Solarmodule sind der neue Trend in der Stadt. Immer mehr Menschen installieren diese erneuerbare Energiequelle in ihren Häusern. Wenn auch Sie planen, ein Solarmodul in Ihrem Haus zu installieren, sollten Sie einige Dinge wissen. Dieser Artikel hilft Ihnen dabei. Er zeigt Ihnen, wie Sie ein Solarmodul mit einem Multimeter testen. Das ist eines der wichtigsten Dinge, die Sie lernen sollten. Also los geht’s.
Was ist ein Multimeter?
Ein Multimeter ist ein elektrisches Gerät zur Messung von Schaltungskomponenten wie Spannung, Stromstärke und Widerstand. Fachleute können mit Multimetern Spannung, Widerstand oder Stromschwankungen messen, indem sie die beiden Leitungen des Geräts an verschiedene Punkte in einem elektrischen System anschließen.
Dieses Gerät wird auch als Volt-Ohm-Meter oder Volt-Milliamperemeter (VOM) bezeichnet. Moderne Digitalmultimeter sind mittlerweile so weit entwickelt, dass sie selbst kleinste Veränderungen erkennen und aufzeichnen können. Experten weisen jedoch darauf hin, dass es bei den höheren Spannungspegeln, die manche Multimeter messen, schwieriger ist, winzige Veränderungen festzustellen. Multimeter werden in der Informationstechnologiebranche häufig eingesetzt. Hardware-Techniker nutzen sie beispielsweise, um zu überprüfen, ob einzelne Hardwarekomponenten ausreichend mit Strom versorgt werden oder ob Änderungen an der bestehenden IT-Infrastruktur vorgenommen wurden. Viele verbinden ein Multimeter mit Elektrikern, doch auch IT-Fachleute können damit Probleme in der Stromversorgung komplexer Computernetzwerke aufspüren. Nun lernen wir endlich, wie man ein Solarmodul mit einem Multimeter testet.
Wie testet man ein Solarpanel mit einem Multimeter?
Die Spannung und Stromstärke von Solarmodulen kann wie bei jedem anderen elektronischen Gerät mit einem Multimeter überprüft werden. Multimeter lassen sich in zwei Kategorien unterteilen.
Die genauesten Messwerte erhalten Sie mit einem geschalteten Multimeter durch manuelles Umschalten zwischen den Bereichen. Um dieses Multimeter richtig zu verwenden, wählen Sie zunächst den richtigen Modus. Das Gerät verfügt über Messfunktionen für verschiedene Parameter. Für die Strommessung ist die Gleichstromstärke die richtige Wahl. Wechseln Sie in den Gleichspannungsmodus, um genaue Spannungswerte zu erhalten. Die Messwerte sind in der Regel stark verfälscht.
Mit einem automatischen Multimeter, das zwischen verschiedenen Messbereichen umschaltet, erzielen Sie mit minimalem Aufwand präzise Messwerte. Da die automatische Bereichswahl nur Spannung und Stromstärke misst, beschränken sich alle Anpassungen auf diese beiden Parameter. Die meisten Messwerte sind leicht verständlich.
Zur Messung von Stromstärke und Spannung von Solarmodulen sind beide Multimeter bis auf ihre Unterschiede grundsätzlich austauschbar. Kenntnisse im Umgang mit einem Multimeter sind unerlässlich, wenn Sie Solarmodule testen möchten. Niemand möchte, dass seine Module durch unvorsichtigen Umgang mit dem Multimeter beschädigt werden. Die Prüfung Ihrer Module mit einem Multimeter ist der beste Weg, deren Qualität zu bestimmen.
1. Überprüfen Sie, wo sich die Konverterbox befindet
Um an den Konverterkasten zu gelangen, drehen Sie das Solarmodul um. Falls Sie einen finden, müssen Sie die Abdeckung abnehmen, bevor Sie die Verkabelung im Inneren untersuchen können. Es ist wichtig, sowohl positive als auch negative Assoziationen zu beherrschen. Nachdem Sie die Verkabelung herausgefunden haben, stellen Sie sicher, dass Ihr Solarkollektor nach Süden ausgerichtet ist. Um die Lichteinstrahlung des Solarmoduls zu maximieren, sollten Sie es neigen.
2. Gleichstrom auf dem Messgerät
Um sicherzustellen, dass die Messung korrekt ist, messen Sie die Spannung bei einer höheren Spannung als die Ihres Solarmoduls. Daher empfiehlt es sich, das Multimeter auf einen höheren Wert als die Nennspannung des Moduls einzustellen, in diesem Fall beispielsweise 30 Volt. So können Sie sicher sein, dass Ihre Messwerte präzise sind. Die Etiketten auf der Innenseite der Konverterverpackung zeigen an, für welche Spannung Ihre Module zugelassen sind.
3. Krokodilklemmen zusammenfügen
Befestigen Sie die Pluspole der Krokodilklemmen mit der Plusseite. Verbinden Sie anschließend die zweite schwarze Krokodilklemme mit dem Minuspol. Danach sollte die Voltanzeige des Multimeters genau der Leistung des Moduls entsprechen. Die von den Solarmodulen, insbesondere den neuen, erzeugte Spannung muss nahe der zulässigen Spannung liegen. Die Verwendung von Solarmodulen führt wahrscheinlich zu einem niedrigeren Messwert. Erst wenn das Multimeter ausgeschaltet ist, sollten die Krokodilklemmen abgezogen werden.
4. Das 12-Volt-Solarpanel auf Herz und Nieren prüfen
Da dies die gängigste Nennspannung für Solarmodule ist, sind die Prüfverfahren sehr standardisiert. Stellen Sie sicher, dass das Multimeter eingeschaltet ist und die schwarzen Krokodilklemmen am Minuspol und die roten am Pluspol angeschlossen sind. Für genaueste Messwerte stellen Sie Ihr hochwertiges Fluke-Multimeter für Elektronik auf über 200 VCD ein. Zeigt das Multimeter eine Überlastung an, muss die VCD erhöht werden, um Schäden zu vermeiden.
Wenn Sie Ihr Multimeter überprüft und keine Probleme festgestellt haben, sind die angezeigten Messwerte vertrauenswürdig. Die Ausgangsspannung Ihres Solarmoduls sollte dieser entsprechen. Beachten Sie, dass nicht alle Multimeter gleich sind.
5. Ladereglerprüfung
Der Laderegler muss zusammen mit den Solarmodulen getestet werden. Dies ist insbesondere bei Solaranlagen mit Speicher hilfreich. Die Batterie darf nicht vollständig geladen sein, damit sie den Strom aufnehmen kann. Bei den ersten beiden Messungen dient das Solarmodul als einziges Messinstrument. Stellen Sie sicher, dass das Solarmodul vom Laderegler getrennt ist, bevor Sie Laderegler, Solarmodul und Batterie anschließen. Trennen Sie anschließend die Batterie vom Laderegler.
Sie sollten den Controller wieder an die Batterie anschließen, bevor Sie ihn wieder an die Solaranlage anschließen. Sie fragen sich vielleicht, warum es nicht auch andersherum geht. Die Antwort lautet: So vermeiden Sie Schäden am Controller.
Um zu lernen, wie man Solarpanel-Verstärker mit einem Multimeter testet, müssen Sie diese Schritte befolgen:
- Passen Sie die Einstellungen des Multimeters an, um Gleichstrom (DC)-Ampere anzuzeigen. Stecken Sie die Krokodilklemmen in die richtige Buchse, um die Gleichstromampere zu messen.
- Die Stromstärkeneinstellung am Multimeter sollte auf 10 A geändert werden.
- Anschließend sollten Solarpanel und Controller verbunden werden, anschließend die Solarbatterien.
- Sie müssen das Pluskabel des Controllers von der Batterie abziehen.
- Schließen Sie die Krokodilklemmen des Multimeters an das Pluskabel an, das Sie gerade abgezogen haben. Dadurch erhalten Sie Strom.
- Der letzte Schritt besteht darin, die Krokodilklemmen des Minuskabels des Multimeters an den Pluspol der Batterie anzuschließen.
- Dabei wird der Strom zwischen der Solaranlage, dem Regler und den Solarbatterien gemessen.
Welche Arten von Multimetern gibt es?
Nachdem wir gelernt haben, wie man ein Solarmodul mit einem Multimeter testet, wollen wir uns nun mit den verschiedenen Multimetertypen befassen. Es gibt verschiedene Ausführungen, darunter analoge, digitale und Fluke-Multimeter.
Analoges Multimeter:
Das VOM (Volt-Ohm-Milliamperemeter) oder analoge Multimeter verfügt über ein Drehspulmessgerät und einen Zeiger zur Anzeige des Skalenwerts. Bei einem Drehspulmessgerät ist die Spule um eine Trommel gewickelt, die zwischen zwei Magneten liegt.
Der mit der Trommel verbundene Zeiger dreht sich auf einer Skala, die den aktuellen Messwert anzeigt. Dieser Wert entsteht durch die Wechselwirkung der Magnetfelder in der Spule und der Permanentmagnete. Zusätzlich sind an der Trommel Federn befestigt, die der Drehrichtung der Trommel entgegenwirken und so die Winkelverschiebung des Zeigers regulieren.
Analoge Multimeter ermöglichen die Messung von Messwertänderungen und sind relativ günstig und batterielos. Die beiden wichtigsten Messparameter sind Empfindlichkeit und Genauigkeit. Die Empfindlichkeit wird in Ohm pro Volt angegeben und ist als Kehrwert des Vollausschlagstroms definiert.
Digital-Multimeter:
Ein digitales Multimeter kann alle erforderlichen Messungen von Wechselstrom bis Gleichstrom durchführen. Die Abbildung zeigt zwei Messfühler, einen positiven und einen negativen, die jeweils durch die Farben Schwarz und Rot dargestellt werden. Um Ohm, Volt und Ampere zu messen, müssen Sie den schwarzen Messfühler in die COM-Buchse und den roten Messfühler in den vom Benutzer des Geräts angegebenen Anschluss stecken.
Durch den Anschluss eines Voltmeters, Ohmmeters oder Diodentesters an die V- und COM-Buchsen rechts im Bild können Sie Spannung und Widerstand messen bzw. Diodentests durchführen. Bei der Anzeige des Messwerts auf dem LCD werden beide Buchsen verwendet (Volt, Ohm, Ampere usw.). Der Überlastungsschutz schützt den Benutzer vor Schäden und gleichzeitig das Messgerät und den Schaltkreis.
Zu den Komponenten des Digitalmultimeters gehören eine optische Anzeigeeinheit (LCD), ein Bereichswähler für jede der drei elektrischen Kennlinien sowie ein interner Signalaufbereiter und A/D-Wandler. Je nachdem, wo der Knopf gedreht wird, werden verschiedene Schaltungsringe auf der Leiterplatte verbunden oder getrennt.
Fluke-Multimeter:
Das Fluke Digitalmultimeter kann mit zahlreichen teamorientierten Funktionen ausgestattet werden. Es dient zur Überwachung von Spannung und elektrischem Widerstand und verfügt typischerweise über ein großes Display. Feuchtigkeit, Tastverhältnis, Druck, Frequenz, Temperatur und andere anspruchsvolle Messungen können mit bestimmten Geräten durchgeführt werden. Eines der gängigsten und bekanntesten Werkzeuge ist das Fluke Multimeter.
Dieses Multimeter wird hauptsächlich zur Kalibrierung elektrischer Größen wie Ströme, Spannungen usw. eingesetzt. Überspannungen stellen für Fluke-Multimeter kein Problem dar. Dieses praktische Gerät kann Dioden prüfen und Strom und Spannung unterwegs messen. Das Multimeter verfügt über mehrere Tasten zur Auswahl der richtigen Messung. Die meisten Messungen werden von der automatischen Bereichswahl des Fluke-Multimeters automatisch durchgeführt. Dadurch wird das Signal an den richtigen Anschluss für die gewünschte Messung gesendet, ohne dass dessen Größe vorher bekannt sein oder ermittelt werden muss. Sollte die Sicherung versehentlich in den falschen Anschluss gesteckt werden, ist das Gerät geschützt.
Was sind die Funktionen eines Multimeters?
Die Hauptanwendungen eines Digitalmultimeters sind:
1. Relativ normaler Verteilungsmodus
Die Effektivwertmessung (RMS) ist bei allen modernen, wechselstromfähigen Multimetern verfügbar. Eine echte Effektivwertmessung ist jedoch nur mit einigen Multimetern möglich. Der Effektivwert (RMS) entspricht dem Gleichstromwert, der der Wechselstromwellenform entspricht. Es gibt zahlreiche hochwertige Multimeter, von denen viele die Funktionen und die Möglichkeit zur echten Effektivwertmessung bieten.
Wenn Sie herausfinden möchten, wie ein Effektivwert ermittelt wird, sollten Sie die folgende Beschreibung beachten. Bei der Messung von Wechselstrom (AC) quadriert das Multimeter den unmittelbaren Wert.
2. Der Mindest-/Maximal-Halt
Die MIN/MAX-Haltefunktion eines Multimeters ist eine seiner weniger genutzten Funktionen. Bei der Fehlersuche oder Diagnose eines aktiven Schaltkreises ist diese Funktion von unschätzbarem Wert. Beispielsweise ist es in Hochdrucksituationen für den Bediener nicht praktikabel, seine volle Aufmerksamkeit auf den LCD-Bildschirm des Multimeters zu richten. Die MIN/MAX-Haltefunktion befreit den Bediener vom Bildschirm, sodass er sich auf die Erfassung einer Reihe kontinuierlicher Werte konzentrieren kann, die später zur Bestimmung von Minimum und Maximum verwendet werden.
3. Modus REL
Im REL-Modus werden die Multimeterwerte auf Null zurückgesetzt. Dieser Wert dient für weitere Messungen als neuer relativer Ausgangspunkt. Ein gutes Beispiel hierfür ist der Spannungsabfall zwischen dem Stromverteiler Ihres Hauses und jeder einzelnen Steckdose. Messen Sie beispielsweise 230 V Wechselstrom und drücken Sie die REL-Taste. Um die Differenz (Delta) bzw. die relative Spannung Ihrer aktuellen Messung zur im REL-Modus erfassten Messung zu verdeutlichen, zeigt Ihr Multimeter einen Wert von 6 V an, wenn Sie zu einem anderen Messort (z. B. einer Steckdose) wechseln und die dort gemessene Spannung 224 V beträgt.
4. Der Bereichsschlüssel
In Kombination mit einem Multimeter mit automatischer Bereichswahl ist diese Taste von unschätzbarem Wert. Anders als Multimeter mit manueller Bereichswahl können diese Geräte den zu messenden Bereich selbstständig bestimmen. Mit der automatischen Bereichswahl müssen Sie nicht daran denken, den Bereich Ihrer Messung auf einen bestimmten Punkt wie 20 V oder 200 V einzustellen. Sie können sich also auf das konzentrieren, was Sie messen, statt auf den möglichen Messbereich. Es gibt einige Szenarien, in denen es nützlich sein kann, den Bereich Ihrer Messungen selbst zu bestimmen. Mit dieser Option übertrifft die Datenaufzeichnungsgeschwindigkeit Ihres Multimeters die des automatischen Bereichswahlmodus erheblich. Das liegt daran, dass das Multimeter Zeit braucht, um den geeigneten Messbereich auszuwählen, bevor eine Messung vorgenommen werden kann. Wenn Sie wissen, mit welchen Spannungen Sie es zu tun haben (z. B. in einer elektronischen Schaltung – typischerweise 5 V). Je nachdem, wie präzise die Messung sein muss, kann Ihr Multimeter so konfiguriert werden, dass es eine höhere oder niedrigere Auflösung liefert.
Wie testet man die Amperezahl von Solarmodulen mit einem Multimeter?
Nachdem Sie gelernt haben, wie man ein Solarmodul mit einem Multimeter testet, haben Sie sich bestimmt auch gefragt, wie man Solarmodul-Verstärker mit einem Multimeter testet. Hier sind einige Möglichkeiten, Solarmodul-Verstärker mit einem Multimeter zu testen:
Spannungsprüfung Ihrer Solarmodule: Stellen Sie den Spannungsmessbereich Ihres Multimeters höher ein als die maximale Leerlaufspannung Ihres Solarmoduls (üblicherweise als Gleichspannung oder Gleichvolt bezeichnet). So schützen Sie Ihr Solarmodul und Ihr Messgerät vor Beschädigungen und erhalten einen genauen Messwert. Beträgt die maximale Leerlaufspannung Ihres Solarmoduls beispielsweise 22 V, stellen Sie den Messbereich Ihres Multimeters auf 100 V bzw. 200 V ein.
Stecken Sie die schwarze (negative) Sonde in den COM-Anschluss und die rote (positive) Sonde in den V/mA/-Anschluss. Platzieren Sie das Modul anschließend, falls noch nicht geschehen, an der Stelle, an der es möglichst viel Sonnenlicht erhält, und überprüfen Sie tagsüber den Voltwert. Der Voltwert eines neuen Moduls sollte der Nennspannung entsprechen. Je nachdem, wie stark Ihre Solarmodule abgenutzt sind, erhalten Sie möglicherweise nur eine geringe Spannung, wenn Sie sie nutzen.
Analyse der Stromstärke von Solarzellen: Stellen Sie für diesen Test am Multimeter den Gleichstrom-Messbereich (DC) ein. Die Stromempfindlichkeit sollte, wie bereits zuvor, deutlich über der maximalen Stromstärke Ihres Geräts liegen. Dies gewährleistet präzise Messwerte und schützt das Solarmodul vor Beschädigung.
Spannung im Leerlauf bestimmen: Beachten Sie bei der Spannungsmessung im Leerlauf, dass dies der Leerlaufspannung entspricht. Bei der Prüfung eines neuen Solarmoduls sollte der Leerlaufwert des Multimeters mit dem auf dem Modul angegebenen Spannungswert übereinstimmen. Da die Sonneneinstrahlung an verschiedenen Standorten unterschiedlich ist, sollten Sie Verschattungen minimieren und berücksichtigen, dass die Messwerte Ihres Multimeters je nach Jahreszeit und Standort variieren können. Im Folgenden erfahren Sie, wie Sie die Leistung eines Solarmoduls messen.
Siehe auch: Lastausgang eines Solarladereglers
Wie testet man die Wattzahl eines Solarmoduls?
Wenn Sie Spannung und Stromstärke kennen, können Sie die Wattzahl Ihres Moduls bestimmen. Multiplizieren Sie diese beiden Zahlen und ersetzen Sie „Watt“ durch die resultierende Zahl. Eine einfache Formel und ihre Anwendung finden Sie unten:
Nach sorgfältiger Messung wurde ein Messwert von 22.4 V ermittelt.
Gemessene Stromstärke: 5 A
Watt wird einfach als das Produkt aus Spannung und Stromstärke ausgedrückt.
112 Watt entsprechen 22.4 Volt mal 5 Ampere.
Bestimmen Sie, wie viele Wattstunden pro Tag Sie erwarten können, nachdem Sie die Wattleistung Ihrer Solarmodule kennen. Multiplizieren Sie die Wattleistung Ihres Solarmoduls mit der Anzahl der Stunden pro Tag, an denen es typischerweise Sonnenschein empfängt, unter Berücksichtigung der Jahreszeit.
Leistung in Watt multipliziert mit der täglichen Sonneneinstrahlung ergibt Leistung in Wattstunden
Multiplizieren Sie 112 Watt mit 6 Stunden, um 672 Wattstunden (Wh) zu erhalten.
672 Wh / 1,000 = 0.672 kWh
Diese Formel lässt sich bei Solarmodultests erweitern, um die optimale Anzahl von Solarmodulen für eine bestimmte Solaranlage zu bestimmen. Dies ist beispielsweise sinnvoll, wenn Sie Ihre Auswirkungen auf das Stromnetz vollständig eliminieren oder Ihr Haus mit erneuerbaren Energiequellen versorgen möchten. Die neue Formel lässt sich wie folgt formulieren:
Wattstunden pro Tag multipliziert mit 365 Tagen = Produzierte Wattstunden pro Jahr
Multipliziert man 0.672 Kilowattstunden mit 365 Tagen, erhält man 245.28 Kilowattstunden pro Jahr.
Um zu berechnen, wie viele Solarmodule Sie benötigen, um den jährlichen Energiebedarf Ihres Hauses zu decken, teilen Sie einfach Ihren jährlichen Stromverbrauch (ca. 11,000 kWh für ein durchschnittliches amerikanisches Haus) durch die jährliche Solarmodulproduktion in kWh. Investieren Sie in eine Solaranlage, die etwas größer ist als nötig (ca. 10 Prozent), um Systemverluste auszugleichen. So wissen Sie nun, wie Sie die Wattzahl von Solarmodulen messen.
Damit sind wir am Ende dieses Artikels angelangt. Das Testen der Amperezahl von Solarmodulen mit einem Multimeter ist eine wichtige Fähigkeit, die Sie nun beherrschen. Jetzt sind Sie nie wieder auf einen Techniker angewiesen, der Ihre Solarmodule für Sie testet.
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