Styra olika stora kretsar med en MPP-tracker?

[Markus]

Hej!

Jag har nyligen installerat en solcellsanläggning på mitt hus. Panelerna är monterade på två tak som har olika riktning mot solen. Den ena kretsen har 13 paneler, den andra 17. Säljaren fick ritningar över installationen och jag påpekade också att det var olika många paneler i kretsarna. Det skulle inte vara några problem.

Jag märker efter installationen att anläggningen ger ca 15% mer effekt om jag kopplar in en krets i taget jämfört med att ha båda inkopplade på en gång. Det beror (enligt mig) på att min inverter har fyra ingångar, men endast en MPP-tracker. (MPP-trackern reglerar spänningen till 400 V då bägge kretsarna, eller den mindre ensam är inkopplad, men till 550 V då enbart den större är inkopplad). Har haft kontakt med tillverkaren av invertern, som säger att invertern i beskrivningen används utanför specifikationerna och att garantin inte gäller.

Säljaren är inte helt med på resonemanget ovan, så jag vänder mig nu till er på forumet. Någon som vet riskerna med att styra två olika stora kretsar med en MPP-tracker? Kan det skada panelerna också (invertern lär nog bytas ut till slut)?

[Arne]

Hej Markus!

Först, bra initiativ att bygga en solcellsanläggning.

Kanske är det ett mindre känt fabrikat på växelriktaren du köpt,
eftersom du inte ange det. De flesta växelriktar-tillverkare har gratis
beräkningsprogram, där du kan mata in antal moduler,
modulfabrikat och typ, väderstreck de titta åt, uppvinkling,
och beräkna årlig kWh-skörd och annat.
Börja där och se. Programmen brukar protestera om man gör "tokkopplingar".

Din anläggning måtte vara på ca 7,5 kWp.

Du har modulerna på 2 olika tak,
som tittar i motsatta? väderstreck, då har du troligen en 3-fas
växelriktare på kanske 6 kW, skulle jag gissa på.

Med "olika riktning mot solen" Vad menar du?
Menar du att de 2 taken har olika azimut?  
Eller kanske bara att taken har olika uppvinkling, men samma azimut?

Azimut = vilket väderstreck modulerna tittar åt. Anges i grader.
Azimut = 0 grader är åt norr.
Azimut = 90 grader är åt öster
Azimut = 180 grader är åt söder.
Azimut = 270 grader är åt väster
osv
Uppvinkling = 0 grader, är platt mot marken.
Uppvinkling = 90 grader, är lodrät mot marken

Det vore bra om du nämnde vilka moduler(fabrikat och typ) du har.
Kanske har du tunnfilmsmoduler, och inte normala monokristallina eller multikristallina?

Som jag förstår det, så har du själv installerat anläggningen.
Du har alltså inte haft någon solcellsfirma,
som sålt en nyckelfärdig anläggning till dig och lämnat dig garantier.

Alltså, om du beskriver bättre, så får du säkert ett bra svar av någon i forumet.
Det finns nämligen här på forumet de med flerårig erfarenhet.
Vid oklar och luddig beskrivning, så får du luddigt och oklart svar.
Och vad värre är, kanske helt felaktigt svar.

Calles svar här nedan, är förhastat, skulle jag tro.
Han vet lika litet, som alla andra, som läser ditt inlägg,
hur du egentligen har byggt din anläggning.
Han har tvingats gissa och anta saker, som kan vara
felaktiga gissningar och antaganden.

Arne

[callec]

Hej
Du ska byta till en ny inverter med två mppt.
I nuläget får du bara ut det sämsta resultatet.
Mao den del som ligger i skugga eller är mindre belyst kommer att ge dig ditt resultat och det är för dåligt.

[Markus]

Hej och tack för svaren!

Eftersom jag fortfarande har en hyfsat god dialog med företaget som sålt anläggningen och min fråga rör principen att styra två olika stora kretsar med en MPPT tycker jag inte fabrikatet är så viktigt, det är ett välkänt tyskt företag som byggt invertern (och det är inte invertern i sig som är defekt). Problemet är att det svenska företaget som sålt anläggningen inte känt till hur en inverter faktiskt fungerar, utan upplever att de fått besked från tillverkaren att den aktuella invertern skulle fungera bra på min anläggning.

Anläggningen består av monokristallina paneler och är på 9,3 kWp. Taken har olika azimuth, 140 resp 230 grader samt har också olika antal paneler (13 resp 17).
Jag har själv satt upp railsen och panelerna på taket, men det fråntar ju inte solcellsfirman något ansvar vad gäller anläggningens funktion i det här fallet.

Tillverkaren av invertern säger nu att man aldrig kan få ut maximal effekt ur anläggningen, utan rekommenderar att invertern byts ut mot två stycken mindre (eftersom de inte har någon inverter med två MPPT bland sina produkter i lämplig storlek). Det är förmodligen billigare att byta till t ex en SMA-inverter med två MPPT.

Invertern tycks optimera spänningen på DC-sidan (pV) efter den mindre kretsen (ca 400 V). Kopplar jag bort den mindre kretsen och enbart låter kretsen med 17 paneler vara inkopplad hamnar spänningen på ca 540 V istället. Kretsen lämnar då ca 15% högre effekt. Vart tar "överskottseffekten" vägen när panelerna får jobba på 400 V istället för optimala 540 V?

Finns det någon risk att panelerna tagit skada av att ha använts på detta sätt ett par månader?

[Arne]

Markus förtrösta icke!

Tekniska problem kan botas om de beskrivs korrekt.
Solcellsdoktorn kommer nog att skriva ut recept på verksam medicin.

Jag har försökt vaska fram ur dina inlägg följande viktiga saker:

Växelriktare: effekt okänd, har endast 1 oberoende MPPT-ingång
Tak 1: 13 solcellmoduler à 310 Wp, azimut 140 grader, uppvinkling okänd?
Tak 2: 17 solcellmoduler, à 310 Wp, azimut 230 grader, uppvinkling okänd?
Solcellsmodulerna är samtliga monokristallina.
Varje taks moduler är seriekopplade att utgöra en sträng.

Du anger total märkeffekt för de 13 + 17 = 30 solcellsmodulerna till 9,3 kWp.
Det blir 310 Wp för varje solcellsmodul. Inga dåliga saker, alltså.
Kanske är det LG 310 N1C G4 Neon 2 mono 310 Wp?
Har säker kostat en duktig slant, kanske 3500 kr, inkl. moms per styck.
Har du ont om plats på taken, eftersom du har valt så effektstarka
och dyra solcellsmoduler?
Annars hade du fått normala av bra kvalitet, t.ex. 260 Wp för ca 2000 kr, per styck,
inkl. moms och frakt. Du skulle då ha behövs 36 moduler istället för de 30,
men hade sparat ca ca 33000 kr.

Har du parallellkopplat eller seriekopplat de 2 separata strängarna
innan de leds till den enda MPPT-ingången?
Du måste nästan ha parallellkopplat dem, pga annars skulle en seriekoppling
ge en tomgångsspänning vida över växelriktaren maxspänning,
som kanske kan vara 1000 Volt.

Vi får gissa på att du har parallellkopplat dem.

Frågeställningen har nu blivit bra mycket klarare.

Det där att de 2 olika takens moduler tittar i väderstreck,
som är 90 grader förskjutna till varandra är viktig fakta.

Ungefär så här måtte det vara:


Har du kopplat på detta sättet, så är det inte bra.
Oavsett uppvinkling på modulerna.

1. Alla modulerna blir nästan aldrig lika bestrålade.
(endast då solen lyser ifrån azimut 185 grader,
och om båda taken skulle ha samma uppvinkling,
så får alla moduler samma bestrålning.)

2. När solen lyser ifrån azimut 230 grader,
då får Tak 2 bra bestrålning, och producerar högre ström.
Strömmen från Tak 2 moduler kommer då
att "tryckas baklänges" genom modulerna i Tak 1,
tills spänningen från Tak 2 modulerna har sjunkit till Tak 1 spänning.
Överskottsenergin i Tak 2, går förlorad i modulerna i Tak 1.

3. Skall man parallellkoppla strängar, så skall de ha lika många moduler,
och av samma märkeffekt(Wp), och dessutom skall de vid varje tid bestrålas lika.
Det kan du inte uppfylla med din koppling.

Det kommer inte att bli bättre om du t.ex. skulle ha
samma antal moduler i varje sträng, säg 15 moduler i varje sträng.
Detta för att de får ju nästan aldrig samma bestrålning.
Om det är helt molnigt, då finns endast diffus solstrålning, som träffar modulerna,
och endast då får de samma bestrålning, men då är bestrålningsstyrkan mycket låg.

Med 2 oberoende MPPT-ingångar på en växelriktare, ja då går det bra
att ha din moduluppställning med olika antal moduler i varje sträng.

Du kan givetvis behålla din nuvarande växelriktare
(jag antar att den är på ca 6 kW), och ha den till Tak 2, som har 5,27 kWp.
Du skaffar då ytterligare en växelriktare för Tak 1 på ca 4 kW.

Men det är kanske enklare och tar mindre plats med en ny
växelriktare med 2 oberoende MPPT-ingångar på ca 8 à 9 kW.
Om du snart har tänkt bygga på flera moduler, kan du välja
en litet större växelriktare. En växelriktare på 10 kW t.ex. en
SMA Sunny Tripower 10000-TL20 kostar ca 23000 kr,
inkl. moms och frakt. Den har 2 oberoende MPPT-ingångar.
En Fronius Symo 10.0-3-M med samma effekt kostar ca 19700 kr,
inkl. moms och frakt. och har också 2 oberoende MPPT-ingångar.

Dina moduler har troligen inte tagit någon skada av att
vara kopplade som de är.  Moduler kan man kortsluta
och bestråla med fullt solljus i dagar, det tål de.

Om man parallellkopplar fler än 2 strängar, säg 3 strängar,
då kan man överhetta moduler i en sträng om modulerna i
den strängen är skuggade. De 2 bestrålade strängarna trycker då
ström baklänges genom de skuggade modulerna.

Ett alternativ kan vara att montera en effektoptimerare 350 W på
varje modul(skruvas fast i modulramen) kostar ca 550 kr,
inkl. moms och frakt. En ny växelriktare behövs då som styr
effektoptimerarna och som har en märkeffekt på
ca 10 kW, som också, kostar ca 16200 kr, inkl. moms och frakt.
SolarEdge har sådana, det är priset för deras prylar jag anger här.
Totalt alltså 32700 kr. Då kan då ha alla 30 modulerna i en enda sträng.
Växelriktaren har dessutom 2 oberoende MPPT-ingångar.
Dessutom kan du utan problem koppla in fler moduler i strängen,
som kan ha helt annan azimut och uppvinkling än de övriga i strängen.

Om säljaren inte är förmögen att lösa problemet, kan han väl inte ha något
emot att annan person löser problemet.

Använd växelriktartillverkarnas gratis tillhandahållna beräkningsprogram
för att se hur din koppling fungera med en ny växelriktare,
och vad du får för årsskörd av kWh. SMA, Fronius, SolarEdge
m.fl. har sådana.


Arne

[callec]

13+17=30
310w/panel