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Solaranlage - Systemmodule ala ibgmg

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Genau, da flattert nichts. Das Flattern ist vielleicht auch der falsche Begriff. Gefährlich sind feine Vibration für ein flexibles Modul. Wird das Modul aber vollflächig auf eine Trägerplatte aufgeklebt, können solche Vibrationen nicht entstehen.

 

Es ist aber klar, dass es in diesem Zusammenhang Fetigungsunterschiede bei den Flexmodulen gibt, die sich auch beträchtlich auf den Preis auswirken. 

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Nachtblau
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Könnte das Fehlen von Zellprotektoren zu den Ausfällen geführt haben?

 

Grüße

 

Nachtblau

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ibgmg

Bei den Wattstunde-Modulen gibt es keine Zellprotektoren, bzw. eine Schutzschaltung ist im Modul intergriert. Externe Zellprotektoren gibt es ausschließlich bei Solara. Dafür ist dann auch die 3-adrige Kabelverbindung notwendig.

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LumoBulli

Der Zellprotektor schützt die Zellen im Modul bei teilweiser Abschattung des Solarmoduls vor Überhitzung (Hotspot), hierzu sind auf der Platine 2 Bypassdioden aufgelötet. Bei handelsüblichen Glasmodulen mit Alurahmen befinden sich diese Bypass-Dioden in der Anschlußdose auf der Rückseite der Module.

Damit im Schadensfall die Dioden leicht ausgetauscht werden können werden diese Dioden im Zellprotektor und nicht in der Anschlußkappe eingebaut.

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ibgmg

Hallo,

 

Hier mal etwas genaueres zur Funktion des Zellprotektors

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Wie schon gesagt schützt der Zellprotektor bei Teilbeschattung vor Überhitzung der Zellen (Hotspots). Er kann aber auch noch eine 2. Funktion ausüben, die ggf. bei Parallelschaltung von Modulen angewendet wird. Fällt ein Modul aus, wird der Rückstrom verhindert. Nachteil dieser Schaltung ist aber, dass dies 0,6V Modulspannung kostet.

 

Ich überlege aber sowieso die Module künftig in Reihe zu schalten. Das erhöht die Modul Leerlaufspannung von 21,2V auf 42,2V und steigert damit die Effizienz gerade bei MPP Reglern beträchtlich. Durch die Reihenschaltung wird auch die Ladeschwelle von ca. 14V wesentlich schneller erreicht.

 

Nachteil der Reihenschaltung ist die Teilverschattung eines Moduls. In Reihe bedeutet ja, das Modul ist dann wie eins zu sehen und verhält sich auch so. Wird bei der Parallelschaltung 1 Modul verschattet, arbeitet das andere voll weiter. Bei der Reihenschaltung bricht der Ertrag in diesem Fall nahezu komplett ein. Ich sehe dennoch mehr Vorteile bei der Reihenschaltung, da ich nur selten eine Teilverschattung registriert habe. Die Zeiten voller Sonneneinstrahlung überwiegen bei weitem. Ich werde das mal genau beobachten.

 

Meine Solare M-Power Module werden Anfang nächster Woche geliefert :happy:.

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ibgmg

Hallo,

 

Ich habe heute meine Module, die ja beide Null Ladeleistung abgeben, nochmal gemessen und mit meiner Wärmebildkamera untersucht.

Die Ergebnisse nachfolgend:

 

Wattstunde WS110FX - Modul 1

 

 

 

 

 

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Das Modul müsste unter den Bedingungen 21,4V und min 5A liefern.

 

 

 

 

 

 

 

Edited by ibgmg
Temperaturskalen fixiert

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ibgmg

Wattstunde WS110FX - Modul 2

 

 

 

 

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Das Modul liefert zwar im Leerlauf 21,4V und 4,7A, ist aber dennoch defekt. Die Zellenbilder sprechen für sich. In der Anschlussdose scheint eine Sperrdiode defekt zu sein. Da das nicht austauschbar ist - Totalschaden.

Edited by ibgmg
Temperaturskalen fixiert

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Friesenfrauke

Hallo Markus,

 

ich weiß, du erklärst geduldig, daher trau ich mich mal zu fragen:

 

ich verstehe inhaltlich nicht, was auf den Wärmebildkamera zu sehen ist. Kannst du das noch einmal für mich als Doofi erläutern, quasi übersetzen?

 

Also, ich sehe bei beiden Modulen sehr unterschiedliche Bildausprägungen. 

Das Obere ist eher rötlich, was bedeutet das?

Ist das warm => Rückschluss funktioniert besser? Aber teilweise ist es stellenweise auch blau, also nur teildefekt?

 

Und das untere ist ja überwiegend blau, also funktioniert nichts?

Eine Zelle ist beim Unteren ja rot, die täte dann, kann aber insgesamt nichts bewirken?

 

Viele Grüße Frauke

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firefly_t5

Auf der rechten Seite siehst Du eine Skala. Rot=heiss, blau =kalt. Auf dem zweiten Bild lassen sich Hotspots und heisse Stellen erkennen. Auf dem ersten Bild des zweiten Moduls erkennt man am Rand der Zelle eine heisse Stelle (rot 57.2). Ich weiss nicht wie die Zellen verschaltet sind. Normalerweise sehen so kalte Lötstellen aus. Der Übergangswiderstand an kalten Lötstellen, kaputten Kabeln oder sonstigen defekten Elementen steigt an, respektive die Kontaktfläche wird kleiner. Wenn nun der gleiche Strom durch weniger Material fliesst, erwärmt sich das Material immer mehr. Dies ist ein wenig vereinfacht gesagt. Man sieht auf den Bildern, dass es Hotspots gibt und dass ganz offensichtlich die beiden Dioden sich unterschiedlich erhitzen. Hotspots können auf defekte Zellen hinweisen, heisse Übergänge auf defekte Lötstellen.

 

Gruess

 

Tobi

 

//die Edit hat noch einen spannenden Link gefunden:

 

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Edited by firefly_t5
Link hinzugefügt.

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ibgmg

Hallo,

 

Tobi hat ja schon einiges dazu geschrieben. Die Zellen sollten im Normalfall alle gleichmäßig erscheinen, als kaum Temperaturabweichungen untereinander aufweisen. Die kann man mit einer Wärmebildkamera mit entsprechender Empfindlichkeit in jedem Punkt (entsprechend der Auflösung) einer Fläche exakt prüfen.

 

Bei Temperaturunterschieden > 1-2K liegt ein bereits soweit erhöhter Zellwiderstand vor, der auf einen Defekt hindeutet. Je Größer der Temperaturunterschied desto höher der Zellwiderstand. Die Leistung des Moduls sinkt dementsprechend. Verantwortlich dafür könnten auch beeinträchtigte oder defekte Zellverbindungen sein. Gerade die Zelleverbindungen sind bei flexiblen Modulen sensibel. Da gibt es auch große Qualitätsunterschiede bei der Herstellung.

 

Daneben gibt es dann noch die Hot-Spots, also sehr hohe Temperaturen einzelner Zellen oder Zellbereiche. Der Grund für diese Erscheinung ist i.d.R. Teilverschattung oder Verschmutzung. Die Temperaturerhöhung kann bis zum Brand führen. Moderne Modulkonstruktionen haben Bypass-Dioden, die in so einem Falle die betroffene Zelle (die einzelnen Zellen sind ja in Reihe geschalten) kurz schließen und den Strom an der Zelle vorbeileiten. Solche Schutzschaltungen werden dann auch für ein ganzes Modul verwendet. Meist in die Anschlussdose intergiert, besser aber außerhalb.

 

Ich bin aber kein Experte für die Konstruktion von Solarmodulen. PV-Gutachter könnten über entsprechende elektrische Prüfungen und Wärmebild-Detailuntersuchungen an den Zellen viel weiteren Aufschluss liefern und vermutlich auch etwas zur Ursache sagen.

 

Eins ist aber klar. Diese Module sind Schrott, was ja auch die elektrischen Messergebnisse bestätigen. Was nun genau zu den Defekten geführt hat, kann nicht aus den Bildern herausgelesen werden.

 

Wen es interessiert, hier mal 2 weitere Links zur Prüfung von Solarmodulen:

 

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Gruß Markus

Edited by ibgmg

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Friesenfrauke

Hallo Markus,

hallo Tobi,

 

danke für eure Erläuterungen, nun weiß ich viel besser Bescheid! 👍

 

Jetztmaldiesolarlinkslesende Grüße Frauke

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ibgmg

Hallo,

 

Damit man die ganzen Wärmebildaufnahmen einfacher vergleichen kann, habe ich die Temperaturskalen fixiert und weitere Temperaturpunkte angegeben.

Edited by ibgmg

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HaLa
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ibgmg

Nein, sowas werde ich nicht mehr einbauen (würden auch garnicht passen, da wesentlich zu lang). In Frage kommt nur Solara oder SunWare. Die beiden liegen technisch und preislich auf gleichem Niveau. SunWare hat aber auch keine passende Größe. Deshalb wird es Solara.

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HaLa
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bei mir passt es

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ibgmg

Klar gibt es viele Varianten. Aber wie schon gesagt, ich werde keine derartigen Billigmodule mehr verwenden.

 

Im Netz gibt es sehr viele Ausfallberichte zu Lensum-Modulen. Auch eine deratige Konstruktion würde ich nicht verwenden. Meine Konstrukton schaut anders aus und wird nun mit Solare bestückt :happy: .Du kannst aber gern einen eigenen Thread über deine Version aufmachen und die Details dort vorstellen.

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Ernesto

Wer billig kauft und schwablig montiert, kauft mehrmals. Ich bin gespannt auf die Erfahrung mit den teureren Modulen und drücke natürlich die Daumen, dass dies ein Erfolg wird. Wermutstropfen, ich muss noch mehr ansparen.

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firefly_t5

Ich bin auch gespannt auf die Variante mit den Solara Modulen. Aus bereits genannten Gründen passen mir die Module im Moment noch nicht auf meinen Bus/in mein Konzept. Es ist aber sicher sehr spannend zu verfolgen. Gibt es wirklich noch keine vernünftige Möglichkeit geben, solche Module für unter €300.- zu beschaffen? Wie sieht es mit den Offgridtec Modulen aus? Die nennen sich ja auch "Marine Module". Meiner Meinung nach sollten sogar die Wattstunde Module etwas taugen sofern denn die Herstellung passt. Wegen ein paar Dioden kann das Modul ja nicht so viel teurer werden.

 

Gruess

 

Tobi

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ibgmg
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Nein gibt es nicht.

 

Auch die Offgridtec-Module unterscheiden sich da nicht. In der Werbung werden meist nur die hervorragenden Leistungsdaten der verwendeten Solarzellen herausgestellt und jeder übertrifft sich mit seinen Wirkungsgradangaben hinsichtlich Solarertrag und Zelleffizienz.

 

Das sagt leider null, nichts über die Qualität des gesamten Moduls aus. Das hängt auch nicht nur von ein paar Dioden ab. Aber genau da fängt das Probleme schon an. Dioden können bei Überspannung ganz schnell kaputt gehen. Extern verbaute Dioden für den Zellenschutz können einfach getauscht werden. Die bei diesen „Billigmodellen“ in den Anschlussdosen verbauten Dioden können nicht getauscht werden. Das Modul ist dann Schrott, wenn nur eine der Dioden defekt wird. Es sind aber noch viele weitere wesentliche Qualitätsunterschiede vorhanden, das habe ich gelernt.

 

Die Art der Zellverbindungen ist eines der ganz wesentlichen, des verwendete Material der Deckschichten unter- und oberhalb der Zellen, die verwendete hochtransparente Abdeckfolie und die Gestaltung der Oberfläche, die Art der Stabilisierung der Moduleinheit im gesamten hinsichtlich Schwingungen, Längs und Querbiegung, usw. Da gibt es wie ich mittlerweile weiß, sehr, sehr große Unterschiede, die sich aber auch ganz stark auf den Preis auswirken. Ob ein flexibles Solarmodul sich Marinemodul nennt oder ob es wirkliche eins ist, wirst du dann wissen, wenn du mit deiner Segelyacht wegen Ruderbruch auf dem Atlantik treibst und dein Funkgerät vom Strom deiner beiden Solarmodule abhängt.

 

Die Unterschiede sind jedenfalls groß und ich werde da keine Kompromisse mehr eingehen, nicht beim Aufwand für so eine Anlage.

Edited by ibgmg

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ibgmg
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Hallo,

 

Diese Ergebnisse meiner Untersuchung der Module mit der Wärmebildkamera habe ich am Wochenende auch an Wattstunde geschickt. Heute hat mich der Geschäftsführer Herr Pokorny von Wattsunde angerufen und mir mitgeteilt, dass meine Ergebnisse in vollem Umfang stichhaltig und die Module defekt sind. Sie hätten die Untersuchung auch in genau gleicher Art durchgeführt (Wärmebildaufnahme unter Last) und wären ehrlicherweise zur gleichen Aussage gekommen.

 

Warum sich die Module in so großer Zahl unter diesen Einsatzbedingungen verabschieden bleibt letztendlich Spekulation. Dies könnte nur in wissenschaftliche abgesicherten Testreihen untersucht werden. 

 

Wattsunde hat mir den vollen Kaufpreis zurückerstattet, also kein Warenersatz wie es die Garantiebedingungen vorsehen. Dies deshalb, weil ich mit Ersatzmodulen nichts anfangen kann und Herr Pokorny weiß, dass ich nun Solara-Module verbauen werde. Das ist für mich OK und ein Zeichen, dass sich Wattstunde mit der Thematik ernst auseinander setzt und auch nicht in den Garantiebedingungen einen Ausweg zur Leistungsverweigerung gesucht hat, was ich fast befürchtet hatte und was sich durchaus angeboten hätte. Klar bleibe ich beim Aufwand meiner Arbeit sitzen, aber das ist das Risiko eine Produktentwicklung.

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LumoBulli

Na das ist mal eine positive Aussage von dem Geschäftsführer, kann man nur hoffen, dass Tom genau so entschädigt wird und sein Geld bekommt von der Firma Wattstunde.

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Havelock

Ich habe nochmal eine Frage zu den Wärmebildern:

Es gibt ja mehere Fotos je Modul.

Sind das unterschiedliche Bereiche eines Mouduls

oder nach unterschiedlichen "Belichtungszeiten" aufgenommen

oder unterschiedliche Lichtverhältnisse?

 

Irgendwie kann ich das nicht einordnen.

 

Gruß,

Thomas

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firefly_t5

Natürlich, aber auf einer Segelyacht hat das Modul ganz andere Anforderungen und ein anderes Risikoprofil. Ich bin einfach der Meinung, dass es möglich sein muss, so ein Modul zu vernüftigen Preisen zu bekommen. €1600.- für Module auf dem Bus sind für mich einfach ein overkill. Ich werde einmal meine Kontakte reaktivieren, welche Module im Marinebereich vertreiben...

 

 

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Deine Arbeit hat vielen Leuten eine gute, nachhaltige Versorgung mit mobilem Strom zu einem vernünftigen Preis ermöglicht. Egal welche Module nun verwendet werden, die Idee und die Umsetzung bleiben ja erhalten.👍

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ibgmg
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Mit Lichtrverhältnissen hat das rein garnichts zu tun. Es sind verschiedene Bereiche des Moduls, die in mehr oder weniger unterschiedlichen Zeitabständen aufgenommen wurden. Daher kann auch das Grundtemperaturniveau (also die Grundfarbe) von ein zum anderen Bild wechseln. Entscheidend sind aber die gemessenen Temperaturdifferenzen, daher spielt das zunächst nur eine untergeordnete Rolle. Wichtiger wird das dann, wenn sich Fehler erst auf einem höheren Temperaturniveau zeigen. Das war hier aber gar nicht nötig, weitere Untersuchungen durchzuführen.

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ibgmg
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Meine Erfahrungen sagen mir mittlerweile, dass ein vernünftiger Preis für nachhaltig gute Flex-Module unter diesen Einsatzbedingungen preislich woanders anzusiedeln ist. Aber da kann sich ja jeder austoben, die Angebote sind grenzenlos.

 

Ein einzelnes Modul-Set mit Solara S400M31 bestückt wird unterm Strich min. bei 1.600,- liegen, wenn man es gewerblich vertreibt (ohne Einbau). Im Eigenbau wird es natürlich etwas günstiger werden, aber auch an die 1.200,- heranreichen. Der jährliche Tausch ggf. nicht geeigneter Module ist ja auch keine Lösung

Edited by ibgmg

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