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Silizium verändert seine elektrischen Eigenschaften mit der Temperatur. Je wärmer ein Siliziumwaver wird, desto geringer wird die Spannung, der Strom dagegen steigt leicht an. Deshalb wird für ein PV-Modul angegeben, wie sich Spannung, Strom und Leistung mit der Temperatur verändern.
Diese Veränderung bezeichnet man als Temperatur-Koeffizient. Er wird für Leistung, Spannung und Strom getrennt angegeben. Diese Veränderung bezieht sich auf die Modultemperatur der Zelle selbst, und nicht auf die umgebende Lufttemperatur. Allerdings ist bei geringer Lufttemperatur auch das Modul und seine Zellen kühler, bei höherer Lufttemperatur entsprechend wärmer und bei Sonneneinstrahlung steigt die Modultemperatur rasch weiter an. Gefördert wird dieser Effekt noch durch die dunkle Oberfläche, die einerseits für eine gute Ausbeute, andererseits aber auch für eine deutliche Temperaturanhebung bei durch die Sonneneinstrahlung sorgt.
Bei der Dachmontage auf Satteldächern gibt es zwei Varianten: In-Dach, also anstelle von Dachziegeln direkt ins Dach integriert und Auf-Dach, also mit einem bestimmten Abstand über den Dachziegeln montiert.
Bei der zweiten Methode, also Auf-Dach mit Abstand, wird eine Hinterlüftung zur Kühlung der Module sichergestellt. Empfohlen wird ein Abstand zwischen Dach und Modul von circa 10 cm. Die Hinterlüftung der Module funktioniert über die Konvektionsluft. In dem Raum zwischen Solarmodul und Dachhaut entsteht ein deutlicher Kamineffekt, wobei die Stärke sowohl von der Höhe dieses Abstands wie auch von dem Material der Dachhaut und der Unterseite der Module abhängt. Weiterer Einfluss ist durch die Dachneigung gegeben: Ein flacheres Dach, z.B. mit 20° Neigung bringt weniger Konvektion als ein steileres Dach mit 40° Neigung.
Unsere PV-Anlage ist Auf-Dach mit ca. 10 cm Abstand montiert. Bedingt durch die sehr ausgeprägte Welle der Dachziegeln ist der Abstand an den Vertiefungen noch größer, was für eine noch bessere Lüftung sorgt. Die Oberfläche der Dachziegel ist versiegelt, diese sind also relativ glatt. Die Unterseite der PV-Module ist ebenfalls sehr glatt, die Befestigungsschienen laufen zwar quer unter den Modulen, sind aber nur wenige Zentimeter hoch und jeweils im oberen und unteren Bereich angebracht. Insgesamt ergibt sich so ein guter ‚Kamineffekt‘ und die Luft kann gut zirkulieren.
Für unsere PV-Anlage wird vom Hersteller folgender Wert angegeben:
Tempkoeff Pmpp (%/°C): -0,43
Dieser Wert bedeutet: Die Leistung sinkt bei Temperaturen über 25 °C um 0,43 % pro Grad Celsius. Sie steigt um 0,43 % pro °C wenn die Temperatur unter 25°C fällt.
Unsere PV-Anlage hat eine Leistung von 7,28 kW bei +25 °C. Die Tabelle und Grafik zeigen den Einfluss der Temperatur auf die Leistung:
Tabelle (oben) und Grafik (unten) Temperatureinfluss auf die Leistung
Die Spitzenleistung der PV-Anlage ist mit 7,28 kWp bei +25 °C angegeben. Am 06.03.2017 erreichte der maximale Ertrag einen Wert von 7,66 kW bei einer Lufttemperatur von +7 °C. Die Temperatur der PV-Module konnte nicht gemessen werden.
Weitere Daten werden im Laufe der kommenden Monate ermittelt und hier eingefügt.
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