Solarpaneele für Datsche und Haus: Arten, Funktionsprinzip und Berechnungsverfahren für Solaranlagen

Die Wissenschaft hat uns die Zeit beschert, in der die Technologie zur Nutzung von Sonnenenergie allgemein zugänglich wurde. Jeder Hausbesitzer kann Solarmodule für sein Haus erhalten. Auch Datscha-Besitzer stehen dem in nichts nach. Sie befinden sich oft weit entfernt von zentralen, zuverlässigen Stromversorgungsquellen.

Wir bieten Ihnen Informationen über Aufbau, Funktionsweise und Berechnung der Betriebskomponenten einer Solaranlage. Die Kenntnis der von uns bereitgestellten Daten bringt Sie der tatsächlichen Eigenversorgung Ihres Grundstücks mit natürlichem Strom näher.

Zur Veranschaulichung der bereitgestellten Daten werden detaillierte Schemata, Illustrationen, Foto- und Videoanleitungen bereitgestellt.

Aufbau und Funktionsweise eines Solarmoduls

Einst entdeckten neugierige Geister für uns natürliche Stoffe, die unter dem Einfluss von Sonnenlichtteilchen, Photonen, elektrische Energie erzeugen. Der Prozess wurde photoelektrischer Effekt genannt. Wissenschaftler lernten, das mikrophysikalische Phänomen zu steuern.

Auf der Basis von Halbleitermaterialien schufen sie kompakte elektronische Geräte – Fotozellen.

Die Hersteller beherrschen die Technologie, winzige Wandler zu effizienten Sonnenkollektoren zusammenzufassen. Der Wirkungsgrad von in der Industrie weit verbreiteten Silizium-Solarmodulen liegt bei 18-22 %.

Aus der Beschreibung des Schemas wird deutlich: Alle Komponenten des Kraftwerks sind gleichermaßen wichtig – von ihrer richtigen Auswahl hängt das harmonische Zusammenspiel des Systems ab.

Aus Modulen wird ein Solarpanel zusammengesetzt. Es ist der Endpunkt der Reise der Photonen von der Sonne zur Erde. Von hier aus setzen diese Bestandteile der Lichtstrahlung ihren Weg bereits innerhalb des Stromkreises als Gleichstromteilchen fort.

Sie werden auf die Akkus verteilt oder in Wechselstromladungen mit einer Spannung von 220 Volt umgewandelt, die verschiedene Haushaltsgeräte versorgen.

Ein Solarpanel stellt eine Reihe in Reihe geschalteter Halbleiterbauelemente – Fotozellen – dar, die Sonnenenergie in elektrische Energie umwandeln.

Weitere Einzelheiten zur Besonderheit der Bauweise und zum Funktionsprinzip eines Solarmoduls finden Sie in einem weiteren beliebten Artikel auf unserer Website.

Arten von Solarmodulen

Solarmodule werden aus Solarelementen, auch photovoltaische Wandler genannt, zusammengesetzt. Zwei Arten von Photovoltaik-Wandlern haben eine breite Anwendung gefunden.

Sie unterscheiden sich durch die für ihre Herstellung verwendeten Halbleitervarianten aus Silizium, und zwar:

• Polykristallin. Dies sind Solarzellen, die durch langsames Abkühlen aus einer Siliziumschmelze hergestellt werden. Die einfache Herstellungsmethode führt zu einem erschwinglichen Preis, aber die Effizienz der polykristallinen Variante übersteigt 12 % nicht.
• Monokristallin. Dabei handelt es sich um Elemente, die durch Schneiden eines künstlich gezüchteten Siliziumkristalls in dünne Scheiben gewonnen werden. Die produktivste und teuerste Variante. Der durchschnittliche Wirkungsgrad liegt bei etwa 17 %, wobei monokristalline Fotozellen mit einer höheren Effizienz erhältlich sind.

Polykristalline Solarzellen haben eine flache quadratische Form mit einer ungleichmäßigen Oberfläche. Monokristalline Varianten erscheinen als dünne Quadrate mit gleichmäßiger Oberflächenstruktur und abgeschnittenen Ecken (Pseudoquadrate).

So sehen FEP – photoelektrische Wandler aus: Die Eigenschaften des Solarmoduls hängen nicht von der Art der verwendeten Elemente ab – dies beeinflusst nur die Größe und den Preis.

Panels der ersten Ausführung sind bei gleicher Leistung größer als die zweiten, aufgrund der geringeren Effizienz (18% gegenüber 22%). Aber sie sind im Durchschnitt etwa zehn Prozent günstiger und werden vorrangig nachgefragt.

Über die Regeln und Feinheiten bei der Auswahl von Solarmodulen für die Energieversorgung einer autonomen Heizung können Sie hier lesen.

Funktionsschema der Solarstromversorgung

Wenn Sie die geheimnisvoll klingenden Namen der Komponenten betrachten, die zum System der solaren Stromversorgung gehören, kommen Sie auf die Idee einer supertechnischen Komplexität des Geräts.

Auf der Mikroebene des Photonenlebens ist das so. Aber anschaulich betrachtet sehen das allgemeine Schema des Stromkreises und sein Funktionsprinzip sehr einfach aus. Vom Himmelskörper bis zur 'Iljitsch-Glühbirne' sind es nur vier Schritte.

Solarmodule – die erste Komponente des Kraftwerks. Es sind dünne rechteckige Paneele, die aus einer bestimmten Anzahl von Standard-Fotoelement-Wafern zusammengesetzt sind. Die Hersteller fertigen Fotopaneele mit unterschiedlicher elektrischer Leistung und Spannung, die ein Vielfaches von 12 Volt beträgt.

Flache Geräte lassen sich bequem auf sonnenbeschienenen Flächen anordnen. Modulblöcke werden durch wechselseitige Verbindungen zu einer Solaranlage zusammengeschaltet. Die Aufgabe der Anlage ist es, die empfangene Sonnenenergie umzuwandeln und Gleichstrom mit einer bestimmten Stärke zu liefern.

Geräte zur Speicherung elektrischer Ladung – Akkumulatoren für Solarmodule sind allgemein bekannt. Ihre Rolle innerhalb des solaren Energieversorgungssystems ist traditionell. Wenn Haushaltsverbraucher an ein zentrales Netz angeschlossen sind, speichern die Energiespeicher Strom.

Sie akkumulieren auch dessen Überschüsse, wenn die von den Elektrogeräten verbrauchte Leistung aus dem Strom des Solarmoduls ausreicht.

Der Akkumulatorblock gibt dem Stromkreis die erforderliche Energiemenge ab und hält die Spannung stabil, sobald der Verbrauch darin auf einen erhöhten Wert ansteigt. Dasselbe geschieht beispielsweise nachts bei nicht arbeitenden Solarmodulen oder bei schlechtem Sonnenwetter.

Das Schema der Energieversorgung eines Hauses mit Solarmodulen unterscheidet sich von Varianten mit Kollektoren durch die Möglichkeit, Energie in einem Akkumulator zu speichern.

Der Controller ist ein elektronischer Vermittler zwischen dem Solarmodul und den Akkumulatoren. Seine Aufgabe ist es, den Ladezustand der Akkumulatoren zu regeln. Das Gerät verhindert deren Überhitzung durch Überladung oder ein Absinken des elektrischen Potentials unter einen bestimmten Wert, der für den stabilen Betrieb der gesamten Solaranlage erforderlich ist.

Umkehrend – so wird die wörtliche Bedeutung des Begriffs Wechselrichter für Solarmodule erklärt. Ja, denn tatsächlich erfüllt dieser Baustein eine Funktion, die Elektrotechnikern einst wie Fantasie vorkam.

Er wandelt den Gleichstrom des Solarmoduls und der Akkumulatoren in Wechselstrom mit einer Potenzialdifferenz von 220 Volt um. Genau diese Spannung ist die Betriebsspannung für die überwältigende Mehrheit der Haushaltsgeräte.

Der Sonnenenergiefluss ist proportional zur Position der Sonne: Bei der Installation der Module wäre es gut, eine Neigungswinkelverstellung je nach Jahreszeit vorzusehen.

Spitzenlast und durchschnittlicher täglicher Energieverbrauch

Der Spaß, eine eigene Solaranlage zu besitzen, kostet noch einiges. Der erste Schritt auf dem Weg zur Beherrschung der Sonnenenergie ist die Bestimmung der optimalen Spitzenlast in Kilowatt und des rationalen durchschnittlichen täglichen Energieverbrauchs in Kilowattstunden für den Haushalt oder das Wochenendhaus.

Die Spitzenlast entsteht durch die Notwendigkeit, mehrere Elektrogeräte gleichzeitig einzuschalten, und wird durch deren maximale Gesamtleistung unter Berücksichtigung der erhöhten Anlaufcharakteristiken einiger Geräte bestimmt.

Die Berechnung der maximalen Leistungsaufnahme ermöglicht es herauszufinden, bei welchen Elektrogeräten der gleichzeitige Betrieb lebensnotwendig ist und bei welchen nicht. Dieser Kennzahl unterliegen die Leistungsmerkmale der Komponenten der Solaranlage, also die endgültigen Kosten des Geräts.

Der tägliche Energieverbrauch eines Elektrogeräts wird gemessen als Produkt seiner individuellen Leistung und der Zeit, die es im Laufe des Tages am Netz betrieben wurde (Strom verbraucht hat). Der gesamte durchschnittliche tägliche Energieverbrauch wird als Summe der von jedem Verbraucher im Tageszeitraum verbrauchten elektrischen Energie berechnet.

Die anschließende Analyse und Optimierung der gewonnenen Daten über Lasten und Energieverbrauch gewährleisten die erforderliche Ausstattung und den anschließenden Betrieb der Solarenergieanlage mit minimalen Kosten.

Das Ergebnis des Energieverbrauchs hilft, rational an den Verbrauch von Solarstrom heranzugehen. Das Ergebnis der Berechnungen ist wichtig für die spätere Berechnung der Batteriekapazität. Von diesem Parameter hängt der Preis der Batteriebank, einer nicht gerade billigen Systemkomponente, noch stärker ab.

Berechnungsverfahren für Energiekenngrößen

Der Berechnungsprozess beginnt im wahrsten Sinne des Wortes mit einem waagerecht liegenden, karierten, aufgeschlagenen Notizblatt. Mit leichten Bleistiftlinien wird aus dem Blatt ein Formular mit dreißig Spalten und Zeilen entsprechend der Anzahl der Haushaltsgeräte erstellt.

Vorbereitung auf die rechnerischen Berechnungen

Die erste Spalte wird traditionell gezeichnet – die laufende Nummer. Die zweite Spalte – die Bezeichnung des Elektrogeräts. Die dritte – seine individuelle Leistungsaufnahme.

Die Spalten vier bis siebenundzwanzig – die Stunden des Tages von 00 bis 24. In ihnen werden durch einen horizontalen Bruchstrich eingetragen:

• im Zähler – die Betriebszeit des Geräts in der jeweiligen Stunde in Dezimalform (0,0);
• im Nenner – erneut seine individuelle Leistungsaufnahme (diese Wiederholung wird für die Berechnung der stündlichen Lasten benötigt).

Die achtundzwanzigste Spalte – die Gesamtzeit, die ein Haushaltsgerät innerhalb eines Tages in Betrieb ist. In der neunundzwanzigsten Spalte wird der persönliche Energieverbrauch des Geräts als Ergebnis der Multiplikation der individuellen Leistungsaufnahme mit der Betriebszeit über den täglichen Zeitraum eingetragen.

Die Erstellung einer detaillierten Spezifikation der Verbraucher unter Berücksichtigung der stündlichen Lasten wird dazu beitragen, mehr gewohnte Geräte zu behalten, dank ihrer rationellen Nutzung.

Die dreißigste Spalte ist ebenfalls standardmäßig – eine Anmerkung. Sie wird für Zwischenberechnungen nützlich sein.

Erstellung einer Verbraucherliste

Der nächste Schritt der Berechnungen – die Umwandlung eines Notizblatts in eine Spezifikation der Haushaltsstromverbraucher. Die erste Spalte ist klar. Hier werden die laufenden Nummern der Zeilen eingetragen.

In der zweiten Spalte werden die Namen der Energieverbraucher eingetragen. Es wird empfohlen, mit den Elektrogeräten des Flurs zu beginnen. Danach werden die anderen Räume gegen den oder im Uhrzeigersinn beschrieben (je nach Belieben).

Falls es ein zweites (usw.) Stockwerk gibt, ist das Verfahren dasselbe: von der Treppe aus im Kreis herum. Dabei darf man die Geräte auf den Treppenabsätzen und die Außenbeleuchtung nicht vergessen.

Die dritte Spalte mit der Angabe der Leistung neben dem Namen jedes elektrischen Geräts füllt man am besten gleichzeitig mit der zweiten aus.

Die Spalten vier bis siebenundzwanzig entsprechen jeweils einer Stunde des Tages. Der Einfachheit halber kann man sie sofort mit horizontalen Linien in der Mitte der Zeilen durchstreichen. Die so entstandenen oberen Hälften der Zeilen sind sozusagen die Zähler, die unteren die Nenner.

Diese Spalten werden zeilenweise gefüllt. Die Zähler werden selektiv als Zeitintervalle im Dezimalformat (0,0) angegeben, die die Betriebszeit des jeweiligen Elektrogeräts in dem einen oder anderen bestimmten Stundenintervall widerspiegeln. Gleichzeitig werden dort, wo die Zähler eingetragen werden, die Nenner mit dem Leistungswert des Geräts aus der dritten Spalte eingeschrieben.

Nachdem alle stündlichen Spalten ausgefüllt sind, geht man zur Berechnung der individuellen täglichen Betriebszeit der Elektrogeräte vor, indem man zeilenweise vorgeht. Die Ergebnisse werden in den entsprechenden Zellen der achtundzwanzigsten Spalte notiert.

Falls das Solarkraftwerk eine unterstützende Rolle spielt, um zu vermeiden, dass das System im Leerlauf arbeitet, kann man einen Teil der Last für die Dauerstromversorgung an es anschließen.

Auf Basis der Leistung und der Betriebszeit wird nacheinander der tägliche Energieverbrauch aller Verbraucher berechnet. Er wird in den Zellen der neunundzwanzigsten Spalte vermerkt.

Wenn alle Zeilen und Spalten der Spezifikation ausgefüllt sind, werden die Endsummen berechnet. Durch zeilenweises Addieren der Leistungen aus den Nennern der Stunden-Spalten erhält man die stündlichen Lasten. Durch Summieren der einzelnen täglichen Energieverbräuche aus der 29. Spalte von oben nach unten ergibt sich der gesamte durchschnittliche Tagesverbrauch.

Die Berechnung beinhaltet nicht den Eigenverbrauch des zukünftigen Systems. Dieser Faktor wird durch einen Hilfskoeffizienten bei den nachfolgenden Endberechnungen berücksichtigt.

Analyse und Optimierung der ermittelten Daten

Wenn die Stromversorgung durch ein Solarkraftwerk als Reserve geplant ist, helfen die Daten über stündliche Leistungsaufnahmen und den gesamten durchschnittlichen Tagesenergieverbrauch, den Verbrauch von teurem Solarstrom zu minimieren.

Dies wird erreicht, indem energieintensive Verbraucher bis zur Wiederherstellung der zentralen Stromversorgung vom Betrieb ausgeschlossen werden, insbesondere während der Spitzenlastzeiten.

Wenn die Solarenergieanlage als dauerhafte Stromversorgungsquelle konzipiert ist, rücken die Ergebnisse der stündlichen Lasten in den Vordergrund. Es ist wichtig, den Stromverbrauch über den Tag so zu verteilen, dass stark überwiegende Maxima und stark abfallende Minima beseitigt werden.

Der Ausschluss von Spitzenlasten, die Glättung von Maximalbelastungen und die Beseitigung von scharfen Energieverbrauchseinbrüchen im zeitlichen Verlauf ermöglichen die Auswahl der wirtschaftlichsten Optionen für die Komponenten der Solaranlage und gewährleisten einen stabilen und vor allem störungsfreien Langzeitbetrieb des Solarkraftwerks.

Das Diagramm zeigt die Ungleichmäßigkeit des Energieverbrauchs: Unsere Aufgabe ist es, die Maxima auf die Zeit der größten Sonnenaktivität zu verschieben und den gesamten Tagesverbrauch, insbesondere nachts, zu reduzieren.

Die dargestellte Zeichnung zeigt die Umwandlung des auf Basis der erstellten Spezifikation erhaltenen ineffizienten Diagramms in ein optimiertes. Der tägliche Verbrauchswert wurde von 18 auf 12 kWh gesenkt, die durchschnittliche stündliche Belastung von 750 auf 500 W.

Dasselbe Optimalitätsprinzip ist auch bei der Nutzung der Solarstromversorgung als Reserve nützlich. Es ist möglicherweise nicht notwendig, zusätzliche Kosten für die Erhöhung der Leistung von Solarmodulen und Akkumulatoren auf sich zu nehmen, nur um vorübergehende Unannehmlichkeiten zu vermeiden.

Auswahl der Komponenten einer Solarstromanlage

Zur Vereinfachung der Berechnungen wird die Version der Nutzung eines Solarmoduls als Hauptstromquelle für ein Ferienhaus betrachtet. Als Verbraucher dient ein fiktives Ferienhaus in der Oblast Rjasan, das von März bis September dauerhaft bewohnt ist.

Praktische Berechnungen auf der Grundlage der oben veröffentlichten optimierten stündlichen Energieverbrauchsdiagramme veranschaulichen die Überlegungen:

• Gesamter durchschnittlicher Tagesenergieverbrauch = 12 000 Wh (12 kWh).
• Durchschnittliche Last = 500 Watt.
• Maximale Last = 1200 Watt.
• Spitzenlast = 1200 × 1,25 = 1500 Watt (+25 %).

Die Werte werden für die Berechnung der Gesamtkapazität von Solargeräten und anderer Betriebsparameter benötigt.

Bestimmung der Betriebsspannung der Solaranlage

Die interne Betriebsspannung jeder Solaranlage basiert auf einem Vielfachen von 12 Volt, der am weitesten verbreiteten Nennspannung von Akkumulatoren. Die meisten Komponenten von Solaranlagen – Solarmodule, Laderegler, Wechselrichter – werden für die gängigen Spannungen 12, 24 und 48 Volt hergestellt.

Eine höhere Spannung ermöglicht die Verwendung von Versorgungsleitungen mit kleinerem Querschnitt – dies erhöht die Zuverlässigkeit der Kontakte. Andererseits können ausgefallene Akkus eines 12-V-Netzes einzeln ausgetauscht werden.

In einem 24-Volt-Netz muss der Austausch von Akkumulatoren aufgrund der Betriebsspezifikationen paarweise erfolgen. Ein 48-V-Netz erfordert den Austausch aller vier Akkus einer Strangs. Zudem besteht bei 48 Volt bereits eine Gefahr eines Stromschlags.

Bei gleicher Kapazität und etwa gleichem Preis sollten Sie Akkus mit der höchsten zulässigen Entladungstiefe und dem höchsten maximalen Strom wählen.

Die Hauptentscheidung über die Nennspannung des internen Potenzialunterschieds des Systems hängt von den Leistungsmerkmalen der von der modernen Industrie hergestellten Wechselrichter ab und muss die Spitzenlast berücksichtigen:

• von 3 bis 6 kW – 48 Volt,
• von 1,5 bis 3 kW – 24 oder 48 V,
• bis 1,5 kW – 12, 24, 48 V.

Wenn Sie zwischen der Zuverlässigkeit der Verkabelung und der Unannehmlichkeit des Akkutauschs wählen, entscheiden wir uns in unserem Beispiel für die Zuverlässigkeit. Im Folgenden gehen wir von der Betriebsspannung des zu berechnenden Systems von 24 Volt aus.

Ausstattung mit Solarmodulen

Die Formel zur Berechnung der erforderlichen Leistung der Solarbatterie lautet:

P_sm = ( 1000 * E_tag ) / ( k * S_ins ),

wobei:

• P_sm = Leistung der Solarbatterie = Gesamtleistung der Solarmodule (Paneele, W),
• 1000 = angenommene Lichtempfindlichkeit der photovoltaischen Wandler (kW/m²),
• E_tag = Täglicher Energiebedarf (kWh, in unserem Beispiel = 18),
• k = saisonaler Faktor, der alle Verluste berücksichtigt (Sommer = 0,7; Winter = 0,5),
• S_ins = Tabellenwert der Einstrahlung (Sonnenstrahlungsfluss) bei optimalem Neigungswinkel der Paneele (kWh/m²).

Den Wert der Einstrahlung können Sie beim regionalen meteorologischen Dienst erfragen.

Der optimale Neigungswinkel der Solarmodule entspricht dem Breitengrad des Standorts:

• im Frühling und Herbst,
• plus 15 Grad im Winter,
• minus 15 Grad im Sommer.

Das in unserem Beispiel betrachtete Gebiet Rjasan liegt auf dem 55. Breitengrad.

Die höchste Leistung von Solarbatterien wird durch die Verwendung von Nachführsystemen, die saisonale Änderung des Neigungswinkels der Paneele und die Anwendung eines gemischten Dachentwässerungssystems der Module erreicht.

Für den Zeitraum von März bis September beträgt der beste nicht regulierbare Neigungswinkel des Solarmoduls den sommerlichen Winkel von 40⁰ zur Erdoberfläche. Bei dieser Installation der Module beträgt die durchschnittliche tägliche Sonneneinstrahlung in Rjasan in diesem Zeitraum 4,73. Alle Zahlen sind vorhanden, führen wir die Berechnung durch:

Rsm = 1000 * 12 / ( 0,7 * 4,73 ) ≈ 3 600 Watt.

Wenn Sie 100-Watt-Module als Grundlage für die Solaranlage verwenden, benötigen Sie 36 Stück. Diese wiegen dann etwa 300 Kilogramm und nehmen eine Fläche von etwa 5 x 5 Metern ein.

In der Praxis erprobte Montageschemata und Anschlussmöglichkeiten von Solarmodulen sind hier aufgeführt.

Einrichtung des Batteriespeichers

Bei der Auswahl von Akkubatterien sollten Sie sich an folgenden Grundsätzen orientieren:

1. Für diesen Zweck sind gewöhnliche Autobatterien nicht geeignet. Die Batterien von Solarkraftwerken sind mit der Aufschrift „SOLAR“ gekennzeichnet.
2. Sie sollten Akkus nur kaufen, die in allen Parametern identisch sind, vorzugsweise aus derselben Werkscharge.
3. Der Raum, in dem sich der Akkublock befindet, muss warm sein. Die optimale Temperatur, bei der die Batterien ihre volle Leistung erbringen, beträgt 25 °C. Bei einem Rückgang auf -5 °C verringert sich die Kapazität der Akkus um 50 %.

Wenn man für die Berechnung eine beispielhafte Batterie mit einer Spannung von 12 Volt und einer Kapazität von 100 Amperestunden nimmt, ist es nicht schwer zu berechnen, dass sie eine Stunde lang Verbraucher mit einer Gesamtleistung von 1200 Watt versorgen kann. Dies gilt jedoch bei vollständiger Entladung, was äußerst unerwünscht ist.

Für den Langzeitbetrieb von Akkumulatoren wird NICHT empfohlen, deren Ladung unter 70% zu senken. Der Grenzwert liegt bei 50%. Unter Annahme des Werts 60% als «goldene Mitte» wird für die folgenden Berechnungen eine Energiereserve von 720 Wh pro 100 Ah Kapazitätsanteil des Akkus zugrunde gelegt (1200 Wh x 60%).

Möglicherweise ist der Kauf einer Batterie mit einer Kapazität von 200 Ah günstiger als die Anschaffung von zwei Batterien mit je 100 Ah. Zudem reduziert sich die Anzahl der Kontaktverbindungen.

Die Akkus müssen anfänglich zu 100 % von einer stationären Stromquelle geladen installiert werden. Die Akkumulatoren müssen die Lasten während der Dunkelstunden vollständig abdecken. Wenn das Wetter nicht mitspielt, müssen sie die erforderlichen Systemparameter auch tagsüber aufrechterhalten.

Es ist wichtig zu beachten, dass ein Überschuss an Batterien zu einer ständigen Unterladung führt. Dies verringert die Lebensdauer erheblich. Die rationellste Lösung scheint die Ausstattung des Blocks mit Batterien zu sein, deren Energiereserve ausreicht, um den täglichen Energieverbrauch zu decken.

Um die erforderliche Gesamtkapazität der Batterien zu ermitteln, teilen wir den täglichen Gesamtenergieverbrauch von 12000 Wh durch 720 Wh und multiplizieren mit 100 Ah:

12 000 / 720 * 100 = 2500 A·h ≈ 1600 A·h

Insgesamt werden für unser Beispiel 16 Akkus mit einer Kapazität von 100 Ah oder 8 Stück mit 200 Ah benötigt, die in Reihe-Parallel-Schaltung verbunden sind.

Auswahl eines geeigneten Ladereglers

Fachgerechte Auswahl des Ladereglers für Akkumulatorbatterien (AKB) ist eine sehr spezifische Aufgabe. Seine Eingangsparameter müssen den ausgewählten Solarmodulen entsprechen, und die Ausgangsspannung muss der internen Potenzialdifferenz der Solaranlage entsprechen (in unserem Beispiel 24 Volt).

Ein guter Regler muss unbedingt Folgendes gewährleisten:

1. Mehrstufiges Laden der AKB, das deren effektive Lebensdauer erheblich verlängert.
2. Automatisches gegenseitiges An- und Abschalten von AKB und Solarpanel in Abhängigkeit von Lade- und Entladevorgängen.
3. Umschalten der Last von der AKB auf das Solarpanel und umgekehrt.

Diese kleine Einheit ist ein sehr wichtiges Bauteil.

Wenn ein Teil der Verbraucher (z. B. Beleuchtung) auf eine direkte 12-Volt-Stromversorgung vom Regler umgestellt wird, wird ein weniger leistungsstarker und damit günstigerer Wechselrichter benötigt.

Von der richtigen Wahl des Reglers hängt der störungsfreie Betrieb des teuren Akkublocks und die Ausgewogenheit des gesamten Systems ab.

Auswahl eines hochwertigen Wechselrichters

Der Wechselrichter wird mit einer Leistung gewählt, die eine dauerhafte Spitzenlast gewährleisten kann. Seine Eingangsspannung muss der internen Spannungsdifferenz des Solarsystems entsprechen.

Für eine optimale Auswahl wird empfohlen, auf folgende Parameter zu achten:

1. Form und Frequenz des ausgegebenen Wechselstroms. Je näher diese an einer 50-Hz-Sinuswelle sind, desto besser.
2. Wirkungsgrad des Geräts. Je höher als 90% – desto besser.
3. Eigenverbrauch des Geräts. Er sollte im Verhältnis zum Gesamtenergieverbrauch des Systems stehen. Ideal sind bis zu 1%.
4. Fähigkeit der Einheit, kurzzeitige zweifache Überlastungen zu verkraften.

Die beste Ausführung ist ein Wechselrichter mit integrierter Reglerfunktion.

Montage einer Haus-Solaranlage

Wir haben eine Fotostrecke für Sie zusammengestellt, die den Montageprozess einer Haushalts-Solaranlage aus werksgefertigten Modulen anschaulich zeigt:

Fazit und nützliche Videos zum Thema

Video #1: Anleitung zur Installation von Solarmodulen auf dem Hausdach in Eigenregie:

Video #2: Auswahl von Akkumulatoren für die Solaranlage, Typen, Unterschiede:

Video #3: Solaranlage für den Garten für alle, die alles selbst machen:

Die schrittweise erläuterten praktischen Berechnungsmethoden und das grundlegende Funktionsprinzip eines modernen Solarmoduls in einer autonomen Haus-Solaranlage werden den Besitzern sowohl eines großen Hauses in einem dicht besiedelten Gebiet als auch eines kleinen Gartengrundstücks in der Wildnis helfen, ihre Energieunabhängigkeit zu erreichen.

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