PV Module Verkabelung seriell/parallel gemischt?

[PCTüftler]

Hallo,

ist es möglich 6 x 420 Watt PV Module so zu verkabeln das ich 3 parallele Paare seriell verbinde, bzw. ist es überhaupt möglich/ratsam parallele Paare seriell zu verbinden?
Dazu würde ich gern an jedem Modul Optimierer verbauen, da es hier und da zu Schattenbildung kommen kann. Allerdings gerate ich immer mehr ins Grübeln ob das so überhaupt funktionieren würde. 🤔

Der Hintergrund wäre das ich in einem Bereich bis max. 160V und 25A bleiben muss und es in 3 Paaren einfacher wäre wegen der Aufstellung frei im Garten.

Einfacher wäre es natürlich 3 serielle Paare parallel zu verbinden, allerdings könnte ich dann nicht die volle Leistung abrufen da die A überschritten würden.

Wäre echt dankbar für Aufklärung

 

[ghecko]

ist es möglich 6 x 420 Watt PV Module so zu verkabeln das ich 3 parallele Paare seriell verbinde, bzw. ist es überhaupt möglich/ratsam parallele Paare seriell zu verbinden?

Kann man durchaus. Du musst halt mit der übrig bleibenden Stringspannung zurecht kommen. Und der Strom verdreifacht sich. Da kannst du dann mindestens 6mm² Solarkabel verlegen.

Dazu würde ich gern an jedem Modul Optimierer verbauen, da es hier und da zu Schattenbildung kommen kann.

Macht hier meiner Meinung nach wenig Sinn, das ist eher sinnvoll, wenn die 6 Module in einem String bleiben.

Einfacher wäre es natürlich 3 serielle Paare parallel zu verbinden, allerdings könnte ich dann nicht die volle Leistung abrufen da die A überschritten würden.

Um welches Gerät geht es denn hier genau? Und um welche Module?

 

[madmax2010]

habe ich so an einem meiner BKW:
https://www.amazon.de/NUZAMAS-Solarpanel-T-Abzweigverbinder-Kabelkoppler-Combiner/dp/B06ZZVJFCG

schau nur, dass die Panels eine Schottky Diode haben
https://www.mpptsolar.com/de/solarmodule-parallel-schalten.html

Ergänzung (18. Februar 2025)

Das sollte der Artikel sein, den ich damals genutzt habe:
https://www.electronics-lab.com/article/bypass-diodes-in-solar-panels/

 

[ghecko]

schau nur, dass die Panels eine Schottky Diode haben

Solange davon nicht ein Paar im Schuppen steht ist das an sich kein Problem, auch ohne Diode. Diffuses Licht reicht für die Module aus um fast volle Spannung zu erzeugen, womit kein Rückwärtsstrom fließt, selbst wenn ein String beschattet ist und die anderen volle Leistung hergeben.

Prinzipiell kann ein Rückstrom nur dann auftreten, wenn Module parallel geschaltet werden und die offene
Klemmenspannung (Leerlaufspannung U PV 0 ) der einzelnen parallelen Strings unterschiedlich ist. Im normalen
Betrieb wird dies bei gleich langen Strings hinreichend vermieden. Da Abschattungen keinen nennenswerten
Einfluss auf U PV 0 haben, tritt selbst in diesem Sonderfall kein nennenswerter Rückstrom auf. Im störungsfreien
Betrieb eines korrekt ausgelegten PV-Generators kann kein überhöhter Rückstrom auftreten.

https://files.sma.de/downloads/Rueckstrom-UDE083010.pdf

 

[PCTüftler]

Servus @ghecko,

ich möchte für meine Insellösung den "Blackview Oscal PowerMax6000" verwenden, der kann die besagten 160V und 25A annehmen. Module sind 2 Suntech STP S-C54/Nshm und 4 Jinko Solar JKM435N-54HL4R-B
6² Kabel sind schon verlegt bzw. vorhanden.

Im Moment betreibe ich nur die 2 Suntech Module und ein mobiles 400 Watt Modul im Parallelbetrieb an einer kleineren Powerstation.

Und der Strom verdreifacht sich.

Der Strom? Wenn ich 3 parallele Paare habe die seriell verbunden sind müsste sich dann der Strom nicht "nur" verdoppeln und die Spannung verdreifachen, also ~20 A und 100 V

das ist eher sinnvoll, wenn die 6 Module in einem String bleiben

Hmm, auch wenn zB. ein paralleles Modulpaar das seriell mit dem Rest verbunden ist teilweiße oder komplett im Schatten steht, was durchaus vorkommen kann?
Dazu frage ich mich ob diese Ströme nicht die Optimierer überfordern würden, da bei dieser Art der Verbindung ja der komplette Strom durch die Optimierer fließt, oder bin ich da auf dem Holzweg?

Hab mal schnell meine Paintkünste angewendet um den angedachten Aufbau zu verdeutlichen:

 

[DerkleineGrisu]

Der Strom? Wenn ich 3 parallele Paare habe die seriell verbunden sind müsste sich dann der Strom nicht "nur" verdoppeln und die Spannung verdreifachen, also ~20 A und 100 V

Achtung Leihen wissen & Berechnung

Also,

wenn du die Solarmodule Parallel schaltest erhöht sich die Ampere aber nicht die Volt und Watt.

Beispiel 2 Module 9,5 A 12 volt und 450W werden daraus 19 A 12 V und 450W

wenn du die Solarmodule in reihe, schaltest erhöht sich die Spannung und Watt aber nicht die Ampere.

Beispiel 2 Module 9,5 A 12 Volt und 450W , werden daraus 9,5 A 24 Volt und 900 W

wie ich es lese, willst du also 3*2 Module in Reihe schalten und diese dann Parallel laufen lassen.

du musst nun schauen was der Wechselrichter verkraftet bzw was der Stromspeicher verträgt.

Das beste wäre, wenn der Wechselrichter / Stromspeicher 3 Solarpanel Eingänge hätte.
Dann würden die 3*2 Solarmodule unabhängig voneinander laufen und würden sich gegenseitig nicht "beeinflussen".

wenn alle "Leitungen" an einen Anschluss gehen würde bei meinem Beispiel:

Ampere 28,5 , 24 Volt und 900 W.

oder wenn der Wechselrichter 3 Eingänge hätte:

je Eingang 9,5 A , 24 Volt , 900 W

bei 2 Eingängen könnte man es so schalten:

2*3 Module ergibt 2* 9,5A , 36 Volt 1350 W

 

[PCTüftler]

Achtung Leihen wissen

Da hätte ich wohl das Lesen schon einstellen können ... "Laien" nicht "Leihen"!

wenn du die Solarmodule Parallel schaltest erhöht sich die Ampere aber nicht die Volt und Watt.

Das ergibt doch überhaupt keinen Sinn, selbstverständlich bekommst du auch mehr Leistung (Watt).

Wenn ein Modul zB. 10 A und 30 V hat, ergibt das 300 Watt. Wenn ich nun 2 dieser Module parallel schalte erhöht sich die Stromstärke (A), aber nicht die Spannung (V), somit hätte ich 20 A und 30 V. Daraus resultieren dann 600 Watt, denn die doppelte Stromstärke löst sich ja nicht in Luft auf.

wie ich es lese, willst du also 3*2 Module in Reihe schalten und diese dann Parallel laufen lassen.

Nein, ich will jeweils 2 Module parallel und dann 3 dieser Paare in Reihe schalten. So wie du es verstanden hast gäbe es ja keine offenen Fragen, da dies ohne Probleme möglich wäre wenn da nicht das Problem die der etwas zu hohen Stromstärke wäre und dadurch etwas Leistung verloren ginge.

So wie ich das geplant hätte wären das außerdem bei 6 Modulen knapp 2 KWp und nicht 1350, wie kommst du da denn drauf?
3 Paare mit jeweils 2 Modulen (jeweils ~20A/~30V) in Serie (3x30V) geschaltet würden dann ~20 A bei ~90V ergeben.

Die Frage bleibt nun nach wie vor, funktioniert das so wie oben skizziert?

 

[ghecko]

ich möchte für meine Insellösung den "Blackview Oscal PowerMax6000" verwenden, der kann die besagten 160V und 25A annehmen.

Okay. Da würde ich von Optimierern absehen, der MPPT muss mit denen kompatibel sein. Wie die Box darauf reagiert kann ich dir nicht sagen. Im schlimmsten Fall schrottest du dir deinen Solareingang und dann ist die ganze Box für die Tonne.

Module sind 2 Suntech STP S-C54/Nshm und 4 Jinko Solar JKM435N-54HL4R-B
6² Kabel sind schon verlegt bzw. vorhanden.

Hab mal schnell meine Paintkünste angewendet um den angedachten Aufbau zu verdeutlichen:

Okay, das solltest du so nicht machen. Was du da aufbaust ist ein Mesh, was den Verkabelungsaufwand erhöht und schaltungstechnisch keinen Sinn ergibt.
Mach einfach 2 Strings draus und schalte die am jeweiligen Ende parallel.
Da du unterschiedliche Module verbaust, je String ein Suntech und 2 Jinko.
Das sich die Spannungen und die Ströme leicht unterscheiden ist nicht ideal, aber funktionieren wird es.

Was ich nach deinem ersten Post im Kopf hatte waren 3 Strings aus jeweils 2 Modulen in Reihe und die alle Parallel.

Wird die Insel ne fest installierte Lösung? Denn dann hätte ich zu dem PowerMax600 ggf bessere Alternativen, die mehr Flexibilität bieten und die volle Solarleistung nutzen können.

 

[PCTüftler]

Da würde ich von Optimierern absehen

Danke!

das solltest du so nicht machen.

Dachte ich mir schon, hatte da schon so ein Gefühl das es so nicht funktionieren wird, auch wenn es so schön gepasst hätte, schade.
Bin nun ganz froh das die Frage geklärt wurde weil ich irgendwie nichts zu dieser Art der Verkabelung fand und die ganze Zeit am Grübeln war ob das wirklich so schlau wäre. Danke auch dafür, jetzt kann ich wieder ruhig schalfen.

Mach einfach 2 Strings draus und schalte die am jeweiligen Ende parallel.

Das wäre dann wohl die beste Lösung, auch wenn mir 3 Paare aufgrund der Beschaffenheit des Gartens und blöden Schattenbildung an manchen Stellen mehr zusagen würden.

Das sich die Spannungen und die Ströme leicht unterscheiden ist nicht ideal

Ist mir bewusst ... leider hab ich die Suntech nicht mehr bekommen, aber bei den Neuen drauf geachtet möglichst nah ran zu kommen.

3 Strings aus jeweils 2 Modulen in Reihe und die alle Parallel.

Gut das ich den Pinsel geschwungen hab.

Wird die Insel ne fest installierte Lösung?

Naja, eher semi ... sollte eigentlich immer "einfach" transportabel sein. Ok, das Teil wiegt auch seine ~40 Kg und der eventuell folgende Zusatzakku wäre auch nicht viel leichter. 🤷‍♂️

Aber was wären denn deine Alternativen?

 

[ThomasK_7]

Ich empfehle Dir noch einmal genau zu recherchieren, wie hoch die zulässigen Eingangsspannungen und -ströme bei Solar genau für dieses Teil sind. Ich habe da auf die Schnelle nur kleinere Werte wie von Dir angegeben gefunden. Es gibt aber auch versch. Ausführungsvarianten von Deiner favorisierten Powerbank mit untersch. Werten bei den Eingängen.
Dann wäre natürlich auch noch die Ausrichtung der Paneele zu wissen. Da Du so viele ran hängen möchtest, vermutlich in untersch. Himmelsrichtungen mit dann zeitversetzter Leistungsspitze. Das sollte dann so passen.

 

[ghecko]

Aber was wären denn deine Alternativen?

• Einen LifePo4 51,2V Akku (da gibt es verschiedene Möglichkeiten)
• Victron Multiplus 3000 GX
• Smart Solar 150/45

Ist dann halt fest installiert, bietet aber deutlich bessere Überwachung und Analyse. Du bist flexibler wenn du die Anlage erweitern willst und wenn der Akku mal durchgenudelt ist musst du einfach nur einen neuen verbauen und musst das Ding nicht entsorgen. Außerdem bekommst du mehr kWh im Speicher für dein Geld.
Könnte dann so aussehen:

 

[PCTüftler]

Ich empfehle Dir noch einmal genau zu recherchieren, wie hoch die zulässigen Eingangsspannungen und -ströme bei Solar genau für dieses Teil sind.

Das wurde schon mit dem Hersteller geklärt, hier gibt es leider falsche Daten die im Netz herumschwirren, auch in der ersten Auflage der Betriebsanleitung stehen zB. nur 60V statt 160V. (was bei 2400 Watt max. wenig Sinn ergibt)

vermutlich in untersch. Himmelsrichtungen

Da liegst du schon richtig, soll grob in Richtung Süd/Ost, Süd und West ausgerichtet werden, aber die Panels sind auch flexibel (hab einfach Lastrollen dran verbaut ) sodass ich sie auch einfach während des Tages anders ausrichten kann, zB. die Süd Panel werden dann auch nach Westen gedreht im Sommer am späteren Nachmittat.

Auch beim Rasenmähen sind die Rollen äußerst praktisch.

Ist dann halt fest installiert

Hatte mir auch schon ein "Set" zusammengestellt, aber war dann nicht so ganz überzeugt davon und wollte die "einfachere" Lösung haben.
Allerdings wiegen deine Argumente bezüglich Akkutausch und Flexibilität schon schwer, ich werde mir das nochmal in Ruhe durch den Kopf gehen lassen ob ich selbst bastle und dann auf dich zurück kommen.