Christopher, ein Hausbesitzer auf den Philippinen, hat das Solarsystem vorgestellt, das er zu Hause verwendet: einen PowMr 6,2-kW-Hybrid-Wechselrichter, eine 7-kWh-LiFePO4-Batterie und etwa 3 kWp (3.000 W) bifaziale Solarmodule. Der Wechselrichter kann gleichzeitig mit Solarmodulen, der Batterie und dem Stromnetz verbunden werden. Dadurch nutzt das Haus tagsüber Solarstrom und schaltet bei einem Stromausfall auf die Batterie um.
Das System ist nicht groß, umfasst aber bereits die drei Kernkomponenten einer hybriden Hausanlage. Im Folgenden wird erläutert, welche Funktion der Solarwechselrichter, die Lithiumbatterie und die bifazialen Solarmodule in Christophers System haben und für welche Haushalte sich eine solche Anlage eignet.
Der 6,2-kW-Hybrid-Wechselrichter von Christopher im Detail
Christophers Solarsystem auf den Philippinen verwendet einen PowMr-6,2-kW-Hybrid-Wechselrichter (SKU:POW-HVM6.2K-48V-E). Er hat eine Nennleistung von 6.200 W und liefert 230-V-Reinsinusspannung, die zu gängigen Haushaltsgeräten mit 220–230 V passt. Bei Motorlasten wie einem Kühlschrank oder einer Wasserpumpe kann der hybride Solarwechselrichter 3 Sekunden lang etwa die doppelte Nennleistung bereitstellen, sodass der Anlaufstrom abgedeckt ist.
Dieser 6,2-kW-Wechselrichter verwendet eine 48-V-LiFePO4-Batterie. Er sollte mit einer 48-V-LiFePO4-Batterie und nicht mit einer 12-V- oder 24-V-Batteriebank kombiniert werden. Auf der Solarseite beträgt der maximale PV-Eingang etwa 8.000 W, der MPPT-Spannungsbereich 60–450 V und die PV-Leerlaufspannung muss unter 500 V bleiben. Christophers 3-kWp-bifaziales Solarfeld liegt innerhalb dieses Limits, sodass später weitere Module hinzugefügt werden können. Bei gleichzeitiger Ladung über Solarenergie und das Stromnetz beträgt der maximale Ladestrom etwa 120 A.
Der Wechselrichter verfügt außerdem über zwei AC-Ausgänge. Der Hauptausgang kann bis zu 6.200 W liefern, während der zweite Ausgang etwa 1.240–4.340 W bereitstellt. Bei einem Stromausfall sollten Kühlschrank, Beleuchtung und Router am Backup-Ausgang betrieben werden. Leistungsstarke Geräte sollten am anderen Ausgang bleiben, damit die Hausbatterie-Notstromversorgung nicht überlastet wird.
Warum eine 7-kWh-LiFePO4-Batterie wichtig ist
Die 7-kWh-LiFePO4-Batterie speichert überschüssigen Solarstrom tagsüber und versorgt das Haus nachts oder bei einem Stromausfall weiter. Laut Handbuch benötigt dieser 6,2-kW-Hybrid-Wechselrichter eine 48-V-Batterie, daher muss die Batteriespannung zum Wechselrichter passen.
Die Backup-Zeit lässt sich wie folgt abschätzen:
Backup-Zeit (Stunden) ≈ nutzbare Batterieenergie (kWh) ÷ Last (kW)
Bei einer nutzbaren Kapazität von etwa 80 % stellt eine 7-kWh-Solarbatterie ungefähr 5,6 kWh bereit.
Bei einer durchschnittlichen Last von 1 kW entspricht das etwa 5–6 Stunden. Bei 2 kW sind es etwa 2–3 Stunden. Ein Kühlschrank, Ventilatoren und Beleuchtung lassen sich normalerweise problemlos versorgen. Klimaanlagen und Wasserpumpen sollten möglichst separat betrieben werden.
In diesem System geht es nicht darum, den 6,2-kW-Wechselrichter ständig unter Volllast zu betreiben. Die Hausbatterie-Notstromversorgung soll bei einem Stromausfall die wichtigsten Verbraucher versorgen. Wenn Christopher später eine längere Backup-Zeit benötigt, können weitere LiFePO4-Batterien parallel hinzugefügt werden.
3-kWp-bifaziale Solarmodule in diesem Haussystem
In diesem System übernehmen die 3-kWp-bifazialen Solarmodule die Stromerzeugung während des Tages. Die Solarenergie versorgt zunächst die laufenden Verbraucher im Haus. Überschüssiger Strom lädt die 7-kWh-LiFePO4-Batterie.
Im Gegensatz zu herkömmlichen monofazialen Modulen nehmen bifaziale Solarmodule Sonnenlicht auf der Vorderseite auf und nutzen zusätzlich reflektiertes Licht vom Boden oder Dach auf der Rückseite. Dadurch kann auf derselben Dachfläche etwas mehr Energie erzeugt werden, was bei begrenzter Montagefläche nützlich ist.
Ein Punkt ist wichtig: 3 kWp entsprechen nicht 6,2 kW. Die Leistung der Solarmodule beschreibt, wie viel Strom das Solarfeld erzeugen kann, während die Nennleistung des Hybrid-Wechselrichters angibt, wie viel Last er gleichzeitig betreiben kann. Christophers PV-Solfeld liegt weiterhin unter dem maximalen Solareingang des Wechselrichters, sodass das System jetzt betrieben und später um weitere Solarmodule ergänzt werden kann.
