Laderegler und Akku- für Inselanlage

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Hallo, ich grüße euch hier!

Sie als Wohnmobilbesitzer oder Freizeit-Grundstücksbesitzer haben sich bestimmt schon mal gefragt, wie man Strom aus der Sonne effektiv und verlustarm im Akku speichern könnte ?

Es geht heute um die Speicherung von Solar- Strom  in einem Akku. (Inselanlage)

Das wichtigste Bauteil in einer Insel- Stromversorgung mit Solarzellen und Akku ist und bleibt der Laderegler.

Was macht der Regler in einem Ladekreis eines Akkus ?

Der Laderegler regelt, wie der Name schon ausdrückt, die Ladung des angeschlossenen Akkus.
Bei leerem Akku wird die vom Fotovoltaik- Modul kommende Spannung voll auf den Akku geleitet, damit dieser relativ schnell wieder aufgeladen wird.
Bei vollem Akku verbrät der Laderegler die überschüssige Energie in Wärme, oder schaltet die Solarzellen einfach ab, damit der angeschlossene Akku nicht überladen wird.

Bei Teillastbetrieb wird bei manchen Reglern der Strom direkt an den Verbraucher weitergegeben, Falls kein Verbraucher eingeschalten ist, wird der Akku bis an die Ladespannungsgrenze aufgeladen, dannach die überflüssige Energie in Wärme umgesetzt, oder einfach abgeschalten.

Soweit so gut.

Bei dem ganzen Vorgang gibt es allerdings ein Problem !


Gehen wir mal von einem 12 Volt Akku aus und einem 12 Volt Solarmodul. Das Modul hat üblicherweise an die 18 - 20 Volt Spannung. Der (Blei) Akku etwa 12 - 14 Volt.

FRAGE: Was ist mit den übrigen 6 - 8 Volt ???

Nun, darin liegt der Hund begraben !!


Ein 20 Watt Solarmodul zB. bringt in etwa 20 Volt an Spannung und 1 Ampere an Strom. Aber das auch nur bei voller Sonneneinstrahlung und wenn das Modul exakt im rechten Winkel zur Sonne ausgerichtet ist. (Ohne Wolkenhimmel)

Wenn Sie jetzt das Modul mit seinen ca 20 Volt Spannung direkt an den Akku anschließen, wird der Akku zwar geladen, aber die Modulspannung fällt auf die Spannung des Akkus ab, also je nach Ladezustand so um die 11 - 14 Volt. Wenn man das multipliziert mit dem Strom, dann hat man die Leistung, die vom Modul kommt. Also bei 12 Volt x 1 Ampere = 12 Watt.

Es bleiben ca 8 Watt auf der Strecke. Auch bei angeschlossenen normalem Regler !


Was kann man dagegen tun ??


Nun, es kommt wie Eingangs schon erwähnt, auf den richtigen Laderegler an.

Z. B. gibt es da die MPPT- Regler.

Was ist ein MPPT Regler ?  (Maximum Power Point Tracking)


Durch einen MPPT-Regler wird der Ertrag jedes Solarmoduls optimal genutzt und erhöht. Der Punkt an dem ein Solarmodul seine Höchstleistung erbringt verschiebt sich permanent durch sich verändernde Temperaturen, Einstrahlwinkel sowie Sonnenintensität. Konventionelle Solar Regler berücksichtigen dies nicht und somit wird bis zu 40% der möglichen Solarausbeute verschenkt.

Ein intelligenter MPPT Regler erhöht die Ausbeute jedes Solarpanels. Durch einen MPPT-Regler können Sie auch preiswertere Großmodule mit höherer Leerlaufspannung bis 40V an einer 12V Batterie und 55V an einer 24V Batterie optimal betreiben.

Der Regler stellt ca.  alle 30 Sekunden dem maximalen Arbeitspunkt fest und verändert die Regelparameter um dann die maximale Ladestromstärke zu erreichen. Dabei erreicht er eine Effizienz von 95 bis 97%.
MPPT- Regler fangen üblicherweise bei 5% Modulleistung an, den angeschlossenen Akku zu laden !

---Ein MPPT - Regler ist das momentan effizienteste System zur Solar- Akku ladung.---

Vollautomatisch erkennt der Regler ob die Batterie mit voller Kraft (Bulk) oder mit Ladeerhaltungsspannung (Float) oder mit kurzzeitiger Überspannung gegen Sulfatierung geschichteter Bleibatterien geladen wird.
Der Mikroprozessor schaltet bei Erreichung des optimalen Ladezustandes die Ladung ab.


Hier ein Rechenbeispiel:

Ein 100 Watt Solarmodul „kann“ maximal 20 Volt und 5 Ampere. Mit einem einfachen Laderegler können Sie dem Modul bei 14 Volt Ladespannung und 5 Ampere Ladestrom nur 70 Watt entnehmen.

Ein MPPT-Laderegler entnimmt dem Modul die vollen 100 Watt und bringt bei 14 Volt Ladespannung einen Ladestrom von 7,1 Ampere zum Akku  und/oder zum Verbraucher.




Der Kostenpunkt



So ein MPPT Regler kostet natürlich weitaus mehr als ein normaler Regler.
Ein Standart- 15 Ampere Regler ist hier bei Ebay manchmal schon für 10 - 30 Euro zu haben. Ein MPPT 15 Ampere Regler wird in etwa 70 - 150 Euro kosten.
Aber bedenken Sie: Sie sparen sich mindestens 20 - 40 % an Solarmodul- Leistung. Und die kosten richtig Geld !

Überlegen Sie gut und informieren sie sich vor allem, was es an Technik in Richtung Insel- Anlagen gibt !

Welchen Akku verwenden ?


Als Akku wäre die langlebigste Version ein Nickel- Eisen- Akku, wird aber in Deutschland auf Grund der sehr langen Lebensdauer nicht hergestellt, ja warum nicht ? mal darüber nachdenken !

Ein normaler Auto- Akku, kurz Autobatterie genannt, tut`s auch. Jedoch ist die Lebensdauer sehr gering.
Besser wäre ein Blei- Gel- Akku, die Lebensdauer kann mit 8 - 10 Jahren angegeben werden.

Das Non plus Ultra wäre natürlich ein NiFe Akku. (Nickel- Eisen Akku) Dieser Akkutyp wird seit 30 Jahren in Deutschland nicht mehr hergestellt.

Die Lebensdauer war zu lange !! Ein NiFe Akku (Edisonbatterie) hat eine garantierte Leistungserwartung von mind. 25 Jahren und eine erwartete Lebensdauer von etwa 40 Jahren.

Der Grund der langen Lebensdauer: Im Akku finden keinerlei Zerzetzungsvorgänge statt, wie zB. im Bleiakku.



Ich danke für`s lesen des Ratgebers............

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