Das netzunabhängige Leben hat in den letzten Jahren enorm an Beliebtheit gewonnen, und eine der wichtigsten Voraussetzungen für ein netzunabhängiges Leben ist eine konstante Energieversorgung. Unter den wenigen verfügbaren Energiequellen ist die Solarenergie die beliebteste, da sie offensichtlich unglaublich flexibel und zuverlässig im Betrieb ist und einfach zu installieren ist. Daher ist der Wechsel vom Netz heute fast gleichbedeutend mit dem Umstieg auf Solarenergie.
Der folgende Artikel ist als Schritt-für-Schritt-Prozess aufgebaut, der Ihnen zeigt, wie Sie die richtigen Batterien, Solarmodule, Wechselrichter und Laderegler auswählen und wie Sie diese dann richtig anschließen und einrichten.
1.Analyse der Lasten
Erstellen Sie zunächst eine Liste aller Geräte, die betrieben werden sollen, und legen Sie fest, wie viele Stunden sie von der Solarenergie abhängig sein sollen.
Überprüfen Sie zweitens die Spezifikationstabelle jedes Geräts in der Liste, um deren Nennleistung herauszufinden.
Als nächstes müssen Sie die Wattstunde berechnen: WATTSTUNDE = LAUFZEIT x PRODUKTLEISTUNG
Berechnen Sie abschließend die Gesamtwattstunde. Dies ist die Zahl, die Sie erhalten, wenn Sie die Wattstunden für einzelne Produkte berechnen und diese dann alle addieren.
Zum Beispiel:
LED-Leuchten: 20 W x 8 Stunden = 160 Wh; Kühlschrank: 100 W x 24 Stunden = 2400 Wh
Laptop: 35 W x 4 Stunden = 140 Wh; Fernseher: 50 W x 2 Stunden = 100 Wh
Gesamt: 2800Wh
2. Auswahl der Batterie
Es sind viele Arten von Blei-Säure-Batterien erhältlich, darunter geflutete, Gel- und absorbierende Glasmattenbatterien (AGM). Sie kosten weniger als LiFePo4-Batterien, aber die Nachteile von Bleisäure überwiegen diesen Vorteil. Sie sind schwer und daher eine schlechte Wahl für mobile Installationen. Aufgrund ihrer kürzeren Lebensdauer (300 bis 1.000 Zyklen) zahlen Sie mit der Zeit mehr dafür.
Dann passen Sie Ihre Batteriebank richtig an:
Sobald Sie die Spezifikationen für alles haben, beginnen Sie zunächst mit dem Kauf und der Installation der Batterien. Die auf dem Markt erhältlichen Batterien sind 12V/24V/48V. Ihr System benötigt möglicherweise eine andere Spannung. Dies hängt von der Eingangsspannung des Wechselrichters ab.
Basierend auf den oben genannten Belastungen multiplizieren Sie diese Zahl mit den Tagen der Autonomie (DoA), also der durchschnittlichen Anzahl an Tagen, an denen Sie eine vollständige Bewölkung erwarten.
Das heißt: 2800 Wh/Tag x 3 DoA = 8400 Wh
Gehen Sie davon aus, dass das 48-V-System ausgewählt ist. Die erforderliche Ah beträgt: 8400 Wh/48 V = 175 Ah
Basierend auf diesen Gleichungen benötigt unsere Batteriebank mindestens 175 Ah, um dieses einfache System zu unterstützen.
3.Auswahl des Ladereglers
Der Laderegler ist ein Gerät, das zwischen einer Batterie und einem Solarpanel platziert wird und zur Regelung von Strom und Spannung verwendet wird, die von den Solarpanels kommen. Es reguliert die Ladung der Batterie, wenn die Eingangsspannung der Panels steigt. Auf diese Weise verhindert der Laderegler ein Überladen der Batterie.
Es stehen drei Arten von Ladereglern zur Auswahl:
EIN/AUS, bekannt als die am wenigsten effiziente Variante; MPPT behält den Status eines hocheffizienten Ladereglers bei, ist aber auch ein kostspieliger; PWM, das zu einem recht günstigen Preis zufriedenstellende Ergebnisse liefert.
Die endgültige Entscheidung sollte auf der Grundlage Ihrer persönlichen Vorlieben getroffen werden. Unser Rat wäre jedoch, sich entweder für MPPT oder PWM zu entscheiden
4.Auswahl des Wechselrichters
Ein Wechselrichter ist ein Gerät, das Gleichstrom in Wechselstrom (AC) umwandelt, also den Strom, der Ihre Geräte antreibt.
Wechselrichter verfügen über eine vordefinierte Nennspannung, wobei die kleineren Größen normalerweise eine Nennspannung von 12 V oder 24 V haben. Wählen Sie beim Einrichten des gesamten Systems die Solarmodule, den Laderegler und die Batterien so aus, dass sie dieser Nennleistung entsprechen.
Wählen Sie hinsichtlich der Nennleistung immer einen Wechselrichter aus, der etwas größer ist als Ihre berechnete Anlagengröße. Beispielsweise sollte ein 5000-W-Wechselrichter funktionieren, wenn Ihre Lastberechnung besagt, dass Sie ein 4000-W-System benötigen. Zu guter Letzt sollten Sie für den besten Wirkungsgrad immer einen Wechselrichter mit reinem Sinuswellenausgang bevorzugen.
5.Auswahl des/der Solarmodul(s)
Basierend auf der Lastberechnung und den ausgewählten Batterien, dem Controller und dem Wechselrichter besteht der nächste Schritt darin, die richtigen Solarmodule basierend auf der Nennspannung auszuwählen und zu installieren.
Der Zweck eines Solarmoduls besteht darin, das empfangene Sonnenlicht in Gleichstrom (DC) umzuwandeln. Sie werden typischerweise in monokristalline und polykristalline kategorisiert, wobei erstere etwas teurer, aber effizienter sind.
Faktoren, die die Größe des Solarmoduls bestimmen:
A. Täglicher Energieverbrauch;
b: Anzahl der Spitzensonnenstunden:
Der erste Schritt zur Dimensionierung des Solarmoduls besteht darin, die Menge an Sonnenlicht an Ihrem Wohnort zu bestimmen. Die Menge an Sonnenlicht, die Ihre Module erhalten, ist zwar wichtig, eine genauere Darstellung der Energiemenge, die Ihre Module produzieren können, sind jedoch die Spitzensonnenstunden.
Die Spitzensonnenstunden sind die Anzahl der Stunden pro Tag, in denen die durchschnittliche Sonneneinstrahlung (Sonnenlicht) 1000 Watt pro Quadratmeter (W/m2) oder 1 Kilowatt pro Quadratmeter (kW/m2) beträgt.
Eine Stunde Spitzensonne = 1000 W/m2 oder 1 kWh/m2 Sonnenlicht
C. Effizienz von Solarmodulen:
Sie werden niemals die Nennleistung der Solaranlage erhalten, da damit nur wenige Verluste verbunden sind, wie zum Beispiel:
1). Verschmutzungsverlust: Verlust durch Staubablagerung auf dem Solarpanel
2). Verschattungsverlust: Verlust durch Schatten durch Bäume und Gebäude in der Nähe der Paneele
3). Verkabelungsverlust: Verlust entsteht in der Verkabelung zwischen den Panels und im Kabel von den Panels zur Batteriebank.
Der typische Wirkungsgrad beträgt 70 % (wird als die schlechteste Situation angesehen)
Größe des Solarmoduls:
Sie können die folgende Formel verwenden, um die Wattleistung des Solarmoduls zu ermitteln:
Solarpanel-Watt = Täglicher Energieverbrauch (Wh) / (Spitzensonnenstunde x Systemeffizienz)
Täglicher Energieverbrauch = 2800WH
Hauptsonnenstunde = 4,5 Stunden
Panel-Watt = 2800 / (4,5 x 0,7) = 888,88 W
Unter der Annahme, dass das verwendete Panel 450 W hat, beträgt die erforderliche Menge:
Anzahl der Paneele = 888,88 W/450 W = 2
Sie müssen 2 Stück 450-W-Panels kaufen
Das Interesse an nachhaltigem, netzunabhängigem Leben ist in den letzten Jahren explosionsartig gestiegen, und es gibt kaum eine bessere Option für Ihren netzunabhängigen Energiebedarf als die Einrichtung einer Solarstromanlage. Um Ihr eigenes netzunabhängiges Gerät zu entwerfen und zu installieren, müssen Sie lediglich die technischen Daten herausfinden, ein paar grundlegende Berechnungen durchführen, die Grundlagen verstehen und schon sind Sie auf dem Weg, einen autarken netzunabhängigen Hafen zu bauen.
