Vom bestehenden PV-Feld ausgehen: Ihre Konfiguration in Daten für die Wechselrichterauslegung übersetzen
Die Modulwerte erfassen: Pmpp, Voc, Vmpp, Isc und Temperaturkoeffizienten (%/°C)
Für eine saubere Wechselrichterauslegung gehen Sie vom Datenblatt des Moduls aus, nicht von einem Zählerstand. Notieren Sie die STC-Werte Pmpp, Voc, Vmpp, Isc. Ergänzen Sie die Temperaturkoeffizienten, in %/°C, mindestens für Voc und Pmpp. Voc ist der Wert, der bei Kälte „ansteigt“. Er steuert das Risiko einer Überspannung auf der DC-Seite.
Die Strings beschreiben: Anzahl der Module in Reihe, Anzahl der Strings parallel, Verkabelung und Querschnitte
Dokumentieren Sie Ns (Module in Reihe) und Np (Strings parallel). Erfassen Sie die Hin- und Rückleiterlängen, den Kabeltyp PV1-F oder gleichwertig, die Querschnitte (mm²) und vorhandene Stringschutzvorrichtungen. Diese Erfassung legt den zu transportierenden DC-Strom fest und damit die Spannungsfälle und die Zulässigkeit der Wechselrichtereingänge.
Ausrichtungen und Verschattungen identifizieren: Warum ein MPPT-Eingang pro Ausrichtung die Wechselrichterauslegung verändert
Kartieren Sie die Ausrichtungen (Azimut, Neigung) und Verschattungen. Eine abweichende Ausrichtung oder eine bauliche Verschattung erfordert in der Praxis einen eigenen MPPT. Andernfalls begrenzt der am stärksten benachteiligte String das gesamte Feld, und Sie überdimensionieren den Wechselrichter unnötig oder verschlechtern seinen MPPT-Bereich. Um die Auswirkungen zu quantifizieren, stützen Sie sich auf geeignete Orientierungskoeffizienten.
Die Leistung von Feld und Wechselrichter abstimmen: das richtige Verhältnis anstreben, ohne zu überverkaufen
Den Unterschied zwischen Pcrête (Feld) / Pnominale (Wechselrichter) verstehen: Der Spitzenwert wird selten erreicht
Die Pcrête des Feldes wird unter STC-Bedingungen angegeben. Vor Ort drücken Einstrahlung, Einfallswinkel, DC-Verluste und vor allem die Zelltemperatur die momentane Leistung nach unten. Die Pnominale des Wechselrichters ist dagegen eine kontinuierliche AC-Leistung. Bei der Wechselrichterauslegung vergleichen Sie also einen DC-„Katalogwert“ mit einer realen AC-Kapazität.
Eine leichte Überdimensionierung des Feldes wählen: Auswirkungen auf Ertrag und Clipping
Ein etwas leistungsstärkeres Feld als der Wechselrichter hebt die Produktion über den Großteil der Stunden an, ohne die AC-Obergrenze zu verändern. Die Kehrseite heißt Clipping. Überschreitet das Feld die AC-Grenze, begrenzt der Wechselrichter den Ertrag. Das ist nur akzeptabel, wenn die Begrenzung über das Jahr hinweg gering bleibt und in der Studie dokumentiert ist. Um diesen Punkt zu objektivieren, stützen Sie sich auf eine Ertragsabschätzung, die die Verluste und das Clipping über das Jahr quantifiziert.
Die AC/DC-Passung validieren: praktische Grenzen je nach Standort, Neigung, Temperatur und Kundenziel
Legen Sie ein DC/AC-Verhältnis fest, das zum Potenzial des Standorts, zur Neigung, zur Hinterlüftung und zur Strategie passt. Eigenverbrauch, Einspeisung, Netzbegrenzung oder Priorität auf Ertrag. Lassen Sie Reserve bei der AC-Leistung im Sommer und prüfen Sie auch die DC-Eingangsbelastbarkeit, um Überraschungen im Betrieb zu vermeiden.
Die Spannung absichern: die Kaltberechnung, die den Wechselrichter vor Schäden schützt
Die Leerlaufspannung des Strings bei starker Kälte berechnen: Voc mit dem Temperaturkoeffizienten korrigieren
Für eine saubere Wechselrichterauslegung gehen Sie von der Modul-Voc bei STC und ihrem βVoc-Koeffizienten (%/°C) aus dem Datenblatt aus. Die Voc steigt, wenn die Zelle abkühlt. Berechnen Sie die Voc bei Kälte mit der linearen Korrektur. Verwenden Sie eine realistische minimale Zelltemperatur für den Standort, hilfsweise die minimale Außentemperatur mit Sicherheitszuschlag.
Die maximale Anzahl von Modulen in Reihe bestimmen: Unter der maximal zulässigen DC-Spannung bleiben
Das Kriterium ist einfach. Nmax = Ganzzahl der maximalen DC-Spannung des Wechselrichters geteilt durch die kalte Modul-Voc. Vergleichen Sie außerdem mit der zulässigen Spannung von DC-Trennschaltern, Überspannungsschutzgeräten und Steckverbindern. Ziel ist es, im ungünstigsten Fall unter der Grenze zu bleiben.
Den maßgeblichen Fall erkennen: der klassische Fehler „Ich dimensioniere nach Leistung“ und vergesse die Voc bei Kälte
In der Praxis kommt es zum Schaden, wenn der Wechselrichter nach kW ausgewählt und die Strings „nach Gefühl“ freigegeben werden. An einem frostigen Morgen übersteigt die String-Voc die VDC max, die Elektronik bekommt die Überspannung ab. Letzter Punkt: Unterschiedliche Ausrichtungen müssen auf getrennte MPPT gehen, sonst verlieren Sie Ertrag und verkomplizieren die Prüfungen.
Den Sommerbetrieb sicherstellen: trotz Hitze im MPPT-Fenster bleiben
Die Vmpp des Strings bei der höchsten Zelltemperatur berechnen: den Koeffizienten (%/°C) anwenden
Für den Sommerpunkt gehen Sie vom Modul-Datenblatt bei STC aus. Erfassen Sie Vmpp_STC und den Temperaturkoeffizienten von Vmpp in %/°C (negativ). Schätzen Sie anschließend die maximale Zelltemperatur am Standort und berechnen Sie dann die String-Vmpp: Vmpp_mod(T) = Vmpp_STC × (1 + coef/100 × (Tcell à 25)). Multiplizieren Sie mit Ns.
Die Mindestanzahl von Modulen in Reihe festlegen: Vmpp muss im MPPT-Fenster des Wechselrichters bleiben
Leiten Sie Ns_min = Aufrundung(VMPPT_min Wechselrichter / Vmpp_mod(Tcell_max)) ab. Bei der Wechselrichterauslegung sollten Sie eine Reserve für DC-Spannungsfälle und Alterung einplanen. Ist Ns zu gering, verlässt der Wechselrichter den MPP-Tracking-Bereich und begrenzt oder fällt sogar ab.
Mehrstring-Konfigurationen beherrschen: Längen, Spannungsfälle und Ausgleich der Eingänge
Bei mehreren Strings gleichen Sie Ns auf demselben MPPT ab, wenn die Ausrichtungen identisch sind. Bei unterschiedlichen Dachflächen trennen Sie die Strings auf separate Eingänge oder auf unterschiedliche MPPT. Prüfen Sie den Kabelspannungsfall bei Impp und die Stromverteilung bei Parallelschaltung. Methodische Referenz: NF C 15-712-1 und IEC 62548.
Ströme und Eingänge prüfen: Sättigung vermeiden, besonders bei mehreren Strings
Den um den normativen Sicherheitskoeffizienten erhöhten Isc mit dem zulässigen Eingangsstrom vergleichen
Bei der Wechselrichterauslegung dürfen Sie sich nicht auf die Leistung beschränken. Nehmen Sie den Kurzschlussstrom des Moduls (Isc), wenden Sie den normativen Sicherheitskoeffizienten an und vergleichen Sie dann mit dem maximalen Eingangsstrom aus dem Datenblatt des Wechselrichters (pro MPPT oder pro Eingang).
Den Strom pro Eingang und den Gesamtstrom prüfen: Auswirkungen paralleler Strings
Sobald Sie Strings parallel schalten, addieren sich die Ströme. Prüfen Sie die Grenze pro Eingang und die gesamte DC-Grenze des Geräts. Ein klassischer Fehler ist, dass jeder String für sich normkonform ist, die zusammengeschalteten Strings aber insgesamt die Grenze überschreiten.
Die Strings korrekt zuordnen: eine Ausrichtung pro MPPT und die Fallstricke gemischter Eingänge
Ordnen Sie pro MPPT eine konsistente Ausrichtung und Belegung zu. Das Mischen von Ost/West oder unterschiedlicher Stringlängen auf demselben Eingang erzeugt unterschiedliche MPP-Punkte, und Sie verlieren Ertrag, während die Fehlersuche komplizierter wird. Mehr zum Einfluss der Ausrichtung finden Sie unter Ausrichtung und Neigung von PV-Modulen.
