Photovoltaikanlagen mit einer Batterie. Schema, Beschreibung

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Photovoltaikanlagen mit Batterie. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

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Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Alternative Energiequellen

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Einfache Lösungen haben gewisse Nachteile. Der wichtigste davon ist, dass die Photovoltaikpumpe oder Klimaanlage nur tagsüber und im Sonnenlicht betrieben werden kann. Um diesen Mangel auszugleichen, ist eine Batterie an das System angeschlossen. Es wird durch einen Solargenerator aufgeladen, speichert Energie und stellt diese jederzeit zur Verfügung. Selbst unter ungünstigsten Bedingungen und an abgelegenen Orten kann in Batterien gespeicherte Photovoltaikenergie wichtige Geräte mit Strom versorgen. Dank der Energiespeicherung liefern Photovoltaikanlagen Tag und Nacht und bei jedem Wetter eine zuverlässige Stromquelle. Batteriebetriebene Photovoltaiksysteme versorgen Beleuchtung, Sensoren, Audioaufzeichnungsgeräte, Haushaltsgeräte, Telefone, Fernseher und Elektrowerkzeuge auf der ganzen Welt mit Strom.

Das Solarmodul erzeugt Gleichstrom, in der Regel 12 V. Es gibt viele Elektrogeräte – Lampen, Fernseher, Kühlschränke, Ventilatoren, Werkzeuge usw. – die mit 12 V Gleichstrom betrieben werden. Die meisten Haushaltsgeräte verbrauchen jedoch immer noch 110 oder 220 V Wechselstrom. Batteriebetriebene Photovoltaikanlagen können an die Stromversorgung von Gleich- oder Wechselstromgeräten angepasst werden. Wer herkömmliche Wechselstromgeräte nutzen möchte, muss dem System zwischen Batterie und Verbraucher eine Leistungssteuereinheit – den sogenannten Wechselrichter – hinzufügen. Obwohl bei der Umwandlung von Gleichstrom in Wechselstrom etwas Energie verloren geht, kann Photovoltaik-Energie dank eines Wechselrichters genauso genutzt werden wie herkömmlicher Netzstrom (zur Stromversorgung von Haushaltsgeräten, Beleuchtungskörpern oder Computern).

Das System ist folgendermaßen aufgebaut: Das Photovoltaikmodul ist mit der Batterie verbunden, die wiederum mit der Last verbunden ist. Bei Tageslicht laden Photovoltaikmodule die Batterie auf. Der Last wird bedarfsgerecht Energie zugeführt. Über einen einfachen Laderegler wird der Akku auf das gewünschte Maß aufgeladen. Gleichzeitig wird die Lebensdauer verlängert, Schutz vor Überlastung und Tiefentladung gewährleistet. Die Batterie kann den Einsatzbereich des Photovoltaik-Panels erweitern, erfordert jedoch etwas Wartung. Batterien von Photovoltaikanlagen ähneln Autobatterien. Wie Autobatterien erfordern sie eine sorgfältige Handhabung und Lagerung. Bei auslaufenden Batterien ist es notwendig, regelmäßig den Flüssigkeitsstand zu überprüfen und diese vor niedrigen Temperaturen zu schützen.

Ein Solargenerator mit Batterie versorgt den Nutzer bei Bedarf mit Strom. Die Menge des gespeicherten Stroms hängt von der Leistung der Photovoltaikmodule und dem Batterietyp ab. Die Erweiterung eines Moduls oder das Hinzufügen von Batterien erhöht die Kosten des Systems. Daher ist eine sorgfältige Betrachtung des Stromverbrauchs erforderlich, um die optimale Systemgröße zu bestimmen. Ein gut konzipiertes System bestimmt das optimale Gleichgewicht zwischen Kosten und Komfort bei der Erfüllung der elektrischen Anforderungen des Benutzers sowie der Möglichkeit, das System zu erweitern.

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