Solarmodule in solarbetriebenen Wasserpumpenanlagen verstehen

Solarmodule in solarbetriebenen Wasserpumpenanlagen verstehen

Lernen Sie die verschiedenen Typen von Solarmodulen kennen und erfahren Sie, wie Sie Ihre eigenen Module im Grundfos Product Center auslegen können.

Solarmodule sind wichtig für Lösungen, die mit Solarenergie laufen. 

In diesem Lernmodul sehen wir uns die verschiedenen Typen von Solarmodulen genauer an. Auch erläutern wir deren Funktion und das Auslegen eigener Solarmodule mithilfe des Grundfos Product Centers.

Einfach ausgedrückt: Solarmodule absorbieren die Energie der Sonnenstrahlen, um Strom zu erzeugen. Ein typisches Solarmodul besteht aus 36 bis 72 Solarzellen. Diese liefern eine Leistung von 50 bis 300 Watt. 

Es gibt zwei Typen von Solarmodulen: kristalline und Dünnschicht-Module. Sehen wir uns deren wesentliche Unterschiede an.

Kristalline Solarmodule werden am häufigsten verwendet. Mitunter eignen sich jedoch Dünnschicht-Module besser. 

Dünnschicht-Solarmodule liefern eine höhere Leistung bei wolkigem und warmem Wetter. Kristalline Module sind dagegen optimal für kaltes Wetter. Die Module unterscheiden sich in Bezug auf die Effizienz, Größe und Ausführungsmöglichkeiten. Kristalline Module bieten meist eine Effizienz von 13 bis 20%. Die Effizienz von Dünnschicht-Modulen beträgt dagegen 6 bis 8%. Kristalline Module sind auch wesentlich kleiner. Das macht sie zur idealen Lösung für beengten Platz.  

Bei kristallinen Solarmodulen gibt es zwei verschiedene Ausführungen: poly- und monokristalline Module. 

Monokristalline Module sind vollkommen schwarz. Mit einer Effizienz von bis zu 20% eignen sie sich besser bei warmem Wetter. 

Polykristalline Module sind hell- und dunkelblau gesprenkelt. Ihre Effizienz beträgt bis zu 17%. Sie sind allerdings günstiger herzustellen. Zudem wird weniger Silizium benötigt. 

Das waren die Eigenschaften der verschiedenen Solarmodultypen. Nachfolgend werfen wir nun einen genaueren Blick auf die elektrischen Eigenschaften von Solarmodulen. Beim Auswählen von Solarmodulen müssen einige wichtige elektrische Parameter beachtet werden.

Dazu gehört die Spannung bei maximalem Leistungspunkt bzw. Vmp. Das ist die Spannung, wenn Solarmodule optimal geladen werden.  

Dann ist da noch der Strom bei maximalem Leistungspunkt bzw. Imp. Ähnlich wie bei Vmp ist das der Strom bei optimaler Ladung der Solarmodule. 

Auch die Leerlaufspannung bzw. Voc ist entscheidend. Das ist die Spannung, wenn keine Kabel angeschlossen sind.

Der Kurzschlussstrom bzw. Isc ist der Strom, wenn die Kabel kurzgeschlossen sind.

Solarmodule können typischerweise in Reihen- oder Parallelschaltung elektrisch angeschlossen werden. Diese Anschlusstypen nennt man auch „String“ oder „Array“. 

Wie der Name schon sagt, sind die Module bei der Reihenschaltung in Reihe bzw. als String angeschlossen. Jedes Solarmodul im String erhöht die Spannung, wodurch die Ausgangsspannung insgesamt gesteigert wird. Wenn zum Beispiel vier Solarmodule in Reihe geschaltet sind und jedes 37 V liefert, wird die Ausgangsspannung von jedem Modul erhöht. 

So können vier Solarmodule in Reihenschaltung eine Spannung von 148 V liefern. 

Die Strings können auch parallel angeschlossen werden. Das ist der zweite Anschlusstyp. Damit eine Parallelschaltung funktioniert, müssen Spannung und Strom von jedem String gleich sein. Werden die Strings parallel geschaltet, trägt jeder String zum gesamten Ausgangsstrom des Arrays bei. Vier parallel geschaltete Strings mit einem Ausgangsstrom von 8 A liefern demnach einen Ausgangsstrom von insgesamt 32 A. 

Unabhängig vom Anschlusstyp müssen Ihre Solarmodule gemäß den geltenden elektrischen Spezifikationen ausgelegt und angeschlossen werden. Sehen wir uns das genauer an.

Bei solarbetriebenen Pumpenanlagen wird generell empfohlen, dass die gelieferte Spannung so hoch wie möglich ist – je nach Auslegungsgrenzen des Produkts. So lässt sich eine höhere Leistung erzielen. Und die benötigten Kabel sind dünner. Solarmodule werden einfach mithilfe von Kabelverbindern verdrahtet.

Kunden fragen bei solarbetriebenen Pumpstationen häufig, ob sie beim Auslegen ihrer Anlage im Grundfos Product Center ihre eigenen Solarmodule hinzufügen können. Die Antwort lautet: Ja. Im letzten Teil dieses Moduls zeigen wir Ihnen, wie das geht. 

Beim Auslegen Ihrer Pumpe im Grundfos Product Center können Sie verfügbare Solarmodule von Grundfos auswählen oder Ihre eigenen Solarmodule zum Auslegungsprogramm hinzufügen. 

Um Ihre eigenen Solarmodule hinzuzufügen, beginnen Sie die Auslegung. Wählen Sie unter „Solarmodule“ „Berechnen“ aus. Jetzt können Sie alle relevanten Informationen für das Solarmodul bearbeiten, das Sie erstellen möchten. Wenn Sie fertig sind, aktivieren Sie die Option „Speichern und schließen mit OK“. Ihr Solarmodul wird dann zum Auslegungsprogramm hinzugefügt.

Sie können auch die Ergebnisse für Solarmodule unterschiedlicher Marken oder Größen vergleichen.

Wählen Sie unter „Zweite Auswahl für das Solarmodul“ einfach das Solarmodul aus, mit dem Sie Ihr Modul vergleichen möchten. Klicken Sie auf „Auslegung starten“, um das Ergebnis anzeigen zu lassen.

Das waren die wesentlichen Eigenschaften von Solarmodulen. Fassen wir noch einmal zusammen:

Es gibt zwei Typen von Solarmodulen: kristalline und Dünnschicht-Module. Die Effizienz von kristallinen Modulen beträgt 13 bis 20% und die von Dünnschicht-Modulen 6 bis 8%.

Bei der Reihenschaltung sind die Solarmodule in Reihe bzw. als String angeschlossen. Bei einem Array sind mehrere Strings parallel geschaltet. 

Sie können Ihre eigenen Solarmodule zum Grundfos Product Center hinzufügen und die Auslegung auf diese Weise an Ihre Bedürfnisse anpassen.