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Februar 23, 2022

Flexible, einfache und zuverlässige Schnellabschaltungslösungen für kommerzielle Solaranlagen Webinar

Teilweise Abschrift des Webinars, in dem die Anforderungen an die Schnellabschaltung, die Auswahl eines Wechselrichters und ein Überblick über Tigo Flex MLPE behandelt werden.
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Blog - Flexible, einfache und zuverlässige Schnellabschaltlösungen für kommerzielle Solaranlagen Webinar

Anforderungen an die Schnellabschaltung

Die Schnellabschaltung dient der Sicherheit von Ersthelfern oder anderen Personen, die in der Nähe der [PV-]Anlage arbeiten müssen. Ziel ist es, zu verhindern, dass Menschen einer Hochspannung ausgesetzt werden.

Die NEC-Regeln von 2017 schreiben eigentlich Modulebenen vor. Es gab frühere Regeln in NEC 2014, die ziemlich genau die Abschaltung auf String-Ebene vorsahen, aber diese verschwinden schnell.

NEC 2017 Anforderungen

Innerhalb eines Fußes von der Begrenzung des Feldes und innerhalb des Feldes gibt es eine Regel, zu der ich gleich komme. Und von der Grenze des Feldes bis zum Wechselrichter gibt es eine weitere Regel. Diese sind nach Spannungen geordnet.

Wir haben also zwei Bereiche, mit denen wir uns befassen müssen. Bei der Schnellabschaltung ist es am besten, wenn das gesamte System als Einheit getestet wird, da der Wechselrichter und die Modulelektronik zusammenarbeiten müssen, damit eine Schnellabschaltung möglich ist, denn wir müssen innerhalb von 30 Sekunden sehr schnell von Hochspannung auf Niederspannung umschalten.

Abbildung 1 NEC 2017 Anforderungen

NEC 2017 Anforderungen Highlights

  • Innerhalb von 30 Sekunden müssen die Spannungen aller Leiter im Umkreis von einem Fuß um das Feld auf 80 Volt oder weniger sinken.
  • Von der Feldgrenze bis hinunter zum Wechselrichter müssen diese Leiter innerhalb von 30 Sekunden auf 30 Volt oder weniger sinken.

30 Sekunden sind also nicht sehr viel Zeit. Und um die Spannung so schnell zu senken, ist eine Art Zusammenarbeit zwischen dem Wechselrichter und der modularen Elektronik erforderlich. Sie müssen also gemeinsam getestet werden. Deshalb arbeiten wir so eng mit unseren Wechselrichterpartnern zusammen, um sicherzustellen, dass diese Tests durchgeführt werden und dass wir bei UL gelistet sind.

Diese Anforderungen sind bereits in fast allen Staaten eingeführt. Und sie werden es bald in allen Staaten sein - alle 50 Staaten sind im Prozess, es ist nur eine Frage, ob sie diesen Prozess abgeschlossen haben oder nicht.

Welche Projekte müssen den Anforderungen entsprechen?

Als Faustregel gilt, dass jedes Projekt, das sich auf oder in einem Gebäude befindet (wenn sich die Geräte in einem Gebäude befinden), wahrscheinlich den Vorschriften entsprechen muss. Aber was ist ein Gebäude? Es ist ein bisschen schwierig, ein Gebäude zu definieren. Ich denke, die lockere Definition ist alles, was Wände hat. Es müssen nicht unbedingt vier Wände sein - alles, was Wände und ein Dach hat, gilt normalerweise als Gebäude.

Diese Ausnahme ist ein wenig knifflig. Wenn Sie Leitungen haben, die Teil des Systems sind und in ein Gebäude führen, und dieses Gebäude für etwas anderes als Solaranlagen genutzt wird, dann müssen Sie die Anforderungen erfüllen.

Angenommen, Sie haben eine Carport-Anlage, bei der die Leitungen nach unten führen und nur in diesen Schuppen münden, und der Schuppen wird nur für die PV-Anlage verwendet, für nichts anderes, dann müssen Sie die Anforderungen nicht erfüllen. Aber wenn Sie dort einen Rechen anbringen - wenn der Schuppen irgendeine andere Art von Ausrüstung enthält - wenn er offensichtlich für einen anderen Zweck verwendet wird, dann muss er den Vorschriften entsprechen.

Und dieses spezielle System (siehe Abbildung 2) musste tatsächlich den Anforderungen entsprechen, weil die Leitungen dieses Systems durch die Parkstruktur hinunter in ein Gebäude (wie ein Gehäuse) führen, in dem sich auch andere Geräte befinden. Dieses Projekt musste also den Anforderungen entsprechen.

Abbildung 2 Beispiel dafür, welche Projekte der Schnellabschaltung entsprechen müssen

UL Photovoltaik-Schnellabschaltsysteme (PVRSS) Wechselrichter

Auf unserer Website sind viele Wechselrichter aufgeführt, und wir werden uns diese Liste oder zumindest einen Teil davon in einer Minute ansehen. Was bedeutet das? Wenn wir einen Wechselrichter in unserer UL PVRSS-Liste aufführen, was bedeutet das?

Nun, das bedeutet, dass der Wechselrichter mit Tigo als System getestet und von UL gelistet worden ist. Wir machen das eigentlich sehr oft. Wir treffen uns mit UL und den Mitarbeitern des Wechselrichterherstellers und führen die Tests durch - sie holen alle ihre Messgeräte und ihre Zellenspektrometer heraus und machen das. Sie haben das sogar während der Pandemie gemacht, was eine kleine Herausforderung ist, aber es muss weitergehen.

Und wir alle testen gemeinsam. Wir alle stellen sicher, dass diese Systeme wie geplant funktionieren, dass sie die Anforderungen erfüllen, und dann erhalten sie unser aller Prüfsiegel. Und das wichtigste ist natürlich UL, weil sie ein NRTL (Nationally Recognized Testing Laboratory) sind.

Nun ist UL nicht der einzige Anbieter in der NRTL, aber er ist der dominierende Anbieter und derjenige, von dem jeder schon einmal gehört hat. Die meisten anderen sind kleinere Akteure, deren Namen Sie wahrscheinlich nicht kennen, aber es gibt noch andere.

Aber das ist es, was der NEC vorschreibt - dass Geräte, die für die Schnellabschaltung verwendet werden, bei einem national anerkannten Prüflabor gelistet sein müssen. Und natürlich hat sich Tigo für UL entschieden, weil sie am bekanntesten sind, weil sie einfach ein bekannter Name sind. Aber das bedeutet, dass diese Systeme PVRSS-zertifiziert sein müssen.

UL-Photovoltaik-Schnellabschalteinrichtungen

Es gibt auch diese Geräteauflistung, die von UL und anderen Laboratorien erstellt wird. Das ist wie bei Ihrem Toaster: Wenn Sie die Verpackung Ihres Toasters holen, ist ein UL-Label drauf. Einzelne Geräte wie ein Toaster oder ein Tigo TS4 erhalten eine Geräteliste, und auch das Tigo TS4 hat eine solche Liste, aber sie ist anders. Das bedeutet nur, dass dieses bestimmte Gerät getestet und für sicher befunden wurde.

Außerdem ist zu erwähnen, dass der NEC von einer Organisation namens NFPA, der National Fire Protection Association, veröffentlicht wird. Darum geht es doch bei all dem, oder? Es geht um die Brandsicherheit. Vergessen Sie das nie, denn wenn Sie jemals versucht sein sollten, dies als lästig zu empfinden, machen Sie sich einfach klar, dass es nur um den Brandschutz geht - es geht darum, Brände zu verhindern. Wir alle wollen auf diesen Zug aufspringen.

Abbildung 3 PVRSS- und PVRSE-Definitionen

Wie sehen Schnellabschaltsysteme aus?

Abbildung 4 zeigt ein Beispiel. Wir haben also eine modulare Elektronik, in diesem Fall zeigen wir unser duales Gerät - also zwei Module, die in diesem Fall mit einem Gerät verbunden sind.

Abbildung 4 Beispiel für eine konforme Schnellabschaltung

Jetzt haben wir auch einen Initiator. Sie sehen also in der unteren rechten Ecke unseren Schnellabschaltsystem-Sender - RSS, und das werden Sie immer wieder sehen, es steht für Schnellabschaltsysteme.

Dieser Transmitter ist das, was wir allgemein den Initiator nennen. Er ist es, der den Prozess der Schnellabschaltung einleitet. Die Funktionsweise besteht darin, dass der Initiator ein so genanntes Keepalive-Signal aussendet. Es teilt der Modulelektronik, dem TS4, im Grunde mit, dass alles in Ordnung ist, dass weiterhin Strom produziert wird und alles normal ist. Wenn nun eine Schnellabschaltung erfolgt, geschieht dies durch einen so genannten AC-Leistungsverlust. Das bedeutet einfach, dass die AC-Leistung wegfällt. Der einfache manuelle Weg, die Schnellabschaltung auszulösen, besteht also darin, den Sender einfach auszuschalten.

Dieser Sender kann entweder eigenständig sein, wir verkaufen eine eigenständige Einheit, die Sie installieren können, oder er ist in den Wechselrichter eingebaut. Und wenn Sie den Wechselstrom zum Wechselrichter abschalten, wird natürlich auch der Sender abgeschaltet. Und dann geschieht das ganze Wunder der Schnellabschaltung.

Es ist also nicht furchtbar kompliziert, und deshalb verkaufen wir ein Gerät, das nur eine Schnellabschaltung vornimmt, denn wenn das alles ist, was Sie brauchen, wenn Sie nur die Anforderungen erfüllen wollen, ist es sehr einfach und sehr kostengünstig.

PVRSS-Liste

Abbildung 5 Schnappschuss von der PVRSS-Liste von Tigo

Abbildung 5 zeigt einen sehr kleinen Ausschnitt aus unserer PVRSS-zertifizierten Liste. Sie müssten eine ganze Weile scrollen, um alles zu sehen, aber Sie sehen hier den ersten Teil davon. Auf der linken Seite sehen Sie eine Liste mit allen Herstellern, die in dieser Liste enthalten sind. Außerdem wird in der Liste angezeigt, welche TS4-Versionen mit welchem Wechselrichter UL-gelistet sind.

Ich empfehle jedem, sich diese Liste bei der Planung des Systems zuerst anzusehen, damit Sie wissen, welche Wechselrichter Sie verwenden können, wenn Sie Tigo verwenden wollen.

Und ich würde sagen, dass es für den Brandschutz besonders wichtig ist, einen Wechselrichter zu wählen, der gut getestet wurde. So funktionieren zum Beispiel unsere Optimierer und unser Sicherheitsprodukt TS4-S mit fast allen Wechselrichtern, die auf MPPT basieren. Es gibt ein paar Ausnahmen, aber nur sehr wenige. Aber der Brandschutz verwendet PLC. Und ich würde sagen, dass Sie bei jedem Produkt, das PLC verwendet, sicherstellen sollten, dass der Wechselrichter mit diesem Produkt kompatibel ist, da PLC Probleme mit Wechselrichtern verursachen kann.

Tigo Verbessert

Abbildung 6 Tigo Enhanced Logo

Tigo hat auch ein neues Branding, das Tigo Enhanced heißt. Ich sage neu, aber es gibt es schon seit ein paar Monaten, aber für Sie ist es vielleicht neu. Sie können das Logo in Abbildung 6 sehen.

Wenn Sie dieses Logo auf dem Datenblatt eines Wechselrichters oder in der Wechselrichterliteratur sehen, bedeutet das, dass dieser Wechselrichter mit dem Brandschutz von Tigo kompatibel ist. Auch hier geht es um den Brandschutz und die Brandschutzvorrichtungen, die TS4-F.

Es bedeutet auch, dass der Wechselrichter mit einem eingebauten RSS-Sender erhältlich ist. Ich sage nicht umsonst "erhältlich mit". Wenn Sie sich für diesen Weg entscheiden, ist das eine gute Lösung, die die Installation vereinfacht, aber fragen Sie unbedingt beim Hersteller des Wechselrichters nach. Bei einigen müssen Sie eine spezielle SKU bestellen, um sicherzustellen, dass Sie den Sender eingebaut haben.

Und natürlich sind sie alle UL-gelistet für PVRSS mit Tigo. Hier sind die Wechselrichter, von denen wir derzeit wissen, dass sie das Tigo Enhanced Programm und das Tigo Enhance Logo annehmen. Sie sollten das Tigo Enhance Logo auf ihrer Literatur sehen.

Abbildung 7 Tigo Enhanced Wechselrichter

TS4 Flex MLPE

Abbildung 8 Tigo bietet solare Freiheit

Die TS4-Produktlinie von Tigo. Sie ist skalierbar von jedem System, von einem sehr kleinen bis zu einem sehr großen. Sie können die gewünschten Funktionen zu jedem Modul hinzufügen. Es gibt einige Versionen von Tigo, die tatsächlich gemischt werden können, nicht alle, aber einige davon.

So können Sie z. B. die Optimierung nur dort einsetzen, wo Sie es wünschen oder brauchen, und für den Rest des Systems nur die Überwachung und Schnellabschaltung vorsehen.

Sie können die Optimierung auch einfach nur auf ein System anwenden. Wenn Sie z. B. in einer Ecke eine Schattierung haben, können Sie fünf TS4-O nehmen, sie in diese Ecke stellen und das war's. Wenn Sie nur die Optimierung brauchen, brauchen Sie nichts weiter. Wenn Sie eine Schnellabschaltung oder eine Überwachung wünschen, müssen Sie natürlich die Kommunikationsausrüstung installieren, aber wenn Sie nur optimieren wollen, ist der TS4-O allein völlig ausreichend.

Kommunikation. Wir haben bereits über Kommunikation für die schnelle Abschaltung gesprochen, aber sie ist natürlich nicht nur für die schnelle Abschaltung, sondern auch für die Überwachung usw. gut.

Wahl des Wechselrichters. Bei Abbildung 8 geht es also um das, was wir solare Freiheit nennen. Tigo gibt Ihnen viel Freiheit - die Freiheit, modulare Funktionen genau so einzusetzen, wie Sie es wünschen, und nicht mehr oder weniger Funktionen zu bezahlen, als Sie benötigen. Darum geht es uns. Wir versuchen, diese Systeme kosteneffizient zu gestalten.

Aber auch die freie Wahl des Wechselrichters gibt Ihnen viel Freiheit. Gelegentlich kommen und gehen Unternehmen. In den letzten Jahren mussten wir leider mit ansehen, wie viele Wechselrichterfirmen ins Gras gebissen haben. Das ist bedauerlich, aber es kommt vor. Und es beruhigt die Menschen zu wissen, dass sie mehrere Bezugsquellen für diese sehr wichtigen Produkte haben.

Wenn Sie sich an Diskussionen über Solarenergie beteiligen oder Fragen dazu stellen möchten, besuchen Sie unsere Tigo Community-Seite. Um einen Kommentar zu diesem Blog zu hinterlassen, klicken Sie hier.

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