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Die richtige Dimensionierung von autarken Solarsystemen

22. Juni 2013 | Keine Kommentare | Hits: 789

Die Nutzung von Solarstrom eignet sich für zahlreiche kleine Anwendungen im Freizeitbereich. Wie Solarenergie sinnvoll genutzt werden kann soll hier anhand eines Fallbeispiels erörtert werden. So wird es in höheren Gegenden, beispielweise in deutschen Mittelgebirgen vor allem Nachts oft ziemlich kühl – dies gilt auch für den Sommer.

Ein kleines elektrisches Heizkissen kann hier bei der Nachtruhe Abhilfe schaffen. Um diesen Verbraucher jedoch auch nachts nutzen zu können muss ein Akku tagsüber unter Sonneneinstrahlung aufgeladen werden. So kann Jeder im Kleinen dasselbe  Prinzip nutzen, welches Ökostromanbieter bei der Erzeugung grüner Energie  im großen Stil anwenden.

Wie eine solche Anlage in diesem speziellen Fall zu dimensionieren ist, hängt zuletzt sicherlich nicht davon ab, wie man sich fortbewegt. Wer mit dem Auto unterwegs ist kann diese Mini-Solaranlage sicherlich großzügiger, als Jemand, der Akku und Modul im Rucksack auf dem Fahrrad transportieren muss.

Stichwort Energiekapazität

Nimmt man an, dass es sich bei dem Heizkissen um ein 12V720W Heizkissen handelt und wir als Speicher einen 12V / 5Ah Bleiakku verwenden (1,5Kg) – so könnte dieser Akku das Kissen etwa drei Stunden lang mit Strom versorgen

20W : 12V = 1,67A — 5AH Bleiakku : 1,67A= 2,99 Stunden

Der Solarregler wird aller Wahrscheinlichkeit nach das Kissen wegen des Tiefentladeschutz vorher abschalten.

Das Nachladen

Da unser Akku nur mit 0,5A, also 10% seiner Kapazität geladen werden darf und sich durch 20% Ladeverluste der Nachladebedarf auf 6Ah erhöht – müsste der Akku also 12 Stunden lang mit 0,5A geladen werden  um wieder voll zu sein. Da ein Akku in der Lade-End-Phase nicht mehr den vollen Ladestrom, sondern einen geringeren Strom verlängert sich die Zeitspanne, die zum Nachladen benötigt wird auf circa 15 – 16 Stunden.

Gehen wir realistischer Weise davon aus, dass der Akku für 8 – 10 Stunden aufgeladen werden kann. Und in einem Zeitraum von 8 Stunden den vollen Ladestrom von 0,5A bezieht. Dann hätten wir nach 8 Stunden 3Ah wieder augeladen:

8 x 0,5A = 4Ah – 20% Ladeverlust = 3,2Ah

Während der nächsten und der darauffolgenden Nächte würde der Akku das Heizkissen noch rund 1,8 Stunden mit Strom versorgen können – 3Ah : 1,67A = 1,8 Stunden

Alles immer unter der Voraussetzung, dass die Sonne ausreichend kräftig scheint.

Was tun bei nicht optimalen Bedingungen

Dieses anwenderunfreundliche Beispiel wurde absichtlich gewählt um zu verdeutlichen, wie die Dimensionierung einer Solaranlage angegangen werden kann.

Nimmt man für dieselbe Anwendung einen 12V / 9Ah Bleakku, so ergibt sich folgende Rechnung:

Um den 9Ah Akku zu laden darf ein Modul mit 0,9A Ladestrom verwendet werden  (10%)

Bei gutem Wetter wird der Akku nun innerhalb von 6,7 Stunden vollgeladen

6,7 Std. x 0,9A = 6Ah – in diesen 6Ah sind 20% Ladeverlust bereits einbezogen!!!

Anhand des Beispiels wird deutlich, warum dieser Trick der großzügigeren Dimensionierung bei der Planung von autarken Solarstromversorgungsanlagen generelle Anwendung findet.

(Quelle: Wie nutze ich Solar- und Windenergie in der Freizeit und im Hobby)

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Autor: Martin Kategorie: Allgemein abgelegt unter:

Kommentare und Trackbacks zu diesem Beitrag

  1. Bisher keine Kommentare
  1. 14. November 2014, 20:31 | #1

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