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Optimale Dimensionierung der Photovoltaikmodule und Solarkabel

Alles was Sie für Ihr eigenes fothermo Photovoltaiksystem wissen müssen.

Inhaltsverzeichnis:

  1. Dimensionierung der Photovoltaikmodule
  2. Auswahl der richtigen Photovoltaikmodule
  3. Verschattung und die optimale Ausrichtung der Photovoltaikmodule
  4. Optimale Kabellänge und Dimensionierung

Die richtige Auswahl von Photovoltaikmodulen und die optimale Kabeldimensionierung

Die meisten Standard-Photovoltaikmodule sind mit fothermo Produkten kompatibel. Um die Heizleistung zu verbessern, sollten einige grundlegende Aspekte beachtet werden: die Wahl der passenden Anzahl von Photovoltaikmodulen, eine optimale Ausrichtung zur maximalen Sonneneinstrahlung und möglichst kurze Kabelwege zur Minimierung von Leistungsverlusten.

Die Dimensionierung der Photovoltaikmodule

Die richtige Dimensionierung der Photovoltaikmodule ist entscheidend für eine effiziente Warmwasserbereitung mit den fothermo Produkten. Die benötigte Photovoltaikleistung hängt vom dem zu beheizenden Wasservolumen und der Leistung des jeweiligen Solarboilers oder Solarheizstabs ab.

Empfohlene Anzahl Photovoltaikmodule pro Produkt

  • 10 Liter Solar Offgridboiler: 1 Photovoltaikmodul
  • 30 Liter Solar Offgridboiler oder Hybridboiler: 2 Photovoltaikmodule
  • 80 Liter Solar Offgridboiler oder Hybridboiler: 3 Photovoltaikmodule
  • 200 Liter Solar Standspeicher: 6 Photovoltaikmodule
  • 300 Liter Solar Standspeicher: 6 Photovoltaikmodule
  • 550 W Solar Heizstab: 2 Photovoltaikmodule

Wird ein fothermo Produkt in Kombination mit dem Umschaltgerät verwendet, empfehlen wir den Anschluss von 4 Photovoltaikmodulen an das Umschaltgerät. Dies ermöglicht eine optimale Nutzung des erzeugten Solarstroms.

Je nach Platzverhältnissen und persönlichen Vorlieben kann die Anzahl der Photovoltaikmodule pro Produkt auch verringert oder erhöht werden. Dies bietet Flexibilität bei der Anpassung an individuelle Bedürfnisse.

Die Leistung der Photovoltaikmodule ist in der Regel größer als die Heizleistung der fothermo Produkte. Diese bewusste Überdimensionierung stellt sicher, dass auch an bewölkten Tagen ausreichend Solarenergie verfügbar ist, um Warmwasser zu erzeugen. Die zusätzliche Kapazität gleicht Schwankungen in der Sonneneinstrahlung aus und gewährleistet eine zuverlässige Warmwasserversorgung zu jeder Jahreszeit.

Die Auswahl der richtigen Photovoltaikmodule

Entscheidend ist, dass die Leerlaufspannung (Voc) der Photovoltaikmodule unter der maximalen Leerlaufspannung des fothermo Produkts liegen. Die maximale Leerlaufspannung der fothermo Produkte beträgt je nach Modell 42,4 V oder 50 V.

Trotzdem ist darauf zu achten, dass optimalerweise die Leerlaufspannung der Photovoltaikmodule möglichst nah an der maximalen Leerlaufspannung des fothermo Produktes liegt. Dies ist entscheidend, da die maximale Heizleistung der fothermo Produkte von der Spannung der Photovoltaikmodule abhängt.

Als Faustformel empfehlen wir, dass die Leerlaufspannung der verwendeten Photovoltaikmodule nicht mehr als 3 V unter der maximalen Leerlaufspannung des jeweiligen fothermo Produkts liegt. Dies gewährleistet eine optimale Energieausbeute und eine effiziente Warmwasserbereitung.

Beispiel: Die im Datenblatt des Solarheizstabes angegebene maximale Leerlaufspannung beträgt 50 V. Daher sollten die an den Solarheizstab angeschlossenen Photovoltaikmodule optimalerweise eine maximale Leerlaufspannung von 47 V bis 50 V haben. Der Anschluss von Photovoltaikmodulen mit mehr als 50 V Leerlaufspannung (Voc) ist nicht möglich. Dies würde zu einem Defekt führen.

Verschattung und die optimale Ausrichtung der Photovoltaikmodule

Da die Photovoltaikmodule bei fothermo Produkten in Parallelschaltung verbunden werden, sind sie weniger anfällig für Leistungseinbußen durch Teilverschattung. Die Leistung der nicht verschatteten Module bleibt erhalten.

Optimale Ausrichtung:

  • Eine Südausrichtung bietet die höchste Energieausbeute.
  • Eine Ost-West-Ausrichtung kann eine gleichmäßigere Stromproduktion über den Tagesverlauf ermöglichen.
  • Module sollten zur Sonne hin aufgeständert werden, um Reflexionsverluste zu minimieren.
  • Der optimale Neigungswinkel der Module sollte entsprechend dem Breitengrad angepasst werden. In mitteleuropäischen Regionen liegt dieser in der Regel zwischen 30 und 35 Grad.

Ein weiterer Aspekt ist die regelmäßige Wartung der Module. Verschmutzungen wie Staub, Laub oder Vogelkot können die Leistung beeinträchtigen, weshalb eine regelmäßige Reinigung empfohlen wird.

Die optimale Kabellänge und Dimensionierung

Die Distanz wischen den Photovoltaikmodulen und dem fothermo Produkt sollte eine maximale Länge von 25 Metern nicht überschreiten, da sonst die Leitungsverluste überproportional ansteigen. Somit ergibt sich eine maximale Kabellänge für die Hin- und Rückleitung des Stroms von 2x 25 Metern = 50 Meter

Empfohlene Kabeldimensionierung:

  • Bis zu 25 Meter Kabellänge: Hochwertige Solarkabel mit einem Querschnitt von 6 mm².
  • Dies minimiert Energieverluste und gewährleistet eine sichere Stromübertragung.

Ein größerer Kabelquerschnitt kann insbesondere bei sehr langen Kabelwegen sinnvoll sein, um Spannungsverluste weiter zu reduzieren. Zudem sollte auf eine wetterfeste Isolierung geachtet werden, um die Langlebigkeit des Kabels sicherzustellen. Zu beachten ist, dass die Crimpung der Solarstecker an das Kabel hochwertig ausgeführt wird, um einen Spannungsabfall im Kabel zu vermeiden. Hierfür empfiehlt sich der Kauf vorkonfektionierter Solarkabel im fothermo Onlineshop.

Interessant zu wissen: Kabelverluste spielen im fothermo-System eine untergeordnete Rolle. Hohe Verluste treten erst auf, wenn viel Leistung vorhanden ist. An sonnigen Tagen steht ohnehin ausreichend Strom zur Verfügung, um das Wasser zu erhitzen. Verluste von 2 bis 5 Prozent sind dann akzeptabel. Im Winterhalbjahr, wenn jede verfügbare Energiemenge für die Warmwassererzeugung genutzt werden sollte, sind die Leitungsverluste aufgrund der geringeren Photovoltaikleistung sehr gering. 

Empfohlene nächste Schritte:

  1. Die benötigte Anzahl der empfohlenen Photovoltaikmodule für Ihr bevorzugtes fothermo Produkt bestimmen. 
  2. Prüfung der Distanz zwischen Photovoltaikmodul und Boiler. Diese sollte 25 Meter nicht übersteigen. 
  3. Auswahl der richtigen Photovoltaikmodule mit passender Leerlaufspannung. 
  4. Installation und Inbetriebnahme des fothermo Photovoltaiksystems.