Objekte und Verschattungsmodell
Radiaris berechnet die Verschattung mit realer 3D-Geometrie und übersetzt sie je nach Verschaltung der Module in elektrischen Verlust. Hier zeigt sich besonders deutlich der Unterschied zwischen einer schnellen und einer sorgfältigen Berechnung.
Verschattungsquellen
| Quelle | Wie sie definiert wird |
|---|---|
| Nahe Objekte | Schornsteine, Maschinen/Klimageräte, Oberlichter und Aufbauten, Bäume, Masten und Antennen, Mauern und Nachbargebäude |
| Benachbarte Dachflächen | Eine höhere Dachfläche verdeckt eine andere (Gebäudeteil, Gaube, obere Dachfläche). Berechnet wird nach der Traufhöhe |
| Zwischen Reihen | Aufgeständerte Module, die sich gegenseitig verschatten |
| Ferner Horizont | Profil Azimut–Elevation (siehe Horizont) |
Objekte
Jedes Objekt ist ein 3D-Körper: Polygon oder Kreis mit einer Höhe. Es kann auf dem Dach stehen (Höhe gemessen von der Dachoberfläche: Schornsteine, Oberlichter, Maschinen) oder auf dem Boden (Nachbargebäude, Bäume, Masten, Mauern). Standardhöhen: Schornstein 1,2 m, Maschine 1,0 m, Oberlicht 0,6 m, Gebäude 6 m, Baum 8 m, Mast 6 m, Mauer 3 m.
Bäume werden als undurchsichtige Körper (Kronenzylinder) behandelt: Das ist konservativ. Für jeden Sonnenstand wird der Schatten jeder Fläche auf die Modulebene projiziert und der bedeckte Anteil jeder Zelle berechnet.
Elektrisches Verschattungsmodell
Eine Teilverschattung reduziert den Ertrag nicht proportional zur bedeckten Fläche: Den Strom einer Zellkette begrenzt die am schlechtesten beleuchtete Zelle, und Bypassdioden überbrücken Substrings. Radiaris bietet drei Varianten:
| Modell | Kriterium |
|---|---|
| Realistisch (Standard) | Die Erzeugung sinkt nach der am stärksten betroffenen Zelle jedes Substrings, mit Bypassdioden: Ein Substring wird überbrückt, wenn es sich lohnt |
| Optimistisch | Die aus der Direktstrahlung stammende Erzeugung sinkt im selben Verhältnis wie der verschattete Anteil des Moduls |
| Pessimistisch | Liegt Schatten auf dem Modul, ist seine Erzeugung aus der Direktstrahlung 0 (bei Halbzellen nur die verschattete Hälfte) |
Betroffen sind Direkt- und Zirkumsolarstrahlung; die isotrope Diffusstrahlung wird um den Himmelsanteil verringert, den die vordere Reihe verdeckt.
Beteiligte Modulparameter:
- Zelltyp: Halbzelle (HC) oder Vollzelle (FC). Er wird aus Name und Technologie des Moduls abgeleitet, Sie können ihn aber erzwingen.
- Bypassdioden pro Modul: standardmäßig 3.
- Modulausrichtung: lange Seite in Neigungsrichtung (hochkant) oder quer.
Parallele Strings mit unterschiedlicher Verschattung
Ein MPPT kann nur eine Spannung vorgeben: Ist ein String verschattet und der andere nicht, ist das Maximum des Verbunds kleiner als die Summe der Einzelmaxima. Radiaris berechnet diese Korrektur mit den realen I-U-Kennlinien der Strings in den Stunden, in denen sie unterschiedlich verschattet sind.
I-U-Kennlinien
Sie können die I-U-Kennlinie eines Strings zu einem bestimmten Zeitpunkt mit und ohne Schatten ansehen: Das dient zur Kontrolle des Effekts und zeigt lokale Maxima, falls vorhanden. Die Jahressimulation nutzt ein schnelles Modell (ein Verlustfaktor pro String), das gegen diesen vollständigen Stromkreis validiert ist.
Optimierer
Mit einem Optimierer pro Modul arbeitet jedes Modul in seinem Punkt maximaler Leistung, sodass die Verschattung eines Moduls die anderen seines Strings nicht begrenzt. Siehe Optimierer.
Verkabelung zwischen Reihen
Bei aufgeständerten Modulen können Sie wählen, wie sie zu Strings gruppiert werden:
- Jeder String verläuft entlang einer Reihe: Der Schatten einer Reihe betrifft nur ihre Strings.
- Jeder String quert die Reihen: Er enthält Module aus allen Reihen; die verschatteten begrenzen die mit ihnen in Reihe geschalteten.
So interpretieren Sie den Verlust
Der Verschattungsverlust erscheint in der Verlustkaskade. Ist er hoch, probieren Sie: Module verschieben, Strings unterteilen, Optimierer einsetzen oder den Reihenabstand vergrößern.