Bauen Sie Ihr Sonnensystem selbst

Es gibt so viele Informationen zum Thema Solarenergie und da Solarenergie für Verbraucher und Heimwerker immer zugänglicher wird, ist das Verständnis ihrer Funktionsweise ein wichtiger erster Schritt auf dem Weg zu Ihrem eigenen Solarprojekt.

1.SOLARPANEELE

Solarmodule funktionieren im Grunde so, dass sie verfügbares Sonnenlicht in nutzbare Elektrizität umwandeln. Wir definieren diese Leistung in Watt. Watt setzt sich aus Ampere und Volt zusammen. Verschiedene Module haben unterschiedliche Nennwerte für Ampere und Volt, und es ist hilfreich zu verstehen, was diese Zahlen bedeuten, wenn Sie sich ein System ansehen. Sie können sich Ampere als die Anzahl der Elektronen vorstellen und die Spannung als den Druck, der diese Elektronen vorantreibt. Mehr erfahren

Gleichung: Watt = Volt x Ampere

KOMPONENTEN

Ein Solarmodul besteht aus verschiedenen Komponenten, wie in Modell 1.1 zu sehen ist. Nicht alle Module verfügen über diese spezifischen Komponenten an den spezifischen Stellen, aber im Allgemeinen ist dies bei unseren Modulen der Fall.

Solarzelle (a): Auf der Vorderseite des Solarmoduls sind die Solarzellen zu sehen. Sie unterscheiden sich je nach Zelltyp in Farbe und Aussehen. Der Zelltyp gibt im Allgemeinen an, um welche Art von Modul es sich handelt, z. B. monokristallin, polykristallin, amorph usw.

Rahmen (b): Die meisten ACOPOWER-Solarmodule haben einen Aluminiumrahmen, aber je nach Modultyp kann der Rahmentyp variieren.

Anschlussdose (c): Die Anschlussdose befindet sich im Allgemeinen auf der Rückseite des Panels. Sie enthält Bypassdioden, die bei Leistungsverlust durch Beschattung helfen. Außerdem dient sie als Anschluss und Halterung für die Panelkabel.

Kabel (d): Unsere ACOPOWER-Solarmodule werden mit einem Standard-PV-Kabel geliefert, das wetterfest und isoliert ist (solange kein Kupferdraht freiliegt).

MC4 (e): Am Ende des PV-Kabels befindet sich ein MC4-Stecker. Dieser MC4-Stecker ist Standard in der PV-Industrie, ist wetterfest und dient als Anschlusspunkt für unsere anderen MC4-Kabel, beispielsweise ein Adapterkit.

Datenblatt (f): Das Datenblatt des Panels enthält die elektrischen Eigenschaften Ihres Solarpanels. Es ist bei der Dimensionierung von Systemen sehr wichtig.

MONOKRISTALLIN VS. POLYKRISTALLIN

Monokristalline Solarmodule haben einen etwas höheren Wirkungsgrad als polykristalline Module, da bei beiden ein anderes Herstellungsverfahren zum Einsatz kommt. Eine monokristalline Zelle besteht aus einem einzelnen Kristallblock, während eine polykristalline Zelle aus einem Wachstum mit mehreren Kristallstrukturen besteht. Beide Zelltypen werden aus Siliziumblöcken hergestellt, aber die Anforderungen an die Reinheit des Siliziums sind auf monokristalliner Basis höher. Daher sind monokristalline Module effizienter und damit auch teurer. Durch die Verwendung einer einzelnen Zelle ermöglicht monokristallines Silizium den Elektronen mehr Bewegungsfreiheit, sodass weniger Energie verloren geht und ein höherer Wirkungsgrad erzielt wird. Die meisten monokristallinen Zellen erreichen einen Wirkungsgrad von 22 %, während die meisten polykristallinen Zellen einen Wirkungsgrad von 18 % erreichen. Monokristalline Zellen sind dunkelblau und erscheinen fast schwarz, polykristalline Zellen sind blau.

Obwohl dies zutrifft, besteht die allgemeine Fehlannahme, dass monokristalline Solarmodule sogar bei gleicher Wattzahl tatsächlich eine bessere Leistung erbringen als polykristalline Module. Das ist nicht wahr. Ein 100-W-Monomodul sollte die gleiche Leistung erbringen wie ein 100-W-Poly-Modul, vorausgesetzt, die elektrischen Eigenschaften sind sehr ähnlich. Die Entscheidung eines Kunden sollte auf dem Preis, den Abmessungen und der Farbe basieren. Ebenfalls aufgrund einer allgemeinen Fehlannahme sollten Poly- und Monomodule bei schlechten Lichtverhältnissen die gleiche Leistung erbringen. Sie sollten auch bei hohen Temperaturen die gleiche Leistung erbringen.

SONNENSPITZENSTUNDEN UND BESTRAHLUNGSSTÄRKE

Es ist wichtig, die Spitzenstunden mit der Wattzahl Ihres Systems zu verwenden, um zu berechnen, wie viele Wattstunden Ihr System an einem Tag produziert. Sie können die Spitzensonnenstunden als Durchschnitt betrachten, da es nicht ausreicht, die Leistung auf der Grundlage der Tageslichtstunden während des Tages zu ermitteln. Der Grund dafür ist, dass das Sonnenlicht morgens und abends nicht so viel Strahlung erzeugt wie die Sonne am Mittag. Um die Spitzenstunden jedes Staates zu berechnen, wird die Strahlung basierend auf den Höchst- und Tiefstwerten und auch anderen Faktoren wie der Einmischung in die Atmosphäre gemittelt.

Wie Sie den in Modell 2.1.2 erfassten Daten entnehmen können, schwankt die Strahlungsintensität oder W/m2 im Tagesverlauf. Die Leistung der Panels hängt direkt von der Leistung in W/m2 zu einem bestimmten Zeitpunkt ab. Die meisten Solarpanels haben eine Leistung von 1000 W/m2. Wenn die Strahlungsintensität beispielsweise 500 W/m2 beträgt, wie in der Grafik um 8 Uhr, dann können Sie mit der halben Leistung (50 %) rechnen. Aus diesem Grund sind die Sonnenhöchststunden Ihres Staates nicht die Dauer der Sonneneinstrahlung, sondern ein Durchschnitt aus den Tiefst- und Höchstwerten, sodass sie eine zuverlässige Zahl für die Berechnung der Energieerzeugung darstellen.

Modell 1.2

12-V- und 24-V-PANELS

Die Panels sind mit 12 V und 24 V kompatibel und können auf verschiedene Weise verkabelt werden, um bei 12 V zu bleiben oder um höhere Spannungen zu erreichen. Diese Methoden werden als Reihen- und Parallelschaltung bezeichnet (auf die wir später noch näher eingehen). Bei einer Reihenschaltung bleiben die Ampere gleich, aber die Spannung wird erhöht. Bei einer Parallelschaltung bleibt die Spannung gleich und die Ampere werden erhöht.

Obwohl wir ein Panel als „12 V“ bezeichnen, erzeugt das Panel nicht tatsächlich 12 V. Die vom Panel erzeugte Spannung ist höher als 12 V, aber das ist notwendig, damit die Batterie geladen werden kann. Batterien müssen mit einer höheren Spannung als ihrer Nennspannung geladen werden, da der Strom von einer höheren Spannung zu einer niedrigeren fließt.

Wie Sie Ihre Panels verkabeln, hängt von der Spannung Ihres Batteriespeichers ab. Die Spannung Ihrer Panels muss mit der Spannung Ihres Batteriespeichers übereinstimmen, damit dieser richtig geladen wird (mit Ausnahme des MPPT-Controllers, auf den wir später noch eingehen). Die meisten Wohnmobile und Boote haben 12-V-Batteriespeicher, daher bleiben Kunden normalerweise bei den 12-V-Panels, um mit diesen Batterien kompatibel zu sein.

Modell 1.3

100 Watt 12 Volt monokristallines Solarmodul

Spitzenleistung (Pmax): Dies ist die Leistung, die das Panel unter den Standardtestbedingungen hat, also 1000 W/m2.

Leerlaufspannung (Voc): Dies ist der Spannungspegel des Panels, wenn es nicht an einen Controller und eine Batterie angeschlossen ist. Dies ist wichtig bei der Dimensionierung von Systemen mit Controllern, da die Panels diesen Wert für einen kurzen Zeitraum haben, wenn das System angeschlossen ist. Dies ist auch bei der Fehlersuche an einem Solarpanel wichtig.

Betriebsspannung (Vmp): Dies ist der Spannungspegel des Panels, wenn es eingerichtet und in Betrieb ist. Dies ist wichtig für die Berechnung der Drahtstärke und -länge.

Betriebsstrom (Imp): Dies ist der Strom, der erzeugt wird, wenn das Panel eingerichtet und in Betrieb ist. Dies ist wichtig für die Berechnung der Drahtstärke, der Drahtlänge und der Controllergröße.

Kurzschlussstrom (Isc): Dies ist der Spannungspegel des Panels, wenn es nicht an einen Controller und eine Batterie angeschlossen ist. Dies ist bei der Fehlersuche an einem Solarpanel wichtig.

2. SO RICHTEN SIE SOLARKITS EIN

Das Solar-Komplettset besteht aus allen Komponenten, die Sie zum Laden und Entladen Ihres Batteriespeichers benötigen. In diesem Abschnitt erfahren Sie, wie Sie das komplette System einrichten.

Es gibt zwei Arten von Solarkits: On-Grid-Kits und Off-Grid-Kits. Je nach Anwendung und Strombedarf wählen Sie das eine oder das andere.

EINFÜHRUNG

On-Grid-Kits werden an das Netz Ihres Stromversorgers angeschlossen und funktionieren normalerweise am besten bei größeren Anwendungen wie Wohn- und Geschäftsgebäuden. Diese Systeme erfordern eine professionelle Installation und städtische Genehmigungen. Off-Grid-Kits werden häufig für kleinere Anwendungen wie Wohnmobile, Lieferwagen, Boote und kleine Häuser verwendet. Es handelt sich um benutzerfreundliche DIY-Kits, die einen Batteriespeicher erfordern, da sie nicht an das Stromnetz angeschlossen werden.

WIE STELLT MAN DAS EIN

Der erste Schritt bei der Einrichtung Ihres Solarsystems besteht darin, zu bestimmen, welche Art von Solarsystem für Ihren Zweck erforderlich ist. Wenn Sie ein Haus, eine Hütte, ein Geschäftsgebäude oder ein großes Gebäude mit Strom versorgen möchten, ist ein netzgekoppeltes System praktischer als ein netzunabhängiges System. Wenn Sie hingegen kleinere Anwendungen wie Wohnmobile, Lieferwagen, Boote, kleine Häuser usw. mit Strom versorgen möchten, ist ein netzunabhängiges System, das an eine Batteriebank angeschlossen ist, ideal.

Der zweite Schritt ist die Bestimmung der Größe des Solarsystems. Bei On-Grid-Anwendungen enthält Ihre monatliche Stromrechnung alle Informationen zu Ihrem Stromverbrauch. Bitte senden Sie uns eine E-Mail oder rufen Sie uns hier an, damit wir anhand dieser Informationen ein geeignetes System dimensionieren können. Off-Grid-Systeme hingegen erfordern etwas mehr Arbeit. Um ein System zu dimensionieren, das Ihren Anforderungen am besten entspricht, empfehlen wir Ihnen, eine Liste aller Geräte zu erstellen, die Sie betreiben möchten. Besorgen Sie sich die Wattzahl oder die Ampere und Volt des Produkts und geben Sie die durchschnittliche Laufzeit pro Gerät an. Mit diesen Informationen können wir ein geeignetes System dimensionieren, das effektiv und effizient läuft.

Der dritte Schritt besteht darin, Ihr neues Solarsystem richtig einzurichten. Bei einem On-Grid-System müssen Sie Ihren örtlichen Stromversorger kontaktieren, um ihn darüber zu informieren, dass Sie auf Solarenergie umsteigen möchten, und einen zugelassenen Installateur/Auftragnehmer für die Installation des Systems kontaktieren. Dieser kann Sie durch den Rest des Prozesses führen. Bei Off-Grid-Kits empfehlen wir Ihnen, sich an einen Installateur, Elektriker oder unser technisches Supportteam zu wenden, um Anleitung und Unterstützung zu erhalten. Alle unsere Off-Grid-Kits sind DIY-bereit und verfügen über einen benutzerfreundlichen Installationsprozess. Alle unsere Installationsanleitungen sind online verfügbar.

Sobald alles eingerichtet ist, beginnt Ihr System mit der Stromerzeugung, sobald die Sonne aufgeht. Bitte senden Sie eine E-Mail oder rufen Sie unser Renogy-Team hier an, wenn Sie Unterstützung benötigen.

3. ENERGIE UND LEISTUNG

EINFÜHRUNG

Energie und Leistung sind die wichtigsten Begriffe, die Sie verstehen müssen, wenn Sie die Größe eines Systems bestimmen oder herausfinden möchten, wie viel Ihr Panel erzeugt. Nachfolgend finden Sie eine Beschreibung der beiden Begriffe sowie einige Beispiele.

LEISTUNG

Leistung wird als Arbeitsleistung definiert. Sie sagt Ihnen im Wesentlichen, wie schnell Sie Energie produzieren können. Leistung kann verschiedene Formen annehmen, aber wenn es um Elektrizität oder Solarenergie geht, definieren Sie Leistung als Watt. Wie bereits erwähnt, gilt Watt = Volt x Ampere. Wenn Sie die Spannung des Panels mit der Stromstärke multiplizieren, erhalten Sie den Wattwert. Dies gilt auch für ein Elektrogerät. Sie können Leistung auch in Bezug darauf betrachten, wie viel Geld Sie pro Stunde in einem Job verdienen, z. B. 8 $/Stunde.

ENERGIE

Energie ist die Kapazität, Arbeit zu verrichten. Sie sagt Ihnen im Wesentlichen, wie viel Arbeit verrichtet werden kann. Energie kann verschiedene Formen annehmen, aber wenn es um Elektrizität oder Solarenergie geht, definieren Sie Energie als Wattstunden. Wattstunden = Watt x Stunden. Wenn Sie die Wattzahl eines Geräts mit der Laufzeit multiplizieren, erhalten Sie seinen Energiewert. Wenn Sie die Wattzahl eines Panels mit den Spitzenstunden der Solarenergie multiplizieren, erhalten Sie seinen Energiewert. Sie können Energie auch in Bezug auf Ihren Gehaltsscheck betrachten: Wenn Sie 8 $/Stunde verdienen und 5 Stunden arbeiten, haben Sie 8 $ x 5 Stunden = 40 $.

Energie in Panelen

Bei Solarmodulen hängt die erzeugte Energie davon ab, wie viel Sonne Sie an Ihrem Standort bekommen. Die Sonnenstunden variieren von Staat zu Staat, aber es ist wichtig, eine Vorstellung davon zu haben, wie viele Stunden die Sonne in Ihrem Staat am meisten scheint. Vergleichen wir beispielsweise ein 100-W-Modul in Texas mit einem in Nevada. Anhand des niedrigen Werts von 4,5 Stunden in Texas und des niedrigen Werts von 6 Stunden in Nevada können wir die Energie oder Wattstunden berechnen, die das Modul erzeugt. Für Texas sind 100 Watt x 4,5 Stunden = 450 Wattstunden. Für Nevada sind 100 Watt x 6 Stunden = 600 Wattstunden. Wie Sie sehen, hat der Standort des Staates einen Einfluss auf die Energieproduktion, in diesem Fall um 150 Wattstunden.

ENERGIE IN GERÄTEN

Bei Haushaltsgeräten hängt die erzeugte Energie von der Wattzahl des Geräts und der Betriebsdauer ab. Es ist sehr wichtig, dass Sie die Wattzahl kennen, nicht nur die Spannung oder Stromstärke, da dies keine vollständigen Leistungswerte sind. Bei Haushaltsgeräten können Sie die Spannung mit der Stromstärke multiplizieren. Ein 8-Ampere-Kühlschrank bei 110 V hat beispielsweise 8 Ampere x 110 Volt = 880 Watt.

Nehmen wir zwei 35-Watt-Ventilatoren. Einen lassen wir 2 Stunden laufen und den anderen 5 Stunden. Der erste Ventilator verbraucht 35 Watt x 2 Stunden = 70 Wattstunden und der zweite Ventilator verbraucht 35 Watt x 5 Stunden = 175 Wattstunden. Wie Sie sehen, verbraucht der zweite Ventilator bei gleichem Ventilator mehr Energie, da er länger läuft.

ENERGIE IN BATTERIEN

Wir können Energie auch mit unseren Batterien in Beziehung setzen. Oft wird uns gesagt, dass ein Kunde eine 12-V- oder 6-V-Batterie hat. Wie Sie bereits gesehen haben, handelt es sich dabei nicht um eine vollständige Energieform. Daher reicht diese Information allein nicht aus, um zu bestimmen, wie viel Ihre Batterien speichern können. Wir müssen den Wattstundenwert ermitteln. Glücklicherweise werden die meisten Batterien in Amperestunden angegeben. Obwohl diese Stunden enthalten, handelt es sich dennoch nicht um Energie. Um Wattstunden zu erhalten, müssen wir Amperestunden mit Volt multiplizieren.

Amperestunden x Volt = Wattstunden

Nehmen wir zum Beispiel an, wir haben zwei Batterien, eine 6 V und eine 12 V. Die 6 V-Batterie hat eine Nennleistung von 100 Amperestunden und die 12 V-Batterie eine Nennleistung von 75 Ah. Die Energie der ersten Batterie beträgt 6 V x 100 Amperestunden = 600 Wattstunden. Die Energie der zweiten Batterie beträgt 12 V x 75 Ah = 900 Amperestunden. Wie Sie sehen, hat die erste Batterie zwar mehr Amperestunden, aber nicht mehr Energie oder Speicherkapazität.

Bitte sehen Sie sich den Abschnitt (SYSTEMGRÖSSENANLAGE) zur Größenbestimmung von Systemen an, um zu erfahren, wie dies alles miteinander in Zusammenhang gebracht wird.

4. GRUNDLAGEN DER SOLARSTROM

Zu wissen, wie man Energie und Leistung miteinander in Beziehung setzt, ist ein sehr wichtiges Konzept, aber es ist auch wichtig, ein tieferes Verständnis von Elektrizität zu haben. In diesem Abschnitt wird erläutert, woraus Elektrizität besteht und welche Anwendungsformen sie hat. Mehr erfahren

STROM, SPANNUNG UND WATT

Strom, Spannung und Watt haben alle mit Elektrizität zu tun. Strom wird in Ampere gemessen. Sie können sich Strom als die Menge an Elektronen vorstellen. Spannung wird in Volt gemessen. Sie können sich die Spannung als den Druck vorstellen, der diese Elektronen antreibt. Mehr Elektronen oder mehr Druck, der Elektronen antreibt, bedeutet mehr Energie, genau wie mehr Masse oder mehr Geschwindigkeit für ein Objekt mehr Energie bedeutet.

So wie Sie Masse und Geschwindigkeit benötigen, um die Leistung oder Energie eines Objekts zu berechnen, gilt das Gleiche für Strom und Spannung. Nur eines zu haben, reicht nicht aus. Watt ist ein Maß für die Leistung in einem elektrischen System und besteht aus Ampere x Volt. Wattstunden sind ein Maß für die Energie in einem elektrischen System und bestehen aus Ampere x Volt x Zeit.

Wechsel- und Gleichstrom

Elektrizität fließt standardmäßig in eine Richtung, was als Gleichstrom oder DC bezeichnet wird. In einem Gleichstromkreis fließen Elektronen kontinuierlich in eine Richtung von der Stromquelle durch einen Leiter zu einer Last und zurück zur Stromquelle. Ursprünglich wurde Elektrizität auf diese Weise transportiert. Das Problem ist, dass Gleichstrom nicht nachhaltig ist, da es aufgrund des niedrigen Spannungsniveaus schwierig ist, Elektrizität über große Unterschiede hinweg zu übertragen, ohne dass es zu Leistungsverlusten kommt.

Schließlich wurde der Wechselstrom (AC) entdeckt. Ein Wechselstromgenerator lässt Elektronen erst in die eine und dann in die andere Richtung fließen. Tatsächlich kehrt ein Wechselstromgenerator seine Polpolaritäten viele Male pro Sekunde um, sodass der Strom bei jeder Umkehrung die Richtung ändert. Wechselstrom kann je nach Verwendungszweck ein höheres Spannungsniveau erzeugen. Dies bietet Versorgungsunternehmen den Vorteil, Strom über Hunderte von Kilometern mit wenig Verlust zu übertragen, indem zeitweise über eine Million Volt verwendet werden, da sich Spannung leichter bewegt als Strom. Wenn der Strom schließlich wieder Ihr Haus erreicht, wird er mit 100–120 V Wechselstrom oder manchmal 200–240 V Wechselstrom ausgegeben. Aus diesem Grund sind die meisten Haushaltsgeräte Wechselstromgeräte, und wenn Sie das Datenblatt lesen, werden Sie die Spannung in diesen Bereichen sehen.

Nachdem Sie nun die allgemeinen Unterschiede kennen, ist es wichtig, den Unterschied zwischen der Leistung bei Gleichstrom (DC) und Wechselstrom (AC) zu verstehen. Wenn man die Effizienzverluste beider Geräte außer Acht lässt, sollte die Leistung bei beiden relativ konstant bleiben. Nehmen wir beispielsweise einen 200-W-Fernseher und betrachten ihn in Bezug auf Gleichstrom (12 V) oder Wechselstrom (110 V). Bei Gleichstrom würde der Fernseher 200 W/12 V = 16,6 Ampere erzeugen. Bei Wechselstrom würde der Fernseher 200 W/110 V = 1,8 Ampere erzeugen. Obwohl die Ampere- und Spannungswerte unterschiedlich sind, ist die Gesamtleistung gleich, sodass der Energieverbrauch, ohne Berücksichtigung der Effizienzverluste, gleich wäre.

5. REIHE UND PARALLEL

In diesem Abschnitt werden serielle, parallele und seriell-parallele Verbindungen ausführlicher behandelt. Der Zweck dieses Abschnitts besteht darin, zu erklären, warum bestimmte Verbindungen verwendet werden, wie Sie die gewünschte Verbindung einrichten und welche Verbindung in Ihrer Situation am vorteilhaftesten ist.

EINFÜHRUNG

In diesem Abschnitt werden serielle, parallele und seriell-parallele Verbindungen ausführlicher behandelt. Der Zweck dieses Abschnitts besteht darin, zu erklären, warum bestimmte Verbindungen verwendet werden, wie Sie die gewünschte Verbindung einrichten und welche Verbindung in Ihrer Situation am vorteilhaftesten ist.

WARUM PARALLEL?

Streng parallele Verbindungen werden meist in kleineren, einfacheren Systemen und normalerweise mit PWM-Controllern verwendet, obwohl es Ausnahmen gibt. Wenn Sie Ihre Panels parallel anschließen, erhöht sich die Amperezahl und die Spannung bleibt gleich. Dies wird häufig in 12-V-Systemen mit mehreren Panels verwendet, da Sie durch die Parallelverdrahtung von 12-V-Panels Ihre Ladekapazität bei 12 V halten können.

Der Nachteil paralleler Systeme besteht darin, dass hohe Stromstärken ohne Verwendung sehr dicker Drähte nur schwer über weite Distanzen übertragen werden können. Systeme mit bis zu 1000 Watt können am Ende mehr als 50 Ampere ausgeben, was sehr schwer zu übertragen ist, insbesondere bei Systemen, bei denen Ihre Paneele mehr als 10 Fuß von Ihrem Controller entfernt sind. In diesem Fall müssten Sie auf 4 AWG oder dicker umsteigen, was auf lange Sicht teuer werden kann. Außerdem erfordern parallele Systeme zusätzliche Geräte wie Abzweigverbinder oder Combiner-Boxen.

WARUM SERIE?

Streng serielle Verbindungen werden meist in kleineren Systemen mit einem MPPT-Controller verwendet. Wenn Sie Ihre Panels in Reihe schalten, wird der Spannungspegel erhöht und die Stromstärke bleibt gleich. Der Grund, warum Reihenschaltungen mit MPPT-Controllern verwendet werden, ist, dass MPPT-Controller tatsächlich eine höhere Eingangsspannung akzeptieren und trotzdem Ihre 12-V- oder mehr Batterien laden können. Renogy MPPT-Controller können 100-Volt-Eingang akzeptieren. Der Vorteil der Reihenschaltung besteht darin, dass sie leicht über lange Distanzen übertragen werden kann. Sie können beispielsweise 4 Renogy 100-Watt-Panels in Reihe schalten, 30 Meter weit laufen lassen und nur ein dünnes 14-Gauge-Kabel verwenden.

Der Nachteil von Reihenschaltungssystemen sind Verschattungsprobleme. Wenn die Module in Reihe geschaltet sind, sind sie in gewisser Weise voneinander abhängig. Wenn ein Modul verschattet wird, wirkt sich dies auf die gesamte Reihe aus. Bei einer Parallelschaltung passiert dies nicht.

WARUM SERIENPARALLEL?

Solarpanel-Arrays sind normalerweise durch einen Faktor begrenzt: den Laderegler. Laderegler sind nur für eine bestimmte Stromstärke und Spannung ausgelegt. Um bei größeren Systemen innerhalb dieser Stromstärke- und Spannungsparameter zu bleiben, müssen wir oft kreativ sein und eine Reihen-Parallel-Verbindung verwenden. Für diese Verbindung wird ein String aus 2 oder mehr Panels in Reihe erstellt. Dann muss ein gleicher String erstellt und parallel geschaltet werden. 4 Panels in Reihe müssen parallel zu weiteren 4 Panels in Reihe geschaltet werden, sonst kommt es zu erheblichen Leistungsverlusten. Weitere Informationen finden Sie im folgenden Beispiel.

Serien-Parallelschaltungen haben eigentlich keinen Nachteil. Sie werden normalerweise verwendet, wenn Bedarf besteht und keine anderen Optionen verfügbar sind.

SO RICHTEN SIE IHR SYSTEM PARALLEL EIN.

Eine Parallelschaltung wird erreicht, indem die Pluspole zweier Panels sowie die Minuspole jedes Panels miteinander verbunden werden. Dies kann auf verschiedene Weise erreicht werden, wird aber bei kleineren Systemen normalerweise über einen Abzweigverbinder genutzt. Der Abzweigverbinder hat eine Y-Form und hat zwei Eingänge für Plus, der sich in einen ändert, sowie zwei Eingänge für Minus, der sich in einen ändert. Siehe Abbildung unten.

Modell 5.1

Wie Sie sehen, haben Sie einen Steckplatz für den Minuspol von Panel Nr. 1 und den Minuspol von Panel Nr. 2. Sowie die positiven Äquivalente. Dann werden der Minus- und der Plusausgang verwendet, um über ein Solar-PV-Kabel eine Verbindung zu Ihrem Laderegler herzustellen.

Bitte sehen Sie sich das Diagramm unten an.

Modell 5.2

Sehen wir uns ein Zahlenbeispiel an. Angenommen, Sie haben 2 x 100 Watt Solarmodule und einen 12 V-Batteriespeicher. Da jedes Modul 12 V hat und der Batteriespeicher, den Sie aufladen möchten, 12 V hat, müssen Sie Ihr System parallel schalten, um die Spannung gleich zu halten. Die Betriebsspannung beträgt 18,9 V und der Betriebsstrom 5,29 Ampere. Durch die Parallelschaltung des Systems würde die Spannung gleich bleiben und die Amperezahl um die Anzahl der parallel geschalteten Module erhöht. In diesem Fall haben Sie 5,29 Ampere x 2 = 10,58 Ampere. Die Spannung bleibt bei 18,9 Volt. Zur Überprüfung der Mathematik können Sie 10,58 Ampere x 18,9 Volt = 199,96 Watt oder ziemlich genau 200 Watt berechnen.

SO RICHTEN SIE IHR SYSTEM IN SERIE EIN

Eine Reihenschaltung wird erreicht, indem der Pluspol eines Panels mit dem Minuspol des anderen Panels verbunden wird. Dazu benötigen Sie außer den mitgelieferten Panelkabeln keine zusätzliche Ausrüstung. Siehe Diagramm unten.

Modell 5.3

Sehen wir uns ein Zahlenbeispiel an. Angenommen, Sie haben 2 x 100 Watt Solarmodule und einen 24 V-Batteriespeicher. Da jedes Modul 12 V hat und der Batteriespeicher, den Sie aufladen möchten, 24 V hat, müssen Sie Ihr System in Reihe schalten, um die Spannung zu erhöhen. Verwenden Sie aus Sicherheitsgründen die Leerlaufspannung, um Reihenschaltungen zu berechnen. In diesem Fall hat das 100 Watt Modul 22,5 Volt Leerlauf und 5,29 Ampere. Reihenschaltung würde 22,5 Volt x 2 = 45 Volt ergeben. Die Ampere würden bei 5,29 bleiben. Der Grund, warum wir die Leerlaufspannung verwenden, ist, dass wir die maximale Eingangsspannung des Ladereglers berücksichtigen müssen.

*Wenn Sie die Mathematik überprüfen möchten, funktioniert es nicht mit der Leerlaufspannung. Sie können die Betriebsspannung verwenden, also 18,9 Volt x 2 = 37,8 Volt. 37,8 Volt x 5,29 Ampere = 199,96 Watt oder ziemlich genau 200 Watt.

SO RICHTEN SIE IHR SYSTEM IN REIHEN-PARALLEL-SCHALTUNG EIN

Eine Reihen-Parallelschaltung wird durch die Verwendung sowohl einer Reihen- als auch einer Parallelschaltung erreicht. Jedes Mal, wenn Sie Panels in Reihe gruppieren, sei es 2, 4, 10, 100 usw., wird dies als String bezeichnet. Bei einer Reihen-Parallelschaltung schalten Sie im Wesentlichen 2 oder mehr gleiche Strings parallel.

Bitte sehen Sie sich das Diagramm unten an

Modell 5.4

Wie Sie sehen, besteht diese Reihenparallelschaltung aus zwei Strängen mit je vier Panelen. Die Stränge sind parallel geschaltet.

Schauen wir uns ein Zahlenbeispiel für dieses Diagramm an. Dieses wird hauptsächlich bei unserem ACOPOWER 40 Amp MPPT Controller verwendet, da dieser bis zu 1000 Watt Leistung aufnehmen kann, aber nur 100 Volt Eingang, weshalb Sie nicht alles in Reihe schalten können. Auch die Parallelschaltung von 8 Panelen würde eine zu hohe Stromstärke verursachen.

Für dieses Beispiel würden Sie eine Leerlaufspannung von 22 Volt und einen Betriebsstrom von 5,71 Ampere verwenden. Wenn Sie eine Reihe von 4 Panelen erstellen, erhalten Sie eine Spannung von 22 Volt x 4 = 88 Volt, was unter der 100-Volt-Grenze liegt. Durch Parallelschaltung der anderen Reihe bleibt die Spannung bei 88 Volt und die Amperezahl verdoppelt sich, also 5,71 Ampere x 2 = 11,42 Ampere.

* Bedenken Sie, dass bei der Dimensionierung des MPPT-Controllers normalerweise ein weiterer Faktor berücksichtigt werden muss, der sogenannte Boost-Strom. Dies wird im Abschnitt zum Laderegler erläutert.

*Wenn Sie die Mathematik überprüfen möchten, funktioniert es nicht mit der Leerlaufspannung. Sie können die Betriebsspannung verwenden, also 17,48 Volt x 4 = 69,92 Volt. 69,92 Volt x 11,42 Ampere = 798,49 Watt oder ziemlich genau 800 Watt.

6. Ladereglertypen

In diesem Abschnitt werden die Ladereglertypen und ihr Zweck erläutert. Wir werden uns die Vorteile jedes Reglers ansehen und warum einer in einer bestimmten Situation besser ist als ein anderer. Wir werden uns auch mit der Dimensionierung verschiedener Reglertypen befassen. Der Laderegler ist eine wesentliche Komponente jedes netzunabhängigen Systems. Tatsächlich empfehlen wir nicht, ein netzunabhängiges System zu verwenden, wenn Sie keinen Regler haben, und dafür gibt es viele gute Gründe. Laderegler gibt es im Allgemeinen als PWM und MPPT.

Ladereglerfunktion

Der Hauptzweck des Controllers besteht darin, ein Überladen der Batterien zu verhindern. Der Controller liest den Batteriestand direkt ab und weiß, dass er die Solarladerate auf einen Erhaltungsladezustand verlangsamen muss, sobald die Batterie voll ist, um zu verhindern, dass die Batterien über 100 % aufgeladen werden. Dies ist wichtig, da eine Überladung der Batterien diese möglicherweise zerstören kann.

Ein weiterer Zweck des Controllers besteht darin, die Batterien mit der richtigen Spannung aufzuladen. Dies trägt dazu bei, die Lebensdauer und Gesundheit der Batterien zu erhalten. Einige Controller verfügen außerdem über spezielle Eigenschaften, die es Ihnen ermöglichen, Ihre Panels auf eine spezielle Weise zu verdrahten, um Ihre Ladeziele zu erreichen.

PWM-LADEREGLERFUNKTION

PWM steht für Pulsweitenmodulation und bezeichnet die Methode, mit der sie die Ladung regulieren. PWM-Controller verfügen über eine grundlegendere Ladefunktion, da sie hauptsächlich die vom Panel kommende Spannung senken, um die Batterien aufzuladen. Dieser Spannungsabfall entspricht einem Leistungsverlust, der im Fall der PWM eine Effizienz von 75-80 % bewirkt.

DIMENSIONIERUNG DES PWM-LADEREGREIFERS

Für einen PWM-Controller gibt es eine Ampere-Anzeige, z. B. 30-Ampere-PWM-Controller. Dies gibt an, wie viele Ampere der Controller verarbeiten kann, im obigen Fall 30 Ampere. Im Allgemeinen sind die beiden Dinge, auf die Sie bei einem PWM-Controller achten sollten, die Amperezahl und die Nennspannung.

Bitte beachten Sie die folgenden elektrischen Spezifikationen des Controllers

Modell 6.1

Zunächst wollen wir uns die Nennspannung des Systems ansehen. Diese gibt Aufschluss darüber, mit welcher Spannung der Controller kompatibel ist. In diesem Fall können Sie 12-V- oder 24-V-Batteriebänke verwenden. Bei höheren Spannungen, wie z. B. einer 48-V-Batteriebank, kann der Controller nicht arbeiten.

Als Nächstes schauen wir uns den Nennladestrom an. Wir verwenden das obige Modell VS3024AU in der Tabelle als Beispiel, in diesem Fall hat es eine Nennleistung von 30 Ampere. Wir empfehlen einen Sicherheitsfaktor von mindestens 1,25, d. h. Sie multiplizieren den Strom Ihrer Panels mit 1,25 und vergleichen das dann mit den 30 Ampere. Beispielsweise wären 5 parallel geschaltete Panels mit 100 Watt 5,71 x 5 = 28,55 Ampere. 28,55 Ampere x 1,25 = 35,68 Ampere und wären zu viel für den Controller. Der Grund dafür ist, dass das Panel mehr Strom aufnehmen kann, als es für die Bestrahlung ausgelegt ist, wenn die Sonneneinstrahlung über 1000 Watt/m^2 liegt oder geneigt ist.

Drittens schauen wir uns die maximale PV-Leerlaufspannung an. Diese gibt an, wie viele Volt in den Controller fließen können. Dieser Controller kann nicht mehr als 50 V verarbeiten. Betrachten wir zwei 100-Watt-Panels in Reihe, was insgesamt 22 V (Leerlaufspannung) x2 = 44 Volt ergibt. In diesem Fall ist es in Ordnung, diese vier Panels in Reihe zu schalten.

Viertens können wir uns die Anschlüsse ansehen. Jeder Controller hat normalerweise eine maximale Anschlussgröße. Der Controller, den wir uns ansehen, kann bis zu # 6 AWG verarbeiten. Dies ist wichtig, wenn Sie Kabel für Ihr System kaufen.

Fünftens können wir uns den Batterietyp ansehen. Dieser sagt uns, welche Batterien mit dem Laderegler kompatibel sind. Dies zu überprüfen ist wichtig, da Sie keine Batterien haben möchten, die nicht von der Steuereinheit geladen werden können.

MPPT-LADEREGELUNGSFUNKTION

MPPT steht für Maximum Power Point Tracking und bezeichnet die Methode, mit der diese Regler die Ladung regulieren. MPPT-Laderegler verwenden diese Lademethode, die im Wesentlichen unter allen gegebenen Bedingungen den maximalen Betriebspunkt für Strom und Spannung der Panels ermittelt. Mit dieser Methode sind MPPT-Regler tatsächlich zu 94-99 % effizient.
MPPT-Regler haben zwei besondere Eigenschaften, die im Abschnitt „Dimensionierung von MPPT-Ladereglern“ erwähnt werden. Erstens können sie eine hohe Eingangsspannung akzeptieren und diese Spannung herunterregeln, um sie an die Spannung Ihres Batteriespeichers anzupassen und eine korrekte Ladung zu gewährleisten. Zweitens können sie, obwohl sie die Spannung senken, jede potenziell verlorene Leistung über einen Boost-Strom wiederherstellen, der die Stromstärke erhöht, um die verlorene Spannung auszugleichen.

MPPT-LADEREGLER-DIMENSIONIERUNG

MPPT-Controller haben eine Ampere-Anzeige dafür, z. B. ein 40-Ampere-MPPT-Controller. Sie haben auch eine Nennspannung, aber im Gegensatz zu PWM ist die Nenneingangsspannung viel höher als die der Batteriebänke, die sie laden. Dies liegt an der besonderen Eigenschaft des MPPT-Controllers, die Spannung auf die Batteriebankspannung senken und dann den Strom erhöhen zu können, um den Leistungsverlust auszugleichen. Sie müssen die hohe Eingangsspannung nicht nutzen, wenn Sie Reihenschaltungen in kleinen Systemen vermeiden möchten, aber in größeren Systemen ist sie sehr vorteilhaft.

Bitte beachten Sie die folgenden elektrischen Spezifikationen des Controllers

Modell 6.2

Zunächst können wir wie zuvor sehen, dass sein Controller 12-V- oder 24-V-Batteriebänke verarbeiten kann.

Zweitens werden wir uns den MPPT-40 ansehen, der für einen Strom von 40 Ampere ausgelegt ist.

Drittens können wir uns die maximale Solar-Eingangsspannung ansehen, in diesem Fall 100 Volt. Dieser spezielle MPPT-Controller kann 100 Volt Eingangsspannung akzeptieren. Er nimmt diese (bis zu) 100 Volt und leitet sie dann auf Ihre 12-V- oder 24-V-Batterie herunter.

Nehmen wir als Beispiel ein 400-W-System in Reihe. Sie haben 4 x 100-Watt-Panels, jedes mit einer Leerlaufspannung von 22,5 V. Diese 4 in Reihe ergeben 4 x 22,5 V = 90 Volt, was der Controller verarbeiten kann. Wenn wir jetzt den Boost-Strom ignorieren, sehen wir, dass der String nur 5,29 Ampere hat. Wenn der Controller also 40 Ampere hat, könnten wir dann nicht (40/5,29 = 7,5) 7 Strings haben, was uns 2800 Watt bringt? Warum steht im Datenblatt maximal 520 W? Um diese Frage zu beantworten, benötigen wir den Boost-Strom.

Der Boost-Strom kann berechnet werden, indem man die Systemleistung des Arrays durch die Spannung der Batteriebank dividiert. Im Fall von 2800 Watt haben wir 2800 Watt / 12 V = 233 Ampere, was den Controller zerstören würde. Realistischerweise ergibt sich 520 Watt / 12 V = 43 Ampere. Dieses Ergebnis können wir ignorieren, da 12 V eine Spannung ist, die Sie wahrscheinlich nie sehen werden. Genauer gesagt würden Sie durch die Boost-Spannung dividieren, die häufiger vorkommt (mehr dazu erfahren Sie im nächsten Abschnitt), also 520 Watt / 14,4 V = 36 Ampere. Wir können jetzt sehen, warum der Boost-Strom ein wichtiger Teil der Dimensionierung des Controllers ist.

Boost-Strom = Leistung der Solaranlage/Batteriespannung

Ladereglermodi

Während Ihre Panels Ihren Batteriespeicher aufladen, passt Ihr Controller die Spannungsstufe, mit der sie geladen werden, an die Spannungsstufe der Batterie an. Diese unterschiedlichen Spannungsstufen stellen unterschiedliche Ladestufen dar.

Modell 6.3

Ausgleichsladespannung: Eine Ausgleichsspannung werden Sie höchstwahrscheinlich nie sehen. Sie tritt etwa alle 20 Tage auf und überlädt Ihre Batterien vorübergehend, um die Batteriezelle zu desulfatieren. Dies trägt zur Gesundheit der Batteriezellen bei und sorgt für eine längere Lebensdauer. Bei den Controllern in Modell 2.5.3 variiert die Ausgleichsspannung je nach verwendetem Batterietyp. In diesem Fall können Sie auch die Ausgleichsspannung einstellen, was für bestimmte Batterien von Vorteil ist, die einen vom Kunden festgelegten Parameter erfordern.

Boost-Ladespannung: Eine Boost-Ladung ist das, was Sie beim Laden Ihrer Batterie sehen werden. Dies erledigt den Großteil der Arbeit. Wie Sie sehen, ist es je nach Batterietyp unterschiedlich und in diesem speziellen Controller kann der Benutzer seinen Spannungspegel einstellen.

Erhaltungsladespannung: Eine Erhaltungsladung wird verwendet, wenn die Batterie voll ist, um eine Überladung zu verhindern. Eine Erhaltungsladung lädt eine Batterie zwar immer noch, reduziert jedoch Spannung und Strom entsprechend der natürlichen Entladerate der Batterie, die von der Größe der Batteriebank abhängt.

Wiederanschließen und Trennen bei niedriger Spannung: Dies gilt nur für Controller mit einem Lastanschluss, der im nächsten Abschnitt erläutert wird. Die Niederspannungstrennung ist der Batteriespannungspegel, bei dem die Last abgeschaltet wird. Die Wiederanschließen bei niedriger Spannung ist der Batteriespannungspegel, bei dem die Last wieder eingeschaltet wird.

ZUSATZFUNKTIONEN

Abgesehen von den oben genannten Dingen verfügen einige Controller über zusätzliche Funktionen, die genutzt werden können. Ich werde jede einzelne davon durchgehen.

Modell 6.4

Lastanschluss: Der Lastanschluss ist bei einigen Controllern enthalten und ermöglicht es Ihnen, eine Gleichstromlast an den Controller anzuschließen, anstatt ihn an die Batterie anschließen zu müssen. Er ist normalerweise mit einem Glühbirnensymbol gekennzeichnet, wie bei Modell 5. Häufig wird dies für die Timerfunktion verwendet. Sie können die Last so programmieren, dass sie sich bei Sonnenuntergang ein- und bei Sonnenaufgang ausschaltet. Dies ist besonders nützlich für die Beleuchtung.

LCD-Display: Ein LCD-Display, wie es in Modell 9 zu sehen ist, kann verschiedene Eigenschaften Ihres Systems anzeigen und Ihnen ein genaueres Bild davon geben, was in Ihrem System vor sich geht, als die LED-Leuchten. Insbesondere dieser Controller verfügt über Symbole, die zeigen, was in Ihrem System vor sich geht. Außerdem werden numerische Werte für die Spannung und Stromstärke angezeigt, die Ihr System erzeugt. Beachten Sie, dass nicht alle Controller über ein LCD-Display verfügen und dieses normalerweise bei teureren Controllern enthalten ist.

RTS-Schnittstelle: Anschluss für einen RTS (Remote Temperature Sensor) zur Fernerkennung der Batterietemperatur, wie in Modell 2 gezeigt

RS485-Kommunikationsschnittstelle: Überwachen Sie den Controller per PC, Fernmessgerät MT50 oder APP und aktualisieren Sie die Controller-Software über RS485 (RJ45-Schnittstelle), wie in Modell 6 gezeigt

Modell 6.5

MT50 kann verschiedene Betriebsdaten und Systemfehler anzeigen. Die Informationen können auf einem LCD-Bildschirm mit Hintergrundbeleuchtung angezeigt werden, die Tasten sind einfach zu bedienen und die numerische Anzeige ist gut lesbar.

Wir führen eine Vielzahl von Ladereglern, jeder mit unterschiedlichen Merkmalen, die sie voneinander unterscheiden. Beachten Sie bei der Auswahl des für Sie richtigen Ladereglers Folgendes: Wenn Sie wissen möchten, was das System den ganzen Tag über produziert, empfehlen wir Ihnen unseren MPPT-Laderegler mit LCD-Display oder unseren PWM ProteusX-Regler. Wenn der Regler im Freien montiert werden soll, ist der PWM ProteusX-Regler das Richtige für Sie. Unser MPPT-Regler bietet Lastanschlüsse und eine PC-Überwachungssoftware. Mit der PC-Software können Sie die Ladeparameter und Lastanschlüsse des Reglers anpassen. Wir empfehlen den MPPT-Regler oder den PWM ProteusX-Regler, wenn Sie jedes kleine Detail über Ihre Solaranlage wissen möchten. Wenn Sie nur etwas Einfaches ohne all diese Zusatzfunktionen möchten, ist der normale Laderegler die richtige Wahl. Eines der wichtigsten Merkmale bei der Auswahl eines Reglers ist, sicherzustellen, dass er Ihren Batterietyp laden kann. Alle unsere Regler können versiegelte, Gel- und Nassbatterien laden, aber wenn Sie eine Lithiumbatterie laden möchten, sind nur der Voyager und der Rover kompatibel.

7. BATTERIEN

In diesem Abschnitt werden die Batterietypen und ihr Zweck behandelt. Wir werden uns die Vorteile der einzelnen Batterien ansehen und warum eine in einer bestimmten Situation besser ist als eine andere. Wir werden uns auch die Dimensionierung verschiedener Batterietypen ansehen. Die Batteriebank im System ist die Hauptkomponente des Systems, die Ihnen die Möglichkeit gibt, Energie zu speichern und zu nutzen.

EINFÜHRUNG

Der wichtigste Teil des Systems ist die Batterie/Batteriebank, die die von Ihrem System erzeugte Energie speichert. Auf dem Markt gibt es viele verschiedene Batterietypen für unterschiedliche Anwendungen. Solarsysteme arbeiten mit zyklenfesten Batterien und nicht mit herkömmlichen Kaltstartbatterien (CCA). zyklenfeste Batterien können langsam geladen und entladen werden und sind ideal für Solaranlagen. In diesem Abschnitt wird der Zweck der einzelnen Batterien sowie ihre Dimensionierung erläutert.

BATTERIEZWECK

Der Hauptzweck der Batterie besteht darin, die vom Panel erzeugte Energie zu speichern. Ohne diese Komponente ist ein netzunabhängiges System unvollständig. Batterien werden im Allgemeinen nach einem Spannungsniveau (meistens 6 V oder 12 V) und einer Amperestundenzahl bewertet. Diese Amperestundenzahl ist wichtig, um die Kapazität der Batterie zu kennen. Die meisten kleinen Systeme haben 12 V. Wohnmobile und Boote sind im Allgemeinen ebenfalls 12-V-Systeme. Ein Satz miteinander verbundener Batterien wird als Batteriebank bezeichnet.

BATTERIEGRÖSSE

Um die Batteriegröße zu verstehen, müssen wir die Kapazität der Batterie kennen. Batterien werden in Amperestunden und Volt gemessen und müssen in Wattstunden umgerechnet werden, um die Energie anzugeben. Es ist wichtig, beide Informationen zu haben.

Beispiel:

Stellen Sie sich vor, Sie haben zwei 100 Ah-Batterien, eine mit 6 V und die andere mit 12 V. Die 6-V-Batterie hat eine Leistung von 6 V x 100 Ah = 600 Wattstunden. Die 12-V-Batterie hat eine Leistung von 12 V x 100 Ah = 1200 Wattstunden. Wie Sie sehen, ist ihre Energie unterschiedlich, obwohl sie die gleiche Amperestundenzahl haben.
Um die Größe einer Batterie zu bestimmen, müssen wir zunächst unseren Verbrauch verstehen. Wir können den Verbrauch als Wattzahl des Geräts x Betriebsstunden berechnen. Sobald wir diesen Wattstundenwert haben, können wir ihn durch 12 V teilen, um die Batterie in Amperestunden zu erhalten. Wir ziehen es auch vor, diesen Wert zu verdoppeln, da wir eine Entladetiefe von nur 50 % empfehlen, um die Lebensdauer zu verlängern. Das heißt, wir empfehlen nicht, die Batterie unter 50 % zu entladen.

Beispiel:

Nehmen wir als Beispiel einen 35-Watt-Lüfter, der 6 Stunden läuft. Wir haben 35 Watt x 6 Stunden = 210 Wattstunden. Wir berechnen dann 210 Wattstunden/12 V = 17,5 Amperestunden. Dann wollen wir den Wert für DOD von 50 % verdoppeln, also haben wir 17,5 Amperestunden x 2 = 35 Amperestunden. Unsere Batteriegröße wäre 35 Ah bei 12 V. Bedenken Sie, dass dies 12 V ist. Um dieselbe Batterie bei 24 V zu sehen, würden Sie 210 Wattstunden/24 V = 8,75 Ah berechnen. Sie können dies dann auf 17,5 Amperestunden verdoppeln. Diese Batterie hätte 17,5 Ah bei 24 V. Sie können mehrere Batterien in Reihe, parallel oder reihenparallel verwenden, wie in Abschnitt 5 (REIHE UND PARALLEL) beschrieben, um die gewünschte Batteriebankgröße zu erhalten.

BATTERIETYPEN

Der von uns am häufigsten empfohlene Batterietyp sind Bleibatterien. Sie werden im Allgemeinen eine versiegelte oder geflutete Bleibatterie sehen. Es ist wichtig, sicherzustellen, dass Ihr Controller mit Ihrem Batterietyp kompatibel ist. Wir bieten drei Arten kompatibler Deep-Cycle-Batterien an: AGM, Gel und Lithium-Eisenphosphat. Die AGM- und GEL-Batterien haben sehr ähnliche Eigenschaften, wohingegen die Lithium-Eisen-Batterie völlig anders ist. Wir empfehlen, die Typen zu recherchieren, um herauszufinden, welcher Typ für Ihre Anwendung am besten geeignet ist, da sie sich in Größe, Gewicht und Preis unterscheiden.

Sobald Sie einen Batterietyp und eine Batteriegröße ausgewählt haben, können Sie mit der Zusammenstellung Ihres Systems beginnen. Die gesamte Energie des Systems wird in der Batterie gespeichert. Es ist notwendig, alle Sicherheitsvorkehrungen und Richtlinien zu befolgen. Bitte senden Sie eine E-Mail oder rufen Sie unser ACOPOWER-Team hier an, wenn Sie Unterstützung benötigen.

8. Wechselrichter

Mit dem Wechselrichter können Sie Wechselstromgeräte über Ihre 12-V-Batterie betreiben. Das Wechselrichterladegerät fungiert als Wechselrichter und ermöglicht Ihnen, Ihre 12-V-Batterie über einen Wechselstromanschluss aufzuladen. In diesem Abschnitt wird der Zweck der einzelnen Wechselrichter erläutert und wie Sie den Wechselrichter in Ihrem System einrichten und betreiben.

EINFÜHRUNG

Sie können je nach Anwendung und Nutzung zwischen 12-V-Wechselrichtern und Wechselrichter-Ladegeräten unterschiedlicher Größe wählen. In diesem Abschnitt wird der jeweilige Zweck sowie die Vorgehensweise bei der Größenbestimmung besprochen.

Zweck des Wechselrichters

Der Wechselrichter dient dazu, Gleichstrom in Wechselstrom umzuwandeln. Da Batterien Gleichstrom sind, gibt es einen Wechselrichter, mit dem Sie Ihre Wechselstromgeräte betreiben können. Sie werden mit einer Wechselstromsteckdose geliefert, an die Sie Dinge wie Ihren Computer, Kühlschrank usw. anschließen können. Wechselrichter gibt es in den Größen Watt und Volt und sie können Gleichstrom in 100-120 Volt, 200-240 Volt usw. umwandeln. Es ist wichtig, sicherzustellen, dass die Spannung Ihres Wechselrichters mit der Spannung Ihres Batteriespeichers übereinstimmt.

Das Wechselrichterladegerät fungiert als Wechselrichter und ermöglicht Ihnen, Ihre 12-V-Batterie über einen Wechselstromanschluss aufzuladen. Wir bieten Wechselrichter von 500 W bis 2000 W sowie ein Wechselrichterladegerät von 1000 W und 2000 W an.

Wechselrichterdimensionierung

Bei der Dimensionierung eines Wechselrichters müssen Sie drei Faktoren berücksichtigen: Wattzahl, Gleichspannung und Wechselspannung.

Leistung:

Wechselrichter werden nach einem Wattwert bewertet, der angibt, wie viele Watt sie gleichzeitig verbrauchen können. Stellen Sie sich beispielsweise vor, Sie hätten einen 500-Watt-Kühlschrank und eine 800-Watt-Klimaanlage. Diese beiden Geräte hätten 1300 Watt und würden einen Wechselrichter mit einer höheren Wattzahl als 1300 W benötigen.

Gleichspannung:

Die DC-Spannungsangabe auf dem Wechselrichter gibt Aufschluss darüber, mit welcher Batteriebank er kompatibel ist. Beispielsweise erfordert eine 24-V-Batteriebank einen Wechselrichter, der mit 24 V kompatibel ist.

Wechselstrom Spannung:

Die AC-Spannungsangabe auf dem Wechselrichter gibt Aufschluss darüber, welche Art von AC-Geräten er betreiben kann. In den meisten Fällen reicht ein Wechselrichter mit 100-120 VAC (Volt AC) aus, da die meisten Haushaltsgeräte diese Spannung haben. Manchmal werden sehr große Lasten mit 200-240 VAC betrieben, daher ist es wichtig, dies für spezielle Geräte zu wissen, die Sie betreiben möchten.

Die Größe des Wechselrichters hängt ausschließlich davon ab, welche Geräte mit dem Wechselrichter betrieben werden. Wenn Sie mehrere Geräte betreiben, müssen Sie den Wattverbrauch dieser Geräte addieren. Wenn Sie beispielsweise einen Fernseher (800 Watt) und einen Blu-ray-Player (400 Watt) gleichzeitig betreiben möchten, empfehlen wir, diese Werte zu addieren (800 W + 400 W = 1200 W). Daraus ergibt sich, dass Sie einen Wechselrichter benötigen, der 1200 W gleichzeitig verarbeiten kann. Wir empfehlen daher einen Wechselrichter mit 1500 W.

Wechselrichtertypen

Wechselrichter gibt es in modifizierten und reinen Sinuswellentypen. Modifizierte Sinuswellen-Wechselrichter sind normalerweise viel günstiger, aber Sie sind in der Anzahl der Geräte, die Sie verwenden können, sehr eingeschränkt. Reine Sinuswellen-Wechselrichter sind mit den meisten Geräten kompatibel, daher empfehlen wir die Verwendung dieser Wechselrichter.

SO VERBINDEN SIE SICH

Der Wechselrichter ist von Ihrem Solarsystem getrennt und benötigt für den Betrieb kein Solarsystem. Der Wechselrichter wird direkt über eine 12-V-Quelle betrieben und ist sehr benutzerfreundlich einzurichten. Anweisungen zur Einrichtung finden Sie im Benutzerhandbuch des Geräts. Wenn Sie Hilfe benötigen, senden Sie bitte eine E-Mail oder rufen Sie hier unser technisches Supportteam an.
Schließlich ist es wichtig, darauf zu achten, was durch den Wechselrichter läuft. Wechselrichter eignen sich hervorragend für den Betrieb von Wechselstromgeräten mit einer Gleichstrombatterie, sind aber nicht sehr effizient. Der Betrieb der meisten Geräte über einen Wechselrichter belastet Ihre Batterie stark. Deshalb ist es wichtig, den Überblick darüber zu behalten, was Sie betreiben und wie lange Sie es betreiben. In diesem Sinne können Sie jetzt Ihren Wechselrichter nutzen, um Ihre Haushaltsgeräte über Ihre Batteriebank zu betreiben.

9.SYSTEM-SETUP

EINFÜHRUNG

In diesem Abschnitt wird erläutert, wie Sie ein Basissystem richtig einrichten. Wir werden sicherstellen, dass Wechselrichter, Batterie, Laderegler, Panel und Verkabelung in diese Einrichtung einbezogen werden.

SYSTEMKONFIGURATION

Hinweis: Beim Aufbau Ihrer Anlage sollten die Panele aus Sicherheitsgründen vor der Sonne geschützt oder abgedeckt sein.
Zuerst muss die Batterie an den Laderegler angeschlossen werden. Sie können unser Tray-Kabel oder ein beliebiges handelsübliches Litzenkabel aus Kupfer verwenden, um die beiden zu verbinden. Achten Sie darauf, dass Sie das Kabel in den Batterieanschluss des Ladereglers führen und + und – mit den + und --Anschlüssen der Batterie verbinden. Achten Sie darauf, das freiliegende Kabel fest in den Regleranschluss einzuschrauben. Schrauben Sie dann die Batterieringe an die Batterie. Siehe Modell 9.1 .

Zweitens verbinden Sie dann Ihr Solarpanel mit Ihrem Laderegler. Wir empfehlen, dass Sie zuerst das Adapterkit an Ihr Panel anschließen und dann dem + oder – Zeichen an den Kabeln der Panels folgen und es mit dem + und – Zeichen am Laderegler abgleichen. Siehe Modell 2.8.2.

Seien Sie bei diesem Schritt vorsichtig, denn wenn das Panel falsch eingesetzt wird, kann es zu einer Verpolung und einem Kurzschluss des Systems kommen, was zu Schäden an den Panels oder Controllern führen kann.

Modell 9.2

Schließlich können Sie Ihren Wechselrichter mithilfe von Batterieringkabeln und durch Anpassen von + an + und – an - an Ihre Batterie anschließen.

Weitere Installationsanweisungen finden Sie unter Modell 9.3

Modell 9.3

10. SYSTEMDIMENSIONIERUNG

In diesem Abschnitt erfahren Sie, wie Sie Ihr System dimensionieren. Wir erfahren, wie Sie herausfinden, wie viele Paneele und Batterien Sie benötigen und welcher Controller und Wechselrichter für Ihr System geeignet ist. Mehr erfahren

EINFÜHRUNG

In diesem Abschnitt erfahren Sie, wie Sie Ihr System dimensionieren. Wir erfahren, wie Sie herausfinden, wie viele Panels und Batterien Sie benötigen und welcher Controller und Wechselrichter für Ihr System geeignet ist.

SYSTEMDIMENSIONIERUNG

Schritt 1: Bemessung der Ladung

Der erste Schritt zur Dimensionierung Ihres Systems beginnt mit der Frage, welche Lasten oder Geräte Sie mit Ihrem Solarsystem betreiben möchten. Es ist wichtig, die Wattzahl jedes Geräts, das Sie betreiben möchten, sowie die geplante Betriebsdauer zu ermitteln. Sie multiplizieren die Wattzahl mit den Stunden, um die Wattstunden zu erhalten. Wenn Sie mehr als ein Gerät haben, addieren Sie einfach alle zusammen, um die Gesamtwattstundenzahl zu erhalten.

Schritt 2: Dimensionierung der Solarleistung

Als nächstes müssen Sie herausfinden, in welchem ​​Bundesstaat Sie sich befinden. So erfahren Sie, wie viele Stunden die Sonne in Ihrem Bundesstaat am stärksten scheint. Dann müssen Sie die Lastwattstunden durch Ihre Spitzenstunden teilen, um die Wattzahl zu erhalten. Das ist die Wattzahl, die Sie benötigen, um diese Geräte zu betreiben, bevor es zu Effizienzverlusten kommt.

Da Ihr System über einen Controller läuft, kommt es zu Effizienzverlusten. Bei einem PWM-Controller liegt die Effizienz bei etwa 79 % und bei einem MPPT bei etwa 94 %. Nehmen Sie dann den Watt-Wert von vorher und teilen Sie ihn durch 0,8 durch die Effizienz, um einen neuen Watt-Wert zu erhalten. Wenn Sie einen Wechselrichter verwenden, wiederholen Sie dies, indem Sie den Wert durch 90 % teilen. Sie haben jetzt die Wattzahl, die Sie zum Betrieb Ihrer Geräte benötigen.

Schritt 3: Controller-Dimensionierung

Als Nächstes müssen Sie einen Controller finden, der die von Ihnen benötigte Wattzahl verarbeiten kann. Sie können das Datenblatt des Controllers überprüfen, um die Wattzahlen zu sehen, die er verarbeiten kann. Ein 30-Ampere-Controller kann beispielsweise 400 W bei 12 V verarbeiten, Sie wissen also, dass Sie damit bis zu 400 Watt haben können.

*Wenn Sie die Größe selbst bestimmen möchten, beachten Sie bitte Abschnitt 6.

Schritt 4: Batteriedimensionierung

Um die Größe Ihrer Batterie zu bestimmen, müssen Sie Ihren anfänglichen Wattstundenwert verdoppeln, damit Ihre Lasten die Batterie nur bis zu 50 % entladen. Sie nehmen den zuletzt berechneten Wattwert und multiplizieren ihn mit 2. Anschließend dividieren Sie ihn durch die Spannung, entweder 12 V, 24 V oder 48 V, je nachdem, welchen Controller Sie letztendlich verwenden, um die benötigten Amperestunden zu ermitteln.

*Weitere Einzelheiten finden Sie in Abschnitt 7.

Schritt 5: Wechselrichter-Dimensionierung

Um die Größe des Wechselrichters zu bestimmen, müssen Sie die Wattzahlen aller Geräte, die Sie betreiben möchten, addieren. Anschließend müssen Sie einen Wechselrichter mit mehr Watt wählen. Stellen Sie außerdem sicher, dass Ihr Wechselrichter auch mit der Spannung Ihres Batteriespeichers übereinstimmt.

*Wenn Sie weitere Einzelheiten wünschen, lesen Sie bitte Abschnitt 8.

Zusammenfassung der Gleichung

1.Lastverbrauch
a. Lastleistung x Stunden = Wattstunden

2.Erforderliche Panels
a. Wattstunden / Spitzen-Solarstunden = Watt
b. Watt/Controller-Effizienz = Watt
c. Watt/Wechselrichtereffizienz = Endwatt

3. Batteriegröße
a. Wattstunden/Batteriespannung * 2 = Amperestunden

4. Wechselrichtergröße
a. Wechselrichtergröße > Lastleistung