Warum MPPT-Regler im Winter sterben
Die Leerlaufspannung im Datenblatt gilt bei 25 °C. Bei Frost liegt sie rund zehn Prozent höher — und genau daran gehen Laderegler kaputt.
Im Datenblatt eines Solarmoduls steht eine Leerlaufspannung, etwa 24,3 Volt. Diese Angabe gilt unter Standard-Testbedingungen, also bei 25 Grad Zelltemperatur. Die Spannung eines Solarmoduls steigt aber, wenn es kälter wird — typischerweise um 0,3 Prozent je Kelvin.
Die Rechnung, die niemand macht
Bei minus zehn Grad sind das 35 Kelvin unter der Datenblattbedingung, also rund 10,5 Prozent mehr Spannung. Aus 24,3 Volt werden 26,9 Volt. Bei einem einzelnen Modul ist das harmlos. Bei vier Modulen in Reihe werden aus 97 Volt im Datenblatt jedoch 107 Volt — und ein Regler mit 100 Volt Eingangsgrenze ist zerstört.
Richtig auslegen
- Immer gegen die Leerlaufspannung bei −10 °C prüfen, nicht gegen den Datenblattwert.
- Den Temperaturkoeffizienten aus dem Datenblatt nehmen; er liegt meist zwischen −0,25 und −0,35 %/K.
- Auf der Stromseite Isc mit 1,25 multiplizieren — Reflexionen an Wolkenkanten treiben den Strom kurzzeitig über den Nennwert.
- Im Zweifel ein Modul weniger je Strang. Der Ertragsverlust ist gering, ein zerstörter Regler teuer.
Reihe oder parallel
In Reihe addieren sich die Spannungen, parallel die Ströme. Reihenschaltung hat den Vorteil geringerer Ströme und damit dünnerer Leitungen, verlangt aber einen MPPT-Regler — ein PWM-Regler kann Spannung nicht wandeln und verschenkt bei Reihenschaltung einen erheblichen Teil des Ertrags. Bei Teilverschattung, etwa durch eine Dachluke, ist Parallelschaltung im Vorteil: Ein verschattetes Modul zieht dann nicht den ganzen Strang herunter.