MegaSlate Solargeländer und Huawei 2000 - WR - 3S Solar Plus

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MegaSlate Solargeländer und Huawei 2000 - WR - 3S Solar Plus
Merkblatt
10.06.2021

MegaSlate® Solargeländer und Huawei 2000
WR

Dieses Merkblatt liefert praktische Hinweise zur Verwendung der Huawei
2000 Wechselrichter-Serie und Sun 2000–450 Wp Optimierern mit dem
MegaSlate Solargeländer.

Gültig nur für die Schweiz

 3S Solar Plus AG | Schorenstrasse 39 | CH-3645 Gwatt (Thun) | +41 33 224 25 00 | info@3s-solarplus.ch | www.3s-solarplus.ch
1. FAQ Huawei Optimierer und Wechselrichter
   Der Einsatz von Optimierern führt zu höheren Leistungen, verursacht aber auch höhere Kosten. Er erübrigt
   sich häufig mit einer optimierten String-Planung (gleich orientierte Module in einem String). Bei Balkonen ist
   jedoch die Beschattungssituation häufig kritisch und unvorhersehbar. Zudem lässt sich aufgrund der
   minimalen Anlauf- und Betriebsspannungen von Wechselrichtern bei kleinen Balkonen nicht für jede
   Ausrichtung ein eigener String ziehen. Im Folgenden werden einige häufig auftretenden Fragen im
   Zusammenhang mit einer ausgewählten Produktlinie – Huawei SUN 2000 – geklärt.

   Wie viele Balkon-Module können an einen Optimierer gehängt werden?
   Minimum 1 M-Modul, maximum 2 L-Module; oder 1 M- und ein L-Modul an einen Optimierer.
   Maximum (Mpp-Leistung massgebend): Für die Funktion des Wechselrichters spielt die Anzahl der
   eingesetzten Optimierer keine Rolle.

   Welches ist der minimale Aufbau, bei denen der Wechselrichter läuft?
   Bei einem Versuchsaufbau zeigte sich, dass 6 Module in folgender Kombination sowohl mit als auch ohne
   Optimierern laufen. Mit Optimieren fällt jedoch eine deutlich höhere Leistung an. Dies bereits kurz nach
   Sonnenaufgang bzw. bis kurz vor Sonnenuntergang.

   Details zum Versuchsaufbau:
        •    Ort: Thun
        •    Ausrichtung: SSO
        •    Messungen: Februar bis April 2021;
        •    Einflüsse: Keine Rückseitenbeschattung appliziert; rückseitige Wand reflektierend (Metall)
        •    Albedo: Umgebung mit mässiger Albedo (mehrheitlich Pflanzenbewuchs und Steine)
        •    Optimierer: 3 Optimierer Huawei SUN2000 – 450 Wp (pro Ausrichtung ein Optimierer) an einem String
        •    Wechselrichter: Huawei Sun 2000 – 3 kW
        •    Leistung an sonnigen Tagen (6 Module): ca. 3.7 kWh

   Wie funktionieren die Optimierer?
   Der Huawei-Optimierer lässt die Module an ihrem Mpp arbeiten. Wird ein Modul verschattet, setzt der
   DC-DC Wandler am Output des Optimierers die Spannung herunter und erhöht damit den Strom auf das
   Niveau des Strangstromes. Allerdings benötigt der Wechselrichter um die 90 V Betriebsspannung. Bei
   geringer Modulanzahl kann daher dieses Optimieren nicht vorgenommen werden und der Strangstrom fällt
   auf jenen des schwächsten Modules im String herunter. Bei den Huawei-Optimierern müssen nicht alle
   Module eines Stranges an Optimierer gehängt werden.

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Wie kann das Monitoring in Betrieb genommen werden?
   Unterlagen: https://solar.huawei.com/de/Products/FusionSolarResidential
   Hinweis für Android-Geräte: Die Software (FusionSolar) muss über die Huawei-Homepage heruntergeladen
   werden, jene aus dem App-Store funktioniert nicht.
   iOS-Geräte: Die Software aus dem App-Store funktioniert (FusionSolar)

   Kann ein anderer Wechselrichter verwendet werden?
   Die Huawei-Optimierer sind nur mit Huawei-Wechselrichtern verwendbar (Kompatibilität vgl. Datenblatt).
   Der Betriebsspannungsbereich der Huawei Wechselrichter liegt mit 90 V tief und deckt einen weiten
   Spannungsbereich ab.

   Wo werden die Optimierer am besten platziert?
     • Zum Minimieren der Kabel (Kosten, Leistungsverluste) möglichst nahe am Balkon montieren (z. B.
         unterhalb des Balkons)
     • DC-Seite kurz halten (höhere Verluste, bei kleinen Anlagen fällt dies nicht ins Gewicht. Aufgrund
         der Lichtbogenerkennung des Wechselrichters kein Sicherheitsnachteil bei langer DC-Seite)
     • Die Optimierer weisen die Schutzklasse IP 68 auf und können im Freien verwendet werden.

2. Generelle Hinweise
   Was ist generell zu beachten?
     • Verschattung durch Möbel, Nachbargebäude, Pflanzen beachten: Bei Verschattung den Einsatz
          von Optimieren einplanen und grössere Strings planen.
     • Eine sinnvolle String-Planung ist ausschlaggebender als der Einsatz von Optimierern.
     • Die Kabelführung verlangt ein besonderes Augenmerk: Im Geländer haben mindestens 12
          Solarkabel (à 4 mm2) Platz.
     • Der Wechselrichters muss gut zugänglich platziert werden. Er darf nicht an feuergefährdeten Orten
          und muss mit genügend Hinterlüftung gemäss Herstellerangaben installiert werden.

   FI-Schutz/Fehlerstromschutz notwendig?
   Der Huawei SUN2000 Wechselrichter verfügt über eine eigene Fehlerstromüberwachung (FI-Schutz-
   schalter/RCD (residual current device)) und bedarf keiner zusätzlichen Fehlerstromüberwachung.
   Bei Einspeisung direkt in den Endstromkreis gelten jedoch besondere Anforderungen; vgl. Plug-&-Play-
   Photovoltaikanlagen, ESTI, 7/2014.

   Braucht das MegaSlate Solargeländer einen Potentialausgleich?
   Die metallischen Teile müssen am Potentialausgleich angeschlossen werden. Erfahrungsgemäss reicht es
   bei einer Balkonanlage aus, diesen Abgriff an einem Ende vorzunehmen, da die metallischen Teile der
   Balkone miteinander verbunden sind.
         • Führung: Muss möglichst nahe an den Strangkabeln an die Erdung geführt werden.
         • Befestigung: Da die Metallteile des Balkons verbunden sind, reicht die Befestigung an einem
             Metallteil, am besten im Bereich des Kabelaustritts. Es muss verhindert werden, dass sich der
             Kontakt lösen kann (z. B. mit einer Zahnscheibe)
         • Der Potentialausgleichs-Leiter muss mind. 10 mm2 dick sein
         • Bei längeren DC-Kabel ist ein zusätzlicher Überspannungsschutz (SPD) notwendig. (Kritische
             Leitungslänge Lcrit 30 m in der Schweiz bzw. 20 m im Tessin) vgl. NIN, Kapitel 7.12.4.4.3

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Was ist bezüglich Kabelführung ausserhalb des Balkongeländers zu beachten?
       • Kabel sind geschützt entlang der Fassade oder im Gebäude in Rohren aus nicht- / schwer
            brennbarem Material (RF1/RF2) zu führen, je nach Feuergefährdung der Gebäudeteile. (vgl.
            Stand der Technik Papier Solaranlagen; Swissolar; 6/2017 und Schutzpotentialkonzept nach
            NIN, Kapitel 7.12.4.4.3)
       • Leiterschlaufen vermeiden (induziertes magnetisches Feld) Stand der Technik Papier
            Solaranlagen; Swissolar; 6/2017 z.B.
               o DC-Kabel zusammen durch das Gebäude führen;
               o Die Fläche, die von Strang- oder Strangzuleitungen umschlossen wird, soll möglichst
                    klein sein

3. Beispiele Verkabelung / Stringplan
   Wichtiger Hinweis: Programme wie Polysun lassen es in der Regel zu, auch 90° aufgeständerte Module zu
   simulieren, daher können diese zur Hilfe beigezogen werden, ansonsten seien folgende Beispiele angefügt:

     Visualisierung                             Bezeichnung          Beschreibung/Verwendung
                                                Mehrere Etagen       Grundsätzlich: Module gleicher
                                                mit gleichen         Ausrichtung an einen String.
                                                Balkonen             Die Front-Seiten (3 x 4 L-Module
                                                                     /String 1) an einen Mpp-Tracker
                                                                     hängen. Keine Optimierer notwendig,
                                                                     falls keine grösseren Verschattungen
                                                String 1             vorhanden sind.
                                                                     Dies könnte mit allen Ausrichtungen so
                                                                     gemacht werden. Kleine Wechsel-
                                                String 2 mit 6       richter wie der Huawei SUN2000
                                                Optimierern          haben häufig nur 2 Mpp-Tracker.
                                                                     Daher empfiehlt es sich, Optimierer an
                                                                     den seitlichen Modulen einzusetzen
                                                                     und alle seitlichen Module (String 2) an
                                                                     einen MPP-Tracker zu hängen.

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Visualisierung                    Bezeichnung          Beschreibung/Verwendung
                                       Grösserer Balkon /   Szenario 1: Ohne Verschattung durch
                                       Terrasse             darüberliegende Balkone, Möbel etc.
                      Alles L-Module                        Die 5 Front-Module (String 1) an einen
                                                            MPP-Tracker führen, die beiden Seiten
                                                            (String 2) an Optimierer hängen und an
                                       String 1             den andern MPP-Tracker führen.
                                                            Minimaler MPP-Spannungsbereich des
                                                            Wechselrichters mit diesem Setup
                                                            knapp erfüllt.
                                       String 2

                                                            Szenario 2: Darüber liegende Balkone
                                                            oder sonstige Verschattung
                                                            Alle Module an einen Strang hängen
                                                            und jeweils zwei Module der gleichen
                                                            Ausrichtung mit Optimierern versehen.
                                                            Es dürfen nur Module mit der gleichen
                                                            Ausrichtung auf eine Optimierern
                                                            verbunden werden. Die Verbindung
                                                            von Modulen unterschiedlicher
                                                            Ausrichtung ist zu vermeiden.

                                       Kleines Setup        V1: Lösung mit Huawei SUN2000
                                                            System: Alle Module mit Optimierern
                                                            versehen und an einen Strang hängen.
                                                            (Pro Ausrichtung ein Optimierer)
                                                            V2: pro Ausrichtung einen
                                                            Microwechselrichter verwenden

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