der Schichtdicke ist der Chip eher Rot oder
> eher Blau-empfindlich.
Und mit den unterschiedlichsten Filtern mehr oder weniger an die
> insbesondere auch "back illuminated".
> Durch Anpassen der Schichtdicke ist der Chip eher Rot oder
> eher Blau-empfindlich.
Augenempfindlichkeit "angepasst".
> Solarzellen, keine Ahnung, wird wohl preislich optimiert sein.
ein paar andere - elektronische - Eigenschaften der Zelle mit.
...
> >> Auf einer Wellenlängenskala hat das Sonnenlicht bei etwa 550 nm.
...
> Ja, war wohl etwas spät. Auf der physikalisch sinnvolleren
> Frequenzskala liegt das Maximum bei 865 nm.
Ja, das hängt von der Normierung ab, ob Wellenlänge oder Wellenzahl.
> Frequenzskala liegt das Maximum bei 865 nm.
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