String (PV)
Gruppe in Reihe geschalteter PV-Module: Die Spannungen addieren sich, der Strom bleibt der eines einzelnen Moduls.
Module werden in Reihe geschaltet, damit die Spannung in den Bereich kommt, in dem Wechselrichter effizient arbeiten und die Leitungsverluste gering bleiben. Im String addieren sich die Spannungen, der Strom ist für alle gleich: 20 Module mit 40 V MPP-Spannung arbeiten also bei knapp 800 V. Mehrere Strings lassen sich anschließend an einem MPPT-Eingang oder in einem Generatoranschlusskasten parallel schalten.
Die Stringlänge wird von zwei temperaturabhängigen Grenzen bestimmt:
β ist der Temperaturkoeffizient der Spannung (etwa −0,25 bis −0,30 %/°C). Am kältesten Morgen steigt die Leerlaufspannung über ihren STC-Wert und muss trotzdem unter der Systemgrenze bleiben: 600 V (Wohngebäude in Nordamerika), 1.000 V (Wohn- und Gewerbeanlagen in Europa) oder 1.500 V (Solarparks). Am heißesten Tag darf die Betriebsspannung die minimale MPPT-Spannung des Wechselrichters nicht unterschreiten.
Weil alle Module denselben Strom führen, bremst das schwächste den ganzen String: Verschattung, Verschmutzung oder eine defekte Zelle an einem Modul ziehen die anderen mit herunter, solange keine Bypassdioden eingreifen. Deshalb verteilt man unterschiedlich ausgerichtete Dachflächen auf getrennte MPPT-Eingänge oder setzt Leistungsoptimierer bzw. Mikrowechselrichter ein.
Verwandte Begriffe
Alle Begriffe →- DC/AC-Verhältnis
Verhältnis der DC-Nennleistung eines PV-Generators bei STC zur AC-Nennleistung des Wechselrichters; auch Inverter Loading Ratio (ILR) genannt.
- Stringwechselrichter
Wechselrichter, der den Gleichstrom eines oder mehrerer PV-Strings in netzsynchronen Wechselstrom umwandelt, meist mit mehreren unabhängigen MPPT-Eingängen.
- Bypass-Diode
Diode, die in einem PV-Modul parallel zu einer Zellgruppe geschaltet ist und den Strangstrom an verschatteten oder defekten Zellen vorbeileitet, damit keine Hotspots entstehen.
- MPPT (Maximum Power Point Tracking)
Regelalgorithmus in Wechselrichter oder Laderegler, der die Arbeitsspannung laufend nachführt, damit der PV-Generator die maximal verfügbare Leistung liefert.
- Temperaturkoeffizient
Prozentuale Änderung von Leistung, Spannung oder Strom eines PV-Moduls je Grad Celsius Abweichung der Zelltemperatur von 25 °C.