User manual

18 Betrieb
Betrieb4.0
Der Betrieb des TriStar-MPPT erfolgt voll automatisch. Nach erfolgter Installation gibt es nur wenige Aufgaben für
den Bediener. Dennoch sollte der Bediener mit dem in diesem Kapitel beschriebenen Betrieb und Wartung des
TriStar-MPPT vertraut sein.
4.1 TrakStar
TM
MPPT-Technologie
Der TriStar-MPPT verwendet die TrakStar
TM
Maximum-Power-Point-Tracking-Technologie von Morningstar, um mög-
lichst viel Leistung vom Solargenerator aufzunehmen. Der Tracking-Algorithmus funktioniert voll automatisch und
bedarf keinerlei Anpassung durch den Benutzer. Bei der TrakStar
TM
-Technologie wird der maximale Leistungspunkt
(maximum power point) des Solargenerators verfolgt (der sich mit den Wetterverhältnissen ändert) und dabei sicher-
gestellt, dass im Verlauf des Tages immer die maximale Leistung vom Solargenerator aufgenommen wird.
Stromverstärkung
Unter den meisten Bedingungen „verstärkt“ die TrakStar
TM
-Technologie den Solarladestrom. So können bei einem
System zum Beispiel 36 Ampere Solarstrom in den TS-MPPT ießen, aber 44 Ampere Ladestrom in die Batterie
strömen. Der TriStar-MPPT erzeugt aber keinen Strom! Sie können sicher sein, dass die vom TriStar-MPPT aufge-
nommene Leistung und die vom TriStar-MPPT abgegebene Leistung identisch sind. Da Leistung das Produkt von
Spannung und Strom (Volt x Ampere) ist, gilt das Folgende*:
(1) Vom TriStar-MPPT aufgenommene Leistung = vom TriStar-MPPT abgegebene Leistung
(2) Aufgenommene Volt x aufgenommene Ampere = abgegebene Volt x abgegebene Ampere
* Unter der Annahme eines Wirkungsgrades von 100 %. Es gibt Leitungs- und Umwandlungsverluste.
Wenn die Spannung des Solarmoduls bei maximaler Leistung (maximum power voltage, V
mp
) größer als die Batte-
riespannung ist, folgt daraus, dass der Batteriestrom proportional größer als der Solareingangsstrom ist, so dass
Eingangs- und Ausgangsleistung ausgeglichen sind. Je größer die Differenz zwischen V
mp
und Batteriespannung ist,
desto größer ist auch die Stromverstärkung. In Systemen, bei denen der Solargenerator eine höhere Nennspannung
aufweist als die Batterie, kann die Stromverstärkung beträchtlich sein. Dieser Fall wird im nächsten Kapitel beschrie-
ben.
Strings mit hoher Spannung und netzgekoppelte Module
Ein weiterer Vorteil der TrakStar
TM
-MPPT-Technologie ist die Möglichkeit, Batterien mithilfe von Solargeneratoren mit
höheren Nennspannungen aufzuladen. So kann zum Beispiel eine 12-Volt-Batteriebank von einem netzfernen So-
largenerator aufgeladen werden, der eine Nennspannung von 12, 24, 36 oder 48 Volt aufweist. Auch netzgekoppelte
Solarmodule können dafür verwendet werden, solange die Nennleerlaufspannung (open circuit voltage, V
oc
) des So-
largenerators bei der ungünstigsten (kältesten) Modultemperatur nicht über der maximalen Nenneingangsspannung
des TriStar-MPPT in Höhe von 150 Volt liegt. In der Solarmodul-Dokumentation sollten Angaben zu dem Thema V
oc
im Zusammenhang mit Temperaturen vorhanden sein.
Eine höhere Solareingangsspannung führt für eine bestimmte Eingangsleistung zu einem niedrigeren Solarein-
gangsstrom. Bei Strings mit hoher Solareingangsspannung können dünnere Solarkabel verwendet werden. Dies ist
besonders bei Systemen mit langen Kabeln zwischen Laderegler und Solargenerator hilfreich und kostengünstig.
Bedingungen, bei denen die Wirksamkeit des MPPT-Verfahrens beeinträchtigt wird
Bei steigender Modultemperatur nimmt die V
mp
eines Solarmoduls ab. Bei sehr hohen Temperaturen kann die V
mp
nahe der Batteriespannung liegen oder sogar weniger als diese betragen. In einer solchen Situation ist der im
Rahmen des MPPT-Verfahrens erzielte Ertrag im Vergleich zu konventionellen Reglern sehr niedrig bzw. gleich null.
Bei Systemen mit Modulen aber, deren Nennspannung höher als die der Batteriebank ist, ist die V
mp
des Generators
immer größer als die Batteriespannung. Zudem lohnt sich das MPPT-Verfahren dank der aufgrund des reduzierten
Solarstroms eingesparten Kabel selbst in heißen Klimazonen.