Welche Solarpanelgröße zum Laden einer 120-Ah-Batterie?

Da die Solarenergie immer beliebter wird, spielen Sonnenkollektoren eine entscheidende Rolle bei der Umwandlung von Sonnenlicht in Elektrizität. Allerdings kann es für Anfänger eine schwierige Aufgabe sein, die geeignete Größe eines Solarpanels zum Laden einer Batterie zu bestimmen.

Dabei müssen Faktoren wie Batteriespannung und -kapazität, Ladestrom, Ladezeit, Solarpanel-Effizienz und geografische Lage berücksichtigt werden.

Indem Sie diese Variablen verstehen und genaue Berechnungen durchführen, können Sie ein effizientes und effektives Laden Ihrer Batterie sicherstellen. In diesem Artikel untersuchen wir die zu berücksichtigenden Faktoren und geben Richtlinien für die Berechnung und Auswahl der richtigen Solarmodulgröße für Ihren Batterieladebedarf.

Inhaltsangabe

Welche Panelgröße benötigen Sie zum Laden einer Batterie?

Welche Panelgröße benötigen Sie zum Laden eines Akkus?

Batteriespannung und -kapazität: Wie viele Wattstunden hat eine Solarbatterie?

Bevor Sie die Größe des Solarpanels bestimmen, ist es wichtig, die Spannung und Kapazität der Batterie zu kennen.

Ein entscheidender zu berücksichtigender Faktor ist die Amperestundenzahl (Ah) , die die Kapazität einer Batterie zur Speicherung elektrischer Energie angibt.

Ein weiterer Faktor ist die Spannung der Batterie, hier nehmen wir als Beispiel eine 12-Volt-Solarbatterie .

Um die Amperestunde (Ah) einer Solarbatterie in Wattstunde (Wh) umzurechnen, müssen Sie die Spannung (V) mit der Amperestundenzahl (Ah) multiplizieren . Die Formel lautet wie folgt:

Wattstunde (Wh) = Spannung (V) x Amperestunde (Ah)

Berechnen wir nun die Wattstundenkapazität für eine 12-V-100-Ah-Batterie und eine 12-V-120-Ah-Batterie

Für eine 12-V-100-Ah-Batterie: Wattstunde (Wh) = 12 V x 100 Ah = 1200 Wh

Daher hat der 12V 100Ah Akku eine Wattstundenkapazität von 1200Wh.

Für eine 12-V-120-Ah-Batterie: Wattstunde (Wh) = 12 V x 120 Ah = 1440 Wh

Somit verfügt der 12V 120Ah Akku über eine Wattstundenkapazität von 1440Wh.

Ladezeit: Wie oft Sie den Akku aufladen möchten

Als nächstes müssen Sie die Ladezeit berücksichtigen, d. h. wie schnell der Akku aufgeladen werden muss .

Um die Größe des Solarmoduls zu bestimmen, das zum Laden einer Batterie innerhalb eines bestimmten Zeitraums erforderlich ist, müssen Sie die Ladezeit , die Wattstundenkapazität der Batterie und den Wirkungsgrad des Solarmoduls berücksichtigen. Auf den dritten Faktor wird im nächsten Abschnitt des Artikels näher eingegangen.

Nehmen wir nun an, Sie möchten eine 12-V-100-Ah- und eine 12-V-120-Ah-Batterie in 8 Stunden vollständig aufladen. In diesem Fall müssen Sie die Wattstunden (Wh) berechnen, die erforderlich sind, um die Batterie innerhalb des gewünschten Zeitrahmens aufzuladen.

Wattstunden-Eingang = Wattstunden-Kapazität / Ladezeit

Für den 12V 100Ah Akku mit einer Wattstundenkapazität von 1200Wh und einer Ladezeit von 8 Stunden:

Wattstundenaufnahme = 1200Wh / 8h = 150W

Für den 12V 120Ah Akku mit einer Wattstundenkapazität von 1440Wh und einer Ladezeit von 8 Stunden:

Wattstundenaufnahme = 1440Wh / 8h = 180W

Daher benötigen Sie ein Solarpanel mit einer Leistung von mindestens 150 Watt, um die 12-V-100-Ah-Batterie aufzuladen, und 180 Watt, um die 12-V-120-Ah-Batterie innerhalb von 8 Stunden aufzuladen.

Notiz:
Es ist wichtig zu beachten, dass diese Berechnung von einer Ladeeffizienz von 100 % ausgeht, was in der Praxis nicht immer erreichbar ist. Um Verluste und Schwankungen der Sonneneinstrahlung zu berücksichtigen, wird empfohlen, eine Sicherheitsmarge von etwa 10–25 % zur berechneten Wattzahl hinzuzufügen .

Darüber hinaus ist es wichtig, andere Faktoren wie den geografischen Standort, das verfügbare Sonnenlicht und die Anzahl der Spitzensonnenstunden an einem Tag zu berücksichtigen, um die Größe des Solarpanelsystems genau zu bestimmen.

Wie viele Solarmodule benötige ich, um eine 12-V-Batterie aufzuladen?

Wenn keine Solarmodule verfügbar sind, die den berechneten Leistungsspezifikationen entsprechen , können Sie die Anzahl der benötigten Solarmodule anhand einer bestimmten Nennleistung ermitteln und dabei den Wirkungsgrad der Solarmodule berücksichtigen.

Fahren wir mit dem Beispiel des Ladens einer 12-V-100-Ah- und einer 12-V-100-Ah-Batterie und einer 12-V-120-Ah-Batterie innerhalb von 8 Stunden fort. Wenn Sie 100-W-Solarmodule zur Verfügung haben, können Sie die Anzahl der benötigten Module wie folgt berechnen:

Anzahl der Module = (Wattstunden-Input / Leistung des Solarmoduls) / Effizienz des Solarmoduls

Für eine 12-V-100-Ah-Batterie benötigen Sie 8 Panels, wobei 7,5 auf die nächste ganze Zahl aufgerundet wird.

Anzahl der Panels = (150 W / 100 W) / 0,20 = 1,5 / 0,20 = 7,5 Panels:

Für eine 12-V-120-Ah-Batterie benötigen Sie 9 Panels:

Anzahl der Panels = (180 W / 100 W) / 0,20 = 1,8 / 0,20 = 9 Panels

In Situationen, in denen keine Solarmodule verfügbar sind, die den berechneten Leistungsspezifikationen entsprechen, können Sie daher die Anzahl der benötigten Solarmodule basierend auf einer bestimmten Nennleistung und der Effizienz der Solarmodule berechnen.

Es lohnt sich auch, praktische Faktoren wie den verfügbaren Platz und Installationsbeschränkungen zu berücksichtigen. Die Beratung durch einen Solarfachmann kann dabei helfen, die optimale Anzahl und Konfiguration von Solarmodulen zum Laden Ihrer spezifischen 12-V-Batterie zu ermitteln.

Wie lässt sich die Leistung von Solarmodulen mithilfe der Einstrahlung dimensionieren?

Befolgen Sie diese Schritte, um die erforderliche Größe von Solarmodulen anhand der Einstrahlung und der Spitzenzeiten zu berechnen.

Bestimmen Sie den Sonneneinstrahlungswert für Ihren Standort , der die Menge an Sonnenenergie darstellt, die pro Quadratmeter und Tag empfangen wird.
Bestimmen Sie die gewünschte tägliche Energieabgabe der Solarmodule.
Berücksichtigen Sie den Wirkungsgrad der Solarmodule , der in diesem Fall mit 20,8 % angenommen wird.
Berechnen Sie: Erforderliche Modulleistung = Gewünschter täglicher Energieertrag / (Solareinstrahlungswert * Moduleffizienz * Spitzenstunden)
Berechnen Sie die Anzahl der benötigten Solarmodule gemäß dem zweiten Teil des Artikels

Hier ist eine Tabelle mit Beispielen für die erforderliche Panelleistung für verschiedene Länder, ausgehend von einem 450-W-Solarpanel mit einem Wirkungsgrad von 20,8 %:

Land	Sonneneinstrahlung (kWh/m²/Tag)	Stoßzeiten	Gewünschter täglicher Energieertrag (kWh)	Erforderliche Panelleistung (W)
USA	4.5	4	12	1350
Deutschland	3.5	3	8	634
Italien	4.7	5	10	361
Spanien	5.2	6	15	365
Philippinen	4.2	4	12	684

So laden Sie eine Batterie über ein Solarpanel auf

Muss ich einen Solarladeregler verwenden?

Beim Laden einer Batterie mit einem Solarpanel ist es wichtig, den Einsatz eines Solarladereglers in Betracht zu ziehen. Ein Laderegler regelt den Stromfluss vom Solarpanel zur Batterie und verhindert so eine Überladung oder Beschädigung .

MPPT vs. PWM: Was ist das Beste?

Es gibt zwei gängige Arten von Solarladereglern: Maximum Power Point Tracking (MPPT) und Pulsweitenmodulation (PWM) .

MPPT-Regler sind effizienter und für größere Solaranlagen geeignet, während PWM-Regler für kleinere Systeme einfacher und kostengünstiger sind. Die Wahl hängt von Ihren spezifischen Anforderungen und Ihrem Budget ab.

Schritte zum Laden einer Batterie mit einem Solarpanel

Hier sind die allgemeinen Schritte, die beim Laden einer Batterie mit einem Solarpanel zu befolgen sind:

Stellen Sie sicher, dass das Solarpanel richtig positioniert ist, um maximales Sonnenlicht zu erhalten.
Verbinden Sie das Solarpanel mit dem Laderegler.
Schließen Sie den Laderegler an die Batterie an.
Überwachen Sie den Ladevorgang und stellen Sie sicher, dass der Akku nicht überladen wird.

So überprüfen Sie, ob das Solarpanel die Batterie auflädt

Um festzustellen, ob das Solarpanel die Batterie lädt, können Sie mit einem Multimeter die Spannung an den Batterieklemmen messen. Wenn die Spannung mit der Zeit ansteigt, zeigt dies an, dass das Solarpanel die Batterie erfolgreich auflädt.