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Didaktik der Physik
Wärmestrahlung

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    Solarzellen Anlage - Fehlersuche


    Installiert wurden 30 multikristalline Module auf einem Einfamilienhaus in Stahnsdorf bei Berlin, mit einer Spitzenleistung von 4,65 kWp. In der Abbildung kann man zu besseren Ausnutzung der Dachoberfläche einige Module erkennen, die um 90° versetzt montiert wurden. Technisch ist diese Variante kein Problem, da der Anstellwinkel der Module konstant bleibt und fluide Verbindungen nicht vorhanden sind.

    Doppelhaushälfte mit Multikristallinen Zellen, Juli 2010
    Abb.1: Doppelhaushälfte mit Multikristallinen Zellen, Juli 2010

    Was tun, wenn nach Jahren unerklärlicherweise die Ertragsdaten merklich nachlassen und kein technischer Fehler in der Anlageninstallation zu finden ist?

    Einzelnes Solarmodul
    Abb.2: Einzelnes Solarmodul

    Schaut man sich mit einer Wärmebildkamera die installierte Kollektorenfläche bei Sonneneinstrahlung genauer an, fallen mehrere markante "Hotspots" beim Betrieb auf.

    Wärmebild Solaranlage Stahnsdorf
    Abb.3: Wärmebild Solaranlage Stahnsdorf

    Bei der genaueren Untersuchung eines betroffenen Moduls zeigte sich an der markantesten "Hotspot" Stelle eine braune Verfärbung des Glases, die auf eine lokale Überhitzung hindeutete und auf Probleme der Zellenverlötung zurückzuführen war. Die relativ hohen Lotübergangswiderstände, die beispielsweise durch mangelhafte Erhitzung des Lotes entstehen, führten zu einer hohen Verlustleistung an der Lötstelle und in der Folge zur Überhitzung und Leistungsminderung des Moduls.

    Detail der Auswirkungen einer schlechten Lötverbindung
    Abb.4: Detail der Auswirkungen einer schlechten Lötverbindung

    Darstellung von zwei Messpunkten im Wärmebild in °C
    Abb.5: Darstellung von zwei Messpunkten im Wärmebild in °C.
    P1 Hotspot, P3 Unauffällige Fläche



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    28.07.2017 13:14:03