Solar Batteriespeichersysteme 12 V · 24 V · 48 V
Was ist ein "12 V Solarpanel"?
Ein Solarmodul mit beispielsweise 20 V Arbeitsspannung wird klassifiziert als "12 V Solarpanel". Das wird so genannt, weil ein 20 V Solarmodul eine 12 V Speicherbatterie mittels Solarladeregler laden kann. Mit Hilfe von mehr als einem identischen Solarmodul in Reihe geschaltet können auch höhere Spannungen bei Batteriespeichersystemen verwendet werden.
Bei Verwendung von 2 identischen Solarmodulen je ca. 20 V Arbeitsspannung in Reihe geschaltet eignen sich das gleiche Modul natürlich auch für 24-V-Batteriesysteme, da sich bei einer Reihenschaltung die Spannungen addieren. Der Strom bleibt konstant. Die Arbeitsspannung der Solarmodule muss immer mindestens einige Volt höher sein als die Spannung einer vollen Speicherbatterie. Eine höhere oder auch deutlich höhere Solarmodulspannung als die Spannung der verwendeten Speicherbatterie ist kein Problem. Es muss nur der Solarladeregler für diese Spannung (und Strom) geeignet sein. Viele Solarladeregler können sowohl 12 V als auch 24 V Speicherbatterien laden.
Beispiel für eine Reihenschaltung mit 2 identischen Solarmodulen: 2 x 20 V = 40 V; ein geeigneter Laderegler könnte eine 12 V und auch eine 24 V Speicherbatterie laden. Ein einzelnes Modul dagegen wäre nur für 12 V Speicherbatterien geeignet, weil die 20 V unter der Spannung einer 24 V Speicherbatterie liegt.
Beispiel für eine Reihenschaltung mit 3 identischen Solarmodulen: 3 x 20 V = 60 V; ein geeigneter Laderegler müsste eine 48 V Speicherbatterie laden können.
Arbeitsspannung: Solarmodule haben durchaus unterschiedliche Arbeitsspannungen, schauen Sie immer in das jeweilige Datenblatt. Wir haben in den obigen Beispielen eine Arbeitsspannung von 20 V je Modul verwendet.
Wie auch immer das oder die Solarmodule kombiniert werden, die Spannung des Solarmoduls bzw. der in Reihe geschalteten Solarmodule muss einige Volt über der Spannung der verwendeten, vollen Speicherbatterie liegen, damit die Solarladeregler die entsprechende Speicherbatterie laden können.
Leistungsfähigkeit von Ladereglern in Abhängigkeit des Batteriesystems: Nicht selten ist die Leistung (Watt) eines Ladereglers bei 24-V-Batteriesystemen doppelt so groß wie bei einem 12-V-Batteriesystem. Es kann gut sein, dass die Verwendung einer 24-V-Batterie von vornherein sinnvoll ist.
Leistungsfähigkeit von Wechselrichtern in Abhängigkeit des Batteriesystems: Der Vorteil einer 24-V-Batterie setzt sich fort bezüglich Leistungsfähigkeit eines 230-V-Wechselrichters, der ggf. an ein Batteriespeichersystem angeschlossen werden soll. Die Stromstärken werden reduziert. Beispiel: wenn Sie via Wechselrichter über 1000 W Leistung verfügen möchten, so belastet der Wechselrichter einen 12-V-Batteriespeicher mit ca. 85 A. Bei einem 24-V-Batteriesystem jedoch nur mit ca. 42,5 A.
Kabelquerschnitte: Sehr wichtig sind geeignete Kabelquerschnitte. Diese sind abhängig von der Kabellänge, der anliegenden Spannung und Stromstärke. Siehe: Leitungsrechner auf polz.info
Beispiele bezüglich Kabelquerschnitt: Der Vorteil einer hohen Modulspannung: es können zwischen dem Modul und dem Solarladeregler dünnere Kabel verwendet werden. Bei größeren Entfernungen zwischen Laderegler und Solarmodul ist das relevant. Ein Leitungsverlust bis zu 2,5 % wird allgemein akzeptiert. Eine hohe Spannung kann durch Auswahl des entsprechenden Solarmoduls geschehen, oder durch Reihenschaltung von Modulen.
Beispiel 100 W Solarmodul-Arbeitspannung 39,6 V @ 3,41 A: ein 10 m langes Solarkabel mit 4,0 mm² verursacht lediglich einen Spannungsabfall von ca. 0,30 V / 0,69 % bei Vollast. Sehr gut.
Beispiel 100 W Solarmodul-Arbeitspannung 20 V @ 7,5 A: ein 10 m langes Solarkabel mit 4,0 mm² verursacht einen Spannungsabfall von ca. 0,67 V / 3,35 % bei Vollast. Nicht so gut, das Kabel ist zu dünn.
Beispiel 100 W Solarmodul-Arbeitspannung 20 V @ 7,5 A: ein 10 m langes Solarkabel mit 6,0 mm² verursacht einen Spannungsabfall von ca. 0,45 V / 2,23 % bei Vollast. Noch apzeptabel, das Kabel kann verwendet werden.
Abkürzungen:
DC bedeutet: direct current = Gleichstrom
AC bedeutet: alternating current = Wechselstrom