Solarenergie bedeutet nicht, dass Sie Tausende ausgeben müssen. Wenn Sie eine einfache, kleine, netzunabhängige Anlage installieren möchten, können Sie dies mit ein wenig mathematischer Hilfe von Eternum Ebrietas und einigen Elektrokenntnissen selbst tun.
Für ein Solarsystem benötigte Ausrüstung und Werkzeuge
Bevor wir über die Installation sprechen, finden Sie hier eine Liste der Geräte und Werkzeuge, die Sie benötigen:
- Solarmodule: Das erste und offensichtlichste Element, das Sie benötigen, sind Solarmodule. Die Module sind der energieerzeugende Teil des Systems.
- Wechselrichter: Ein Wechselrichter wandelt den Gleichstrom (DC) der Solarmodule in nutzbaren Wechselstrom (AC) um. Die meisten modernen Geräte werden mit Wechselstrom betrieben, es sei denn, Sie entscheiden sich für die Verwendung mehrerer Gleichstromgeräte in Ihrem System.
- Batterie: Eine Batterie speichert tagsüber überschüssigen Strom und gibt ihn nachts wieder ab – eine wichtige Aufgabe, da Solarmodule nach Sonnenuntergang nicht mehr funktionieren.
- Laderegler: Ein Laderegler verbessert die Effizienz und Sicherheit des Batterieladens.
- Verkabelung: Zum Verbinden aller Systemkomponenten wird ein Kabelsatz benötigt.
- Montagegestelle: Montagegestelle sind zwar optional, aber nützlich, um die Solarmodule in einem optimalen Winkel für die Stromerzeugung zu platzieren.
- Sonstiges: Zusätzlich zu den oben aufgeführten wichtigen Artikeln benötigen Sie möglicherweise die folgenden Komponenten, um das System zu vervollständigen:
Sicherungen/Leistungsschalter
Steckverbinder (beachten Sie, dass viele moderne Komponenten über integrierte Steckverbinder verfügen)
Kabelbinder
Messgerät (optional)
Anschlussklemmen - Werkzeuge: Für die Installation des Systems benötigen Sie außerdem benutzerfreundliches Werkzeug.
Abisolierzange
Crimpzange
Zange
Schraubendreher
Schraubenschlüssel
So entwerfen Sie ein Solarstromsystem
Bei der Planung einer Solarstromanlage muss die benötigte Anlagengröße ermittelt werden. Diese Größe hängt hauptsächlich vom Gesamtstrombedarf aller Geräte ab, die mit der Anlage versorgt werden sollen.
Listen Sie dazu alle Ihre Geräte und deren Stromverbrauch (Stunden-) und Energieverbrauch (Tages-)Verbrauch auf. Die Leistungsaufnahme jedes Geräts wird in Watt (W) angegeben und ist oft auf dem Gerät vermerkt. Sie können den Stromverbrauch Ihrer Geräte auch mithilfe von Online-Tools ermitteln.
Berechnen Sie den Energieverbrauch, indem Sie den Stromverbrauch mit der Betriebsdauer multiplizieren. Sobald Sie die Nennleistung aller Geräte kennen, die Sie mit Solarenergie betreiben möchten, erstellen Sie eine Tabelle mit den Leistungs- und Energiewerten.
Hier ist eine Beispieltabelle. Beachten Sie, dass die Werte in der letzten Spalte Produkte der beiden vorhergehenden Spalten (Watt und Stunden) sind.
Die obige Tabelle zeigt, dass die maximale Leistungsaufnahme der Solarmodule zu jedem Zeitpunkt des Tages 470 W beträgt und der Gesamtenergieverbrauch in einem 24-Stunden-Zyklus 2.740 Wh bzw. 2,74 Kilowattstunden (kWh) beträgt. Sehen wir uns an, wie sich anhand dieser Zahlen die Größe von Solarmodulen, Wechselrichter und Batterie berechnen lässt. Wir beginnen mit der Batterie.
Ein typischer 20-A-Laderegler.
Dimensionierung der Solarmodule
Um die Größe Ihrer Solarmodule zu bestimmen, ermitteln Sie zunächst die durchschnittliche Sonneneinstrahlung an Ihrem Standort. Sie finden die tägliche Sonneneinstrahlung für jeden Standort in einer der zahlreichen Quellen im Internet. Sobald Sie diese Zahl haben, finden Sie unten die einfache Berechnung zur Bestimmung der Solarmodulgröße.
Gesamtenergiebedarf (Wh) ÷ tägliche Sonnenstunden (h) = Größe des Solarmoduls (W)
Unter der Annahme, dass der Standort im obigen Beispiel täglich etwa 4,5 Stunden Sonnenlicht erhält, ergibt sich:
2.740 Wh ÷ 4,5 h = 608 W Panele
Auch hier können wir mit etwas Sicherheitsreserve zwei 350-Watt-Solarmodule verwenden. Diese beiden Module werden wie unten gezeigt in Reihe geschaltet.
In Reihe geschaltete Solarmodule.
Dimensionierung der Batterie und des Ladereglers
Die meisten Unternehmen bieten mittlerweile Batterien mit Wh- oder kWh-Angaben an. Für das Lastprofil in unserem obigen Beispiel sollte die Batterie mindestens 2,74 kWh speichern können. Mit etwas Sicherheitsreserve können wir eine zuverlässige Batteriegröße von 3 kWh verwenden.
Eine typische 3-kWh-Solarbatterie.
Die Auswahl eines Ladereglers ist ähnlich. Achten Sie auf einen Laderegler mit einer Nennspannung, die zur Panel- und Batteriespannung passt (z. B. 12 V). Überprüfen Sie die Spezifikationen des Reglers, um sicherzustellen, dass seine Stromkapazität höher ist als der Nennstrom der Solarmodule (z. B. verwenden Sie einen 20-A-Regler für 11-A-Solarmodule).
Auswahl des Wechselrichters
Die Wahl des Wechselrichters hängt von den Nennleistungen Ihrer Batterie und Ihres Solarmoduls ab. Wählen Sie einen Wechselrichter mit einer etwas höheren Leistung als Ihre Module. Im obigen Beispiel haben wir 750-W-Module und können einen 1.000-W-Wechselrichter verwenden.
Stellen Sie als Nächstes sicher, dass die PV-Eingangsspannung des Wechselrichters mit der Spannung des Solarpanels (z. B. 36 V) und die Batterie-Eingangsspannung mit der Nennspannung Ihrer Batterie (z. B. 12 V) übereinstimmt.
Sie können einen Wechselrichter mit integrierten Anschlüssen kaufen und Ihre Geräte zur einfacheren Verwendung direkt an den Wechselrichter anschließen.
Ein typischer netzunabhängiger Wechselrichter mit Anschlüssen.
Auswahl der richtigen Kabelgrößen
Bei kleinen Systemen wie dem von uns entwickelten ist die Kabelgröße kein großes Problem. Sie können für alle Verbindungen ein Standardkabel mit 4 mm Durchmesser verwenden.
Bei größeren Systemen ist die richtige Kabelgröße entscheidend für eine sichere und optimale Leistung. Nutzen Sie in diesem Fall unbedingt eine Online-Kabelgrößenübersicht.
Installation des Systems
Zu diesem Zeitpunkt verfügen Sie über die richtige Größe der Ausrüstung. Damit kommen Sie zum letzten Schritt – der Installation. Die Installation einer Solarstromanlage ist unkompliziert. Die meisten modernen Geräte verfügen über vorgefertigte Anschlüsse und Steckverbinder, sodass der Anschluss der Komponenten einfach ist.
Beachten Sie beim Anschluss der Komponenten den unten abgebildeten Schaltplan. So stellen Sie sicher, dass der Strom in der richtigen Reihenfolge und Richtung fließt.
Schaltplan für ein netzunabhängiges Solarsystem.
Letzte Gedanken
Alternativ können Sie sich auch für ein tragbares Solarsystem entscheiden. Dieses kombiniert Batterie, Wechselrichter und weitere Elektronik in einer Einheit. Sie müssen lediglich Ihre Solarmodule anschließen. Diese Option ist etwas teurer, aber auch die einfachste.
