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Wie wählen Sie den richtigen Laderegler für Ihre Solaranlage?

Laderegler und Ladekontrollgeräte

Das Ladekontrollgerät oder der Laderegler wird zwischen Ihrer Solaranlage und Ihrem Batteriespeicher platziert. Dessen Eigenschaften müssen daher auf der einen Seite mit Ihrer Solaranlage und auf der anderen Seite mit Ihrem Batteriespeicher übereinstimmen. Das macht die richtige Wahl oft etwas kompliziert. Hier finden Sie unseren Leitfaden und hilfreiche Tipps, die Ihnen helfen sollen, die richtige Wahl zu treffen!

 

 

Wozu wird ein Laderegler verwendet?

Der Laderegler ermöglicht es Ihnen, die Verbindung zwischen Ihrer Energieerzeugungsquelle (Solarpanel, Windturbine, Hydrogenerator) und Ihrem Batteriespeicher herzustellen. Seine Aufgabe ist es, die Batterie vor zu hohem oder zu niedrigem Ladestrom und Ihren Stromerzeuger vor Rückflüssen zu schützen. Je nach Modell kann der Laderegler auch die Erzeugerspannung in eine für den Batteriespeicher geeignete Spannung umwandeln.

Der Laderegler stoppt den Ladevorgang, wenn die Batterien voll geladen sind, und entlädt die überschüssige Energie, indem er diese in Wärme umwandelt. Je nach Modell kann er auch den Ladezustand Ihres Batteriespeichers analysieren und bei Bedarf den Ladestrom früher abschalten, so dass die Batterie etwa einmal pro Woche auf 100% aufgeladen wird.

Diese Laderegler ermöglichen Ihnen somit eine bessere Nutzung Ihres Stromerzeugers und schützt gleichzetig Stromerzeuger und Ihren Batteriespeicher.

Für Windturbinen und Hydrogeneratoren gibt es in der Regel einen empfohlenen Laderegler, der perfekt für Ihr Modell geeignet ist. Bei Solarpaneelen kann die Wahl manchmal etwas schwieriger sein.

 

MPPT- oder PWM-Solarladeregler?

Ein PWM-Regler ist viel einschränkender als der MPPT-Regler. Er hat zwar den Vorteil, dass er billiger ist, kann aber nur mit einem einzelnen Panel mit 36 Zellen und 12V oder einem einzelnen Panel mit 72 Zellen und 24V (oder 2 Panels mit 12V in Serie) mit relativ geringer Leistung arbeiten. Außerdem benötigen Sie für eine 12V-Batterie ein 12V-Panel und für eine 24V-Batterie ein 24V-Panel.

Der MPPT-Regler ist viel einfacher zu bedienen. Er kann mehrere Solarpaneele parallel oder in Reihe geschaltet aufnehmen, abhängig von der kumulativen Klemmspannung (Voc) und dem Kurzschlussstrom (Isc) der Solarpaneele. Er nutzt die Kapazitäten Ihrer Solaranlage dank fortschrittlicher Technologie optimal aus, um Ihnen bessere Erträge zu bieten. Der MPPT ermöglicht somit das Wiederaufladen einer Batterie mit einer Solaranlage mit einer höheren Spannung.

Stellungnahme von Orangemarine :

Wir empfehlen Ihnen, sich für einen effizienteren und toleranteren MPPT-Laderegler zu entscheiden. PWM-Regler sind weniger effizient und eignen sich nur für eine bestimmte Anlage.

Régulateur de charge

Wie wählt man den richtigen Laderegler für Ihre Solaranlage aus?

In diesem Fall haben Sie bereits ein oder mehrere Solarmodule oder Sie wissen bereits, welche(s) Solarmodul(e) Sie kaufen möchten. Anschließend müssen Sie den für Sie am besten geeigneten Laderegler auswählen. Wenn Sie bereits eine Batterie besitzen und Ihre Solaranlage an diese anschließen möchten, ist dieser Leitfaden zur Auswahl des Ladereglers, der am besten zu Ihrem Batteriespeicher passt, der richtige für Sie.

 

Installation mit einem einzelnen Solarmodul:
Die Auswahl eines Ladereglers für ein einzelnes Solarpanel ist recht einfach. Tatsächlich sind nur zwei Werte zu berücksichtigen: Die Klemmspannung (Voc) und der Kurzschlussstrom (Isc). Sie finden diese Informationen im Produktdatenblatt, im Produkthandbuch oder direkt auf dem Solarpanel. Es ist unbedingt erforderlich, dass die Klemmspannung (Voc) und der Kurzschlussstrom (Isc) 10% unter dem vom Laderegler akzeptierten Maximum liegen.

 

Für eine Installation mit mehreren Solarpaneelen:
Wenn Sie mehrere Solarmodule haben, ist die Wahl des richtigen Ladereglers etwas komplexer. Die zu berücksichtigenden Werte sind zunächst immer die gleichen: Die Klemmspannung (Voc) und der Kurzschlussstrom (Isc), die Sie immer auf dem Produktblatt, im Handbuch oder direkt auf den Solarpaneelen finden. Diese Werte werden jedoch je nach Anschlussart und Anzahl der Solarpaneele entsprechend angepasst.

Im der Elektrotechnik gibt es 3 Arten von Schaltungen:

  • Die Parallelschaltung, das heißt Stromstärken in Ampere (A) werden addiert.
  • Die Reihenschaltung, das heißt die Spannungen in Volt (V) werden addiert.
  • Die Hybridschaltung mit in Reihe und parallel geschalteten Solarpaneelen.

Hierbei wird die Klemmspannung (Voc) bei einer Reihenschaltung und bei einer Hybridschaltung beeinflusst. Der Kurzschlussstrom (Isc) wird durch eine Parallelschaltung und eine Hybridverbindung beeinflusst.

 

Die offene Klemmspannung (Voc):
Die offene Klemmspannung Ihrer Solaranlage muss unbedingt 10% unter der vom Laderegler maximal akzeptierten Spannung liegen. Bei Parallelschaltungen wird sie von der Anzahl der Paneele nicht beeinflusst und wird von der Mehrheit der MPPT-Laderegler akzeptiert. Hingegen muss bei Reihenschaltungen die Klemmspannung (Voc) jedes Solarpanels addiert werden, und die Summe der Klemmspannungen muss vom Laderegler akzeptiert sein. Wenn dies nicht der Fall ist, muss ein Laderegler gewählt werden, der eine höhere Klemmspannung von Seiten der Solaranlage akzeptiert.

Beispiel: 6 in Reihe geschaltete Solarpaneele mit 12V und einer Klemmspannung (Voc) von 19V:

Klemmspannung (Voc) bei in Reihe geschalteten Solarmodulen

 

In dieser Situation steht auf dem Laderegler 100/15. Das bedeutet, dass er eine maximale Spannung von 100V von Ihren Solarpaneelen akzeptiert. Die kumulative Klemmspannung (Voc) der 6 Paneele beträgt in diesem Beispiel 114V. Das ist zu viel für den Laderegler, der somit hierfür nicht geeignet ist. Sie müssen also entweder einen Laderegler wählen, der eine höhere Voc-Spannung akzeptiert, (mindestens 130V, um die Sicherheitsmarge von 10% einzuhalten) oder die Schaltung der Solarpaneele ändern.

Im nächsten Fall, werden wir die gleichen 6 Paneele nehmen und sie diesmal parallel schalten:

Klemmspannung (Voc) bei parallel geschalteten Solarmodulen

 

Diesmal beträgt die kumulative Klemmspannung der 6 Panels 19V. Dies liegt weit unter den maximalen 100V, die der Laderegler akzeptieren kann. Dieser Laderegler ist im Hinblick auf die vorherrschende Klemmspannung(Voc) für diese Solarpaneele gut geeignet. Es muss jedoch geprüft werden, ob der Kurzschlussstrom (Isc) nicht zu hoch ist.

 

Der Kurzschlussstrom (Isc):

Der Kurzschlussstrom Ihrer Solaranlage muss 10% niedriger sein als der vom Laderegler maximal akzeptierte Wert. Wenn er in Reihe geschaltet wird, wird der Kurzschlussstrom von der Anzahl der Paneele nicht beeinflusst und wird von der Mehrheit der MPPT-Laderegler akzeptiert. Hingegen muss bei Parallelschaltungen der Kurzschlussstrom (Isc) jedes Solarmoduls addiert werden, und es muss geprüft werden, ob die Summe der Kurzschlussströme vom Laderegler akzeptiert wird. Ist dies nicht der Fall, muss ein Laderegler gewählt werden, der einen höheren Kurzschlussstrom von der Solaranlage akzeptiert.

Beispiel: 6 Solarpaneele mit 12V und einem Kurzschlussstrom (Isc) von 6A in Parallelschaltung:

Kurzschlussstrom (Isc) bei parallel geschalteten Solarmodulen

 

Aus dem Produktdatenblatt können wir ersehen, dass dieser 100/15-Laderegler einen Isc-Wert von maximal 15A akzeptiert. Je nach Modell kann dies direkt auf dem Laderegler gekennzeichnet sein. In diesem Beispiel beträgt der kumulative Kurzschlussstrom der 6 Paneele 36A. Das ist zu viel für den Laderegler, der somit hierfür nicht geeignet ist. Wählen Sie entweder einen Laderegler, der einen höheren Kurzschlussstrom akzeptiert (mindestens 40A, um die Sicherheitsmarge von 10% einzuhalten) oder ändern Sie die Schaltung der Solaranlage.

Im nächsten Fall, wenn wir die gleichen 6 Paneele nehmen und sie diesmal in Reihe schalten:

Kurzschlussstrom (Isc) bei in Reihe geschalteten Solarmodulen

 

Diesmal beträgt der kumulative Kurzschlussstrom der 6 Paneele 6A. Dieser Wert liegt weit unter den maximalen 15A, die der Laderegler akzeptieren kann. Dieser Regler ist daher für diese Schaltung mit diesen Solarpaneelen hinsichtlich der Höhe des Kurzschlussstroms (Isc) gut geeignet. Wie wir jedoch bereits gesehen haben, wird der Laderegler hier nicht an die Höhe der Klemmspannung (Voc) angepasst sein.

 

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass in diesem Beispiel für eine Parallelschaltung ein Laderegler erforderlich wäre, der eine Klemmspannung (Voc) von mindestens 22V und einen Kurzschlusstrom (Isc) von mindestens 40A akzeptiert. Im Falle der Reihenschaltung sollte ein Laderegler gewählt werden, der eine Klemmspannung (Voc) von mindestens 130V und einen Kurzschlusstrom (Isc) von mindestens 7A unterstützt.

 

Bitte beachten Sie: Um die Kapazitäten Ihrer Solaranlage maximal auszunutzen, benötigen Sie eine Batterie, die groß genug ist, um den erzeugten Strom zu speichern. Wenn Sie sich für ein Solarpanel und einen Laderegler entschieden haben, sollten Sie daher prüfen, ob Ihre Batterie auch entsprechend geeignet ist. Dazu muss die Spannung Ihrer Batterie mit der Ladespannung des Ladereglers übereinstimmen. Außerdem muss der Ladestrom des Ladereglers wie bei einem Ladegerät zwischen 10% und 20% der Kapazität in Ah Ihrer Batterie betragen. Bei einer Lithiumbatterie kann dieser bis zu 30% der Kapazität betragen.

 

Der Tipp von Orangemarine:

Die Hybridschaltung mit einigen Paneelen parallel und anderen in Reihe geschaltet ist am wichtigsten, wenn Sie viele Solarpaneele haben. Auf diese Weise finden Sie ein Gleichgewicht zwischen der Erhöhung der kumulierten Klemmspannung (Voc) und der Erhöhung des kumulierten Kurzschlussstroms (Isc). Auf diese Weise können Sie Ihren Laderegler optimal nutzen und sich für ein kostengünstigeres Modell mit geringerer Kapazität entscheiden.

Beispiel: Sie haben 6 Solarpaneele mit einer Klemmspannung (Voc) von 19 V und einem Kurzschlussstrom (Isc) von 6 A.

Sie können Ihre Sonnenpaneele so anschließen, dass Sie 5 in Reihe und 1 parallel geschaltet haben oder 4 in Reihe und 2 parallel, und so weiter, bis zu 1 in Reihe und 5 parallel. Um die Spannung und den Strom Ihrer Anlage zu berechnen, müssen Sie alle Klemmspannungen (Voc) der in Reihe geschalteten Paneele summieren, um die kumulierte Klemmspannung zu bestimmen und die Kurzschlussströme (Isc) der parallel geschalteten Paneele addieren, um den kumulierten Kurzschlussstrom der Solaranlage zu erhalten.

Bei einer Kombination von 3 Modulen in Reihe und 3 parallel geschalteten Modulen lautet die Berechnung also: 19 + 19 + 19 = 57 V auf der einen Seite und 6 + 6 + 6 = 18 A auf der anderen Seite. Bei einer solchen Schaltung benötigen Sie idealerweise einen Laderegler, der eine kumulierte Klemmspannung von mindestens 65 V und einen kumulierten Kurzschlussstrom von mindestens 21 A akzeptiert.

 

Hier finden Sie unser gesamtes Angebot an starren und flexiblen Solarmodulen sowie unseren Leitfaden und hilfreiche Tipps zur Auswahl eines Solarmoduls.

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