Wattcamper
Kurz gesagt: In Reihe, wenn kein Schatten zu erwarten ist: höhere Spannung, dünnere Kabel. Parallel, wenn Schatten wahrscheinlich ist.
Das Wichtigste in drei Punkten
- In Reihe addieren sich die Spannungen: dünnere Kabel und weniger Verluste, aber die Summe der Leerlaufspannung muss mit Kältereserve unter dem Limit des Reglers bleiben.
- Parallel addieren sich die Ströme: Ein verschattetes Modul bremst die anderen weniger, dafür brauchst du dickere Kabel.
- Mische nur gleiche Module in einem Strang, und rechne die Kälte-Leerlaufspannung immer nach, bevor du kaufst.
Hintergrund
Ein Solarregler hat zwei Grenzen: die maximale Eingangsspannung und den maximalen Ladestrom auf der Batterieseite. Wie du die Module verschaltest, entscheidet, welche Grenze du berührst. Das Victron-Handbuch zum MPPT-Regler 100/30 beschreibt Reihe, Parallel und gemischte Anordnung als gleichwertige Möglichkeiten und verweist auf einen Dimensionierungsrechner.
- Reihe: Spannungen addieren sich, der Strom bleibt der eines Moduls. Das spart Kabelquerschnitt und lädt auch bei Schwachlicht noch, weil die Spannung höher über der Batterie liegt.
- Parallel: Ströme addieren sich, die Spannung bleibt die eines Moduls. Ein verschattetes Modul zieht das andere nicht mit herunter.
So gehst du vor
- Regler-Limit nachschlagen. Beispiele aus Händler- und Magazinquellen: Victron 75/15 verträgt 75 V, Victron 100/30 verträgt 100 V Eingangsspannung.
- Leerlaufspannung der Module bestimmen (Datenblatt, Voc bei 25 Grad).
- Kältereserve einplanen. Das Victron-Handbuch sagt, dass die Voc unter 25 Grad höher liegt und rät bei kalten Nächten (nahe oder unter 10 Grad) zu einer zusätzlichen Sicherheitsreserve von etwa 10 %. Den genauen Wert gibt dir der Temperaturkoeffizient im Modul-Datenblatt.
- Summe prüfen: Voc × Modulzahl im Strang × 1,1 muss unter dem Reglerlimit bleiben. Zusätzlich muss die Spannung im Betrieb mindestens 5 V über der Batteriespannung liegen, damit der Regler startet (Victron-Handbuch).
- Verschattung bewerten. Lässt sich Schatten von Lüfter, Sat-Antenne oder Dachluke nicht vermeiden, spricht das für Parallel oder für mehrere Stränge.
Rechenbeispiel (eigene Rechnung)
Annahme wie im Solarrechner: 100-W-Modul mit Voc 22 V, Vmp angenommen 18 V.
- Zwei Module in Reihe an 100/30: 2 × 22 V = 44 V, mit 10 % Reserve 48,4 V. Das ist deutlich unter 100 V und passt.
- Vier 200-W-Module (Voc 24,5 V) in Reihe: 4 × 24,5 V = 98 V, mit Reserve 108 V. Das liegt über 100 V, geht also nicht. Drei in Reihe ergeben 73,5 V, mit Reserve 80,9 V, das passt. Der Solarrechner wählt ebenfalls Stränge, wenn die Summe der Voc 85 % des Reglerlimits übersteigt.
- Verluste im Kabel: 200 W, Kabel 5 m einfach, 4 mm² (Widerstand der Schleife 10 m ÷ (56 × 4) ≈ 0,045 Ω). Parallel fließen 200 W ÷ 18 V ≈ 11 A, der Verlust ist I² × R ≈ 5,5 W, also 2,7 %. In Reihe fließen 200 W ÷ 36 V ≈ 5,6 A, der Verlust beträgt etwa 1,4 W, also 0,7 %.
Richtwerte im Überblick
| Kriterium | Reihe | Parallel |
|---|---|---|
| Spannung am Regler | Summe der Module | wie ein Modul |
| Strom im Kabel | wie ein Modul | Summe der Module |
| Kabelquerschnitt | dünner möglich | dicker nötig |
| Teilschatten | ein Modul bremst den Strang | nur das betroffene Modul verliert |
| Schwachlicht | Spannung bleibt eher über Batteriespannung | Spannung kann zu niedrig werden |
| Kältegrenze (Voc) | muss geprüft werden | unkritisch |
Typische Fehler
- Voc vergessen und zu viele Module in Reihe. Überspannung kann den Regler zerstören. Bei Victron gilt Schaden durch zu hohe Eingangsspannung laut Blog nicht als Garantiefall.
- Ungleiche Module mischen. In Reihe bestimmt das schwächste den Strom, in Parallel gleichen sich Spannungsunterschiede nur mit Verlusten an. Victron rät, gleiche Module zu nehmen, andernfalls zwei Regler oder getrennte Eingänge zu verwenden.
- Schatten zu spät bedenken. Ein Fachartikel nennt bei schlechter Planung der Dachbelegung Ertragsverluste von 30 bis 40 %. Plane Module so, dass Dachluke und Antennen keinen Schlagschatten werfen (mehr zur Dachfläche).
- Parallel mit zu dünnem Kabel. Der höhere Strom braucht mehr Querschnitt und eine passende Sicherung nahe am Regler.
Checkliste
- Reglerlimit (Volt und Ampere) notiert.
- Voc mal Reihenzahl mal 1,1 unter dem Limit.
- Alle Module eines Strangs baugleich.
- Leitung zum Regler nach Strom und Länge dimensioniert (Kabelquerschnitt und Sicherung).
- Schattenquellen auf dem Dach eingezeichnet.
Wann du eine Fachkraft fragst
Bei mehr als zwei parallelen Strängen, höheren Spannungen oder wenn du den Regler fest verdrahtest und absicherst, lässt du die Planung prüfen. Wie viel Leistung du überhaupt brauchst, siehst du im Solarrechner und in Wie viel Watt Solar?. Ob starre oder flexible Module besser passen, steht unter starre oder flexible Module.
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Quellen
- Victron: MPPT-Handbuch SmartSolar 100/30 und 100/50 (PDF)Reihen-/Parallelschaltung als Optionen, Hinweis auf höhere Voc bei Kälte, 10 % Sicherheitsreserve, Start ab 5 V über Batteriespannung.
- Victron-Blog: Module unterschiedlicher Größe in Reihe oder parallelVoc muss auch bei Kälte unter dem Reglerlimit bleiben, gleiche Module empfohlen.
- elektronik-zeit: Solar im WohnmobilReglerlimits 75 V/100 V, Bypass-Dioden, Kabelbeispiele, Ertragsverlust durch Schatten.
- promobil: Dach-Solaranlagen fürs WohnmobilZwei kleinere Module parallel sind bei Schatten oft günstiger, Teilschatten senkt die Spannung.
- autarc: Module in Reihe oder parallelGrundprinzip, Verhalten bei Teilverschattung, Warnung vor Mischung unterschiedlicher Module.