Wie viele Sonnenkollektoren brauche ich für eine Klimaanlage?

Laut Statistik sind etwa drei Viertel aller Haushalte in den Vereinigten Staaten mit einer Klimaanlage ausgestattet. Laut EIA verbrauchen Klimaanlagen etwa 6 % des gesamten Stroms in den USA und machen 17 % der gesamten Haushaltsstromkosten im ganzen Land aus. Dabei werden jährlich etwa 117 Millionen Tonnen Kohlendioxid in die Atmosphäre freigesetzt.

Die Umstellung auf Solarenergie für die Klimatisierung kann den CO2-Fußabdruck verringern und die Energiekosten deutlich senken. In diesem Artikel erfahren Sie, wie Sie die Anzahl der Solarmodule berechnen, die Sie für den Betrieb Ihrer Klimaanlage benötigen, und wie Sie Ihre Stromrechnung maximal senken können.

Kann ich eine Klimaanlage mit Solarenergie betreiben?

Ja, Sie können eine Klimaanlage durchaus mit Solarenergie betreiben. Das ist eine beliebte Wahl für alle, die ihren CO2-Fußabdruck reduzieren und Stromkosten sparen möchten.

Die Anzahl der benötigten Solarmodule und die Größe Ihres Solarmodulsystems hängen von Faktoren wie der Größe Ihrer Klimaanlage, Ihrem Energieverbrauchsverhalten und der Sonneneinstrahlung an Ihrem Standort ab. Und die Komponenten des Energiesystems können je nach Art der Klimaanlage variieren.

Arten von Solarklimaanlagen

AC-Solarklimaanlagen für netzunabhängige Systeme

Bei dieser Konfiguration werden Solarmodule , ein Gleichstrom-Wechselstrom-Wechselrichter und eine Solarbatterie neben Ihrer vorhandenen Klimaanlage installiert . Da das System nicht an das Stromnetz angeschlossen ist, speichert die Batterie den von den Solarmodulen erzeugten Strom zur Nutzung. Diese Konfiguration wird häufig für Wohnmobile verwendet.

Hybride Solarklimaanlagen

Für Hausbesitzer ist die Integration eines Hybrid-Wechselrichter-Ladegeräts in das Solarstromsystem eine effizientere Option. Mit einem Hybrid-Wechselrichter kann die Klimaanlage an sonnigen Tagen zwischen der Stromversorgung durch Solarmodule und bei geringer Solarproduktion über das Stromnetz wechseln .

Darüber hinaus speichert die Batterie zusätzlichen Strom aus den Solarmodulen für die Nutzung in der Nacht oder an bewölkten Tagen. Sie können auch die Priorität der Stromquelle (PV, Batterie, Netz) anpassen oder die Entladezeit der Batterie entsprechend den Spitzenzeiten der Time-of-Use-Tarife (TOU) steuern .

DC-Solarklimaanlagen für On-Grid-Systeme

Diese Klimaanlagen können direkt an die Panels angeschlossen werden, ohne dass ein Umbau notwendig ist. Die Panels und ein Wechselrichter werden neben Ihrer vorhandenen Klimaanlage installiert. Da die Panels an das Stromnetz angeschlossen sind, ist zur Speicherung keine Batterie erforderlich.

Wenn jedoch kein Sonnenlicht vorhanden ist, beispielsweise nachts, funktioniert die Klimaanlage nicht mehr, sofern Sie keine Batterie oder einen AC-DC-Wechselrichter einbauen.

Wie viele Sonnenkollektoren brauche ich für eine Klimaanlage

Bei der Berechnung, wie viele Solarmodule Sie für den Betrieb Ihrer Klimaanlage benötigen, spielen mehrere Faktoren eine Rolle. Die Größe Ihrer Klimaanlage, Ihre Energiekonsumgewohnheiten und die Sonneneinstrahlung in Ihrer Region beeinflussen die Berechnung.

Schritt 1 - Berechnen Sie die Leistung der Klimaanlage für ein Solardesign

In der folgenden Erklärung gehen wir davon aus, dass Sie Solarenergie ausschließlich zum Betreiben der Klimaanlage verwenden. Wenn Sie zusätzliche Haushaltsgeräte betreiben müssen, lesen Sie unseren ausführlichen Leitfaden zur Berechnung der Anzahl der benötigten Solarmodule .

Um die Anzahl der Solarmodule zu ermitteln, die Sie zum Betrieb Ihrer Klimaanlage benötigen, müssen Sie zunächst den Stromverbrauch Ihrer Klimaanlage berechnen. Dies kann auf zwei Arten erfolgen:

Methode 1 - Schätzung basierend auf den Spezifikationen der Klimaanlage

Um die Leistung (in Watt oder Kilowatt) Ihrer Klimaanlage zu bestimmen, sehen Sie auf dem Typenschild nach. Klimaanlagen verbrauchen je nach Modell normalerweise zwischen 500 und 4000 Watt.

Ich möchte betonen, dass Klimaanlagen induktive Lasten sind. Sie müssen daher die Stoßleistung/Startleistung der Klimaanlage überprüfen, die im Allgemeinen das Dreifache der Nennleistung beträgt. Bei der Auswahl eines Wechselrichters sollten Sie darauf achten, dass sein Betriebsleistungsbereich größer ist als die Betriebsleistung der Klimaanlage.

Wenn Sie Ihre Klimaanlage ausschließlich mit Solarenergie betreiben möchten, reicht möglicherweise ein Niederfrequenz-Wechselrichter mit einer Leistung nahe der Nennleistung der Klimaanlage aus. Dieser Wechselrichtertyp kann höhere Spitzenleistungen verarbeiten , wie z. B. der Niederfrequenz-Wechselrichter PowMr, der eine Spitzenkapazität hat, die dreimal so hoch ist wie seine Nennleistung.

Hier geben wir einen Überblick über die Wattbereiche von Klimaanlagen für Wohnmobile und Privathaushalte.

Solarstrom für die Klimaanlage im Haus

Klimaanlage für Zuhause	Leistung (ca.)
Fenstereinheit (5.000 BTU)	500 - 700 W
Zentrale Klimaanlage (2,5 Tonnen)	3.500 - 4.000 W
Split-System (12.000 BTU)	1.000 - 1.500 W
Mobile Klimaanlage (10.000 BTU)	1.000 - 1.500 W

Solarstrom für Wohnmobil-Klimaanlage

Wohnmobil-Klimaanlagenmodell	Leistung (ca.)
Dometic Brisk II 13.500 BTU	1.300 - 1.500 W
Coleman Mach 15 15.000 BTU	1.500 - 1.800 W

Wenn Sie die Leistung der Klimaanlage kennen, können Sie diese mit der Anzahl der Stunden multiplizieren , in denen Sie die Klimaanlage täglich verwenden, um die Strommenge zu ermitteln, die die Klimaanlage benötigt (Wh/kWh).

Methode 2 - Messen mit einem Wattmeter

Alternativ können Sie mit einem Wattmeter den Stromverbrauch Ihrer Klimaanlage über einen bestimmten Zeitraum direkt messen . Dieses Gerät kann Ihnen in Echtzeit die Wattzahl anzeigen, die Ihre Klimaanlage verbraucht.

Stecken Sie zuerst Ihr Wechselstromkabel in den Zähler. Schließen Sie dann den Zähler an eine Wandsteckdose an. Schalten Sie schließlich die Klimaanlage ein. Um optimale Ergebnisse zu erzielen, überwachen Sie den Zähler bis zu sieben Tage lang. Notieren Sie am Ende der Woche den endgültigen Messwert und berechnen Sie den Durchschnitt , um den täglichen Verbrauch zu ermitteln.

Schritt 2 - Berechnen Sie die Anzahl der Solarmodule für die Klimaanlage

Sobald Sie den täglichen Energieverbrauch Ihrer Klimaanlage ermittelt haben, können Sie die Anzahl der Solarmodule berechnen, die zur Deckung dieses Bedarfs erforderlich sind. Solarmodule werden normalerweise nach ihrer Spitzenleistung bewertet, die in Watt/Kilowatt gemessen wird.

Berechnen Sie zunächst die tägliche Energieproduktion eines Solarmoduls, indem Sie seine Nennleistung mit der maximalen Sonneneinstrahlung pro Tag an Ihrem Standort multiplizieren :

Teilen Sie dann den täglichen Energieverbrauch der Klimaanlage durch die tägliche Leistung eines Solarpanels.

Bei einem 460-W-Solarmodul und angenommenen durchschnittlich 5 Sonnenstunden pro Tag ergibt sich eine tägliche Energieproduktion von 2,3 kWh pro Modul. Somit werden etwa 6 Solarmodule benötigt, um eine Klimaanlage mit einer Leistung von 12 kWh pro Tag effektiv mit Strom zu versorgen.

Wie viele Batterien brauche ich für eine Klimaanlage?

Wenn Sie Ihre Klimaanlage mit einem Solarstromsystem ausstatten, ist die Gewährleistung einer zuverlässigen Batterie-Notstromversorgung für eine unterbrechungsfreie Kühlung von größter Bedeutung, insbesondere abends oder zu Zeiten geringer Solarstromproduktion.

Batterie-Backup für die Klimaanlage im Haus

Bei Klimaanlagen im Haushalt sollte die von Solarmodulen erzeugte Energie sowohl den Tages- als auch den Nachtbedarf abdecken. Um eine zuverlässige Batterie-Notstromversorgung für die Klimaanlage im Haushalt zu gewährleisten, müssen Sie den täglichen Energieverbrauch der Klimaanlage berechnen und ihn mit der Batteriekapazität abgleichen.

Wenn Ihre Klimaanlage beispielsweise 3.000 Watt verbraucht und 6 Stunden am Tag läuft, benötigt sie 18 kWh pro Tag.

Bei Verwendung einer 48V 100Ah Solarbatterie , die etwa 4,8 kWh speichert, bräuchten Sie mindestens 4 Batterien, um einen Dauerbetrieb zu gewährleisten.

Es ist auch ratsam, eine zusätzliche Batterie zu haben, um unerwartete Anstiege des Energieverbrauchs oder bewölkte Tage abzudecken. Ein modulares Batteriesystem wie die POW-LIO51400-16S LiFePO4-Batterie mit einer erweiterbaren Kapazität von bis zu 30 kWh ist aufgrund seiner einfachen Erweiterbarkeit ideal für Solarenergiesysteme im Wohnbereich.

Batterie-Backup für Wohnmobil-Klimaanlage

Um die Sicherheit und Lebensdauer des gesamten elektrischen Systems zu gewährleisten, empfiehlt es sich bei Wohnmobil-Klimaanlagen, den gesamten von den Solarmodulen erzeugten Strom zunächst in Batterien zu speichern. Verwenden Sie dann einen Wechselrichter, um den Gleichstrom in Wechselstrom für die Klimaanlage umzuwandeln. Daher können Sie die Energieproduktion des Solarmodulsystems durch die Batteriekapazität dividieren, um die Anzahl der benötigten Batterien zu bestimmen.

Angenommen, Ihre Klimaanlage hat eine Nennleistung von 1500 W. Um die Anzahl der benötigten Batterie-Backups zu berechnen, ermitteln Sie zunächst den Gesamtenergieverbrauch. Wenn Sie die Klimaanlage 4 Stunden lang betreiben möchten, benötigt sie 6.000 Wattstunden (Wh) (1.500 W * 4 Stunden).

Betrachten Sie als Nächstes eine typische Wohnmobilbatterie, z. B. eine 100 Ah 12 V-Batterie , die 1.200 Wh (100 Ah * 12 V) liefert. Um herauszufinden, wie viele Batterien benötigt werden, teilen Sie den Gesamtenergieverbrauch durch die Batteriekapazität. In diesem Fall ergibt 6.000 Wh geteilt durch 1.200 Wh pro Batterie 5 Batterien. Sie benötigen also 5 Deep-Cycle-Batterien, um eine 1.500 W-Klimaanlage 4 Stunden lang mit Strom zu versorgen.