Erstellt von Marcus | 09.04.2019
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Insel-Solaranlagen rechnen sich recht schnell und die Einsatzgebiete sind enorm. Hier geht es um die Schaltung, wenn du mehrere Solarmodule nutzen möchtest. Ebenfalls die allgemeine Funktionsweise.

Für unsere kleine Insel-Solaranlage gibt es viele Einsatzgebiete. Der eine möchte es mobil nutzen, um für Smartphone, Notebook oder Digitalkamera Strom nachtanken zu können, der andere für Garage, Garten oder auch Wohnmobil. Eine Kleinstanlage rechnet sich schnell und ist da sinnvoll, wo nicht viel Stromleistung (Watt) benötigt werden. Vorallem benötigt man keine aufwändigen Konstruktionen. Hier mal die Funktionweise und Schaltung mehrerer Module für unsere Insel Solaranlage.

Inhaltsverzeichnis:Hier gibts meinen Baubericht meiner Insel Solaranlage.

Funktionsweise einer Insel Solaranlage anhand schematischer Darstellung

 Solarmodul anschließen - Aufbau Insel Photovoltaik Anlage  Der minimalste Aufbau der Insel-Photovoltaik Anlage. Möchtest du noch einen 230V Wechselrichter nutzen, wird dieser direkt am Akku angeschlossen. © Wohnen-Heimwerken.de

Solarmodul anschließen - Aufbau Insel Photovoltaik Anlage
Der minimalste Aufbau der Insel-Photovoltaik Anlage. Möchtest du noch einen 230V Wechselrichter nutzen, wird dieser direkt am Akku angeschlossen.

Lesetipps:Erläuterung zum Bild:
Das Solarmodul produziert unseren Strom, der je nach Sonneneinstrahlung stark schwankt. Für 12 Volt Systeme, welches die üblichste Bauform ist, werden bei guter Sonneneinstrahlung um die 18 bis 21 Volt produziert (12V Solarmodule). Wir können am Solarpanel keine direkten 12V Geräte anschließenn, da diese kaputt gehen könnten. Hier bedarf es einen Regler. Das macht ein Laderegler. Dieser läd einen Akku - jedoch haben die meisten Laderegler einen geregelten 12V/24V etc Ausgang.

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Kleinere Verbraucher schließen wir an den Laderegler LOAD-Ausgang an, da wie beim Solarmodul die Spannung der Batterie je nach Ladezustand variiert. Zwischen 10 und 14 Volt sind in der Regel an der Batterie anliegend. Beim 24V System zwischen 20 und 28 Volt. Der Laderegler schaltet beim LOAD Ausgang entweder direkt Batteriespannung durch, oder regelt diese auf einen festen Wert herunter.

Verbraucher könnten die verschiedensten 12 Volt Geräte sein. Oder auch ein Wechselrichter, der uns dann 230 Volt aus den 12 Volt, 24 Volt (etc.) direkt von der Batterie macht.

Den Wechselrichter schließen wir direkt an der Batterie an. Hier sollten wir selbst messen, um Batterien nicht tief zu entladen. Denn wir müssen die Batterie vor Tiefentladung schützen. Wohl die meisten Wechselrichter haben selbst eine Abschaltung um das tiefentladen der Batterien zu vermeiden.

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Du brauchst viel Power?
Die Laderegler sind meist nur auf ein paar Ampere begrenzt. 6 Ampere, 10, 20 oder auch 30 Ampere.
Möchtest du Geräte nutzen die viel Strom ziehen, bspw. der Anlaufstrom eines Elektromotors, muss die Solarbatterie dafür genutzt werden. Über den Verbraucher-Ausgang (meist mit LOAD gekennzeichnet), darf nur wenig Strom gezogen werden. Schließlich geht das alles über die kleine Platine im Laderegler und die hält nicht viel aus.

Baubericht meiner Insel Solaranlage.

Effektiver auch bei Wolken produzieren

Mehrere Solarmodule können in Reihe oder Parallel geschaltet werden. Kleine Module die keine 12 Volt produzieren, können in Reihe geschaltet werden. Somit addiert sich deren Spannung (in Volt).
So kann man auch Strom produzieren, wenn es leicht bewölkt ist.

Hier mein Beitrag, um Solarmodule richtig zu positionieren. Neigung und Ausrichtung.

Merke: Du benötigst mehr Spannung (Volt), als deine Batterie hat, um diese zu laden. Weiterhin ist die Stromstärke (Ampere) wichtig, wie schnell die Batterie dann geladen wird. Aus Volt und Ampere kannst du die Leistung (Watt) berechnen. Ampere und Volt sind mittels Multimeter messbar.
Lesetipp: Der Blei-Akku: Aufbau, laden und Spannungen

Leistung (Watt) = Spannung (Volt) x Stromstärke (Ampere)

Ohmisches Gesetz / Begriffsdefinition:

Spannung (U) = Volt (V) - bsp.: U = 12 V
Stromstärke (I) = Ampere (A) - bsp.: I = 0,5 A
Leistung (P) = Watt (W) - bsp.: P = 1 W
P = U x I

Parallelschaltung von Solarmodulen

 Parallelschaltung von Solarmodulen  Schaltplan für die Parallelschaltung von Solarmodulen oder Solarzellen © Wohnen-Heimwerken.de

Parallelschaltung von Solarmodulen
Schaltplan für die Parallelschaltung von Solarmodulen oder Solarzellen

Nehmen wir an, wir besitzen zwei Module mit der Angabe: 6V (Spannung) und 0,5A (Stromstärke).

Beide dieser Solarzellen schalten wir parallel.

Ergebnis: 6V und 1A Abgabe. Die Leistung (Ampere) addiert sich, die Spannung bleibt hingegen gleich.

Info: Bei der Parallelschaltung werden gleiche Pole miteinander verbunden. Plus mit Plus, Minus mit Minus.

Reihenschaltung von Solarmodulen

 Reihenschaltung von Solarmodulen  Schaltplan für die Reihenschaltung von Solarmodulen oder Solarzellen © Wohnen-Heimwerken.de

Reihenschaltung von Solarmodulen
Schaltplan für die Reihenschaltung von Solarmodulen oder Solarzellen

Wir nehmen wieder an, unsere beiden Solarzellen besitzen die jeweilige Angabe: 6V und 0,5A.

Beide Solarzellen schalten wir nun in Reihe.

Ergebnis: 12V und 0,5A Abgabe. Die Leistung (Ampere) bleibt gleich, die Spannung addiert sich hingegen.

Info: Bei der Reihenschaltung werden gegensätzliche Pole miteinander verbunden. Plus mit Minus.

Tipps / Denkanstöße

Eine Batterie wird geladen, wenn die Stromquelle eine höhere Spannung hat. Für kleinere Insel-Projekte kannst du dich mit verschiedenen Wandlern beschäftigen. Beispielsweise Step-Up Wandler, DC-C Wandler, aber auch mit dem Re-EMF Charger. Aber auch Kfz-Ladebuchsen (Zigarettenanzünder) sind gerade bei den 12V Solar-Anlagen sehr beliebt.

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Nach bestem Wissen und Gewissen.
Sonnige Grüße, dein Marcus

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Marcus am 31.05.2018#3
Hallo Ludwig. Danke, aber im Text nenne ich ZWEI 6V - nur im Bild werden drei Module gezeigt.
Ludwig am 31.05.2018#2
Bei Reihenschaltung addieren sich Spannungen... 3x6V ergibt aber 18V und nicht 12V
Heinrich Mann am 27.10.2017#1
Endlich eine ordentliche Anleitung! Leicht verständlich und übersichtlich. Danke!
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