So wählen Sie den richtigen Solarladeregler aus

Um die Langlebigkeit und Effizienz Ihrer batteriebasierten Photovoltaikanlage (PV) sicherzustellen, müssen Sie einen effizienten Laderegler auswählen. Wenn Sie die Leistung Ihrer Solarmodule maximieren, können Sie Ihre Abhängigkeit vom Stromnetz oder einer anderen Energiequelle ausgleichen. Darüber hinaus vermeiden Sie unnötige und unvorhergesehene Austauschkosten, indem Sie Ihre Batteriebank schützen. Der Solarladeregler ist ein Element, bei dem es sich lohnt, beim Entwurf Ihres Systems zu recherchieren und in ihn zu investieren. Sie müssen eine Option wählen, die skalierbar und für Ihren Strombedarf geeignet ist. Außerdem müssen Sie sicherstellen, dass die Solarmodule, die Sie installieren möchten, über ausreichend Batteriespeicher verfügen.Helios Solarenergiekann Ihnen dabei helfen, Ihr aktuelles System zu optimieren, Ihre Solarmodule zu installieren und die richtige Ausrüstung auszuwählen, die auf Ihre Bedürfnisse zugeschnitten ist.
Es gibt viele verschiedene Arten von Solarladereglern, am gebräuchlichsten sind jedoch Regler für 12-, 24- und 48-Volt-Systeme. Die Nennstromstärke liegt typischerweise zwischen 1 und 80 Ampere und die Spannung zwischen 6 und 600 Volt.
Wenn Sie in Ihrem 48-Volt-System zwei parallele Modulstränge verwenden, können Sie bei 48 Volt 16,1 Ampere erzeugen, wenn ein Modul 8,05 Ampere erzeugt. Es kommt durchaus vor, dass der Strömungspegel aufgrund von Lichtreflexionen oder Wolken in unregelmäßigen Abständen ansteigt. Deshalb haben wir die Stromstärke des Ladereglers um 25 % erhöht und sie auf mindestens 20,13 Ampere gesenkt. Nach der Migration zu unserem Katalog haben wir eine gefunden30a MPPT Solarladereglerdas passt sehr gut. Abgesehen von den Kosten wäre ein Upgrade auf einen größeren Controller kein Problem. Es ermöglicht Ihnen auch, Ihr System später zu aktualisieren, wenn sich Ihre Lastanforderungen ändern oder Sie feststellen, dass Sie mehr Leistung benötigen.

Früher ging man davon aus, dass Ihre Solaranlage und Ihre Batterie die gleiche Nennspannung hätten und Sie auch für Ihren Laderegler die gleiche Spannung wählen würden. Aufgrund der weit verbreiteten Verfügbarkeit effizienterer Ladetechnologie, bekannt als Maximum Power Point Tracking (MPPT), sind mittlerweile viele Ladereglermodelle mit dieser Denkrichtung kompatibel. MPPT-Laderegler wandeln die höhere Spannung des Solarpanel-Arrays konstruktionsbedingt in die niedrigere Spannung Ihrer Batteriebank um. Dies ist einer der Hauptvorteile dieser Technologie.
Mit dem MPPT-Laderegler können Sie außerdem etwas Geld bei den Verkabelungskosten sparen. Wenn Sie über ein Solarmodul-Array mit Hochspannung verfügen, können Sie kleinere Kabelquerschnitte für den Laderegler verwenden. Da Solarmodule bis zu 100 Fuß (oder mehr!) von einem Laderegler entfernt sein können, ist es in der Regel ein wichtiges Ziel des Projekts, die Verkabelungskosten auf ein Minimum zu beschränken. Wenn Sie die Spannung verdoppeln (z. B. von 12 auf 24 oder 48 Volt), verringert sich der durch die Drähte fließende Strom jedes Mal um die Hälfte, sodass Sie viel weniger Kupfer verbrauchen.

Beispiel für die Dimensionierung eines MPPT-Ladereglers

Beispielsweise könnte Ihr Solarpanel-Array 3.000 Watt mit einer Batteriebank von 48 Volt Gleichstrom haben und mit 93,3 Volt Gleichstrom betrieben werden. MPPT-Laderegler werden nach der Menge des Ausgangsstroms bewertet, die sie verarbeiten können, nicht nach der Menge des Eingangsstroms, den sie von Solarmodulen verarbeiten können. Um den Ausgangsstrom zu berechnen, den der Laderegler verarbeiten muss, verwenden wir die folgende Formel:

Leistung = Volt x Ampere

Hier wissen wir, dass die Leistung 3.000 Watt beträgt, die Batteriebank 48 Volt, also:

3.000 Watt = 48 Volt x Ampere

was uns gibt:

Ampere = 3.000 Watt/48 Volt

Ampere = 62,5 A

Um besondere Bedingungen zu berücksichtigen, die dazu führen könnten, dass ein Solarmodularray mehr Strom produziert, als es normalerweise ausgelegt ist (z. B. vom Schnee reflektiertes Sonnenlicht, Wasser, außergewöhnlich helle Bedingungen usw.), möchten wir diesen Wert dennoch um 25 anpassen %. 62,5 A multipliziert mit 25 % ergibt jetzt 78,13 A. In diesem Fall würden wir uns wahrscheinlich für einen 80-Ampere-MPPT-Laderegler wie den FlexMax 80 von Outback Power entscheiden.
Ein weiterer Vorteil von MPPT-Ladereglern
Mit MPPT-Ladereglern können Sie sie auch mit Solarmodulen verwenden, deren Spannungen nicht Ihrer typischen Systemspannung (z. B. 12, 24 oder 48 V) entsprechen, da sie eine höhere Eingangsspannung vom Solarmodul-Array verarbeiten können als die Spannung der Batteriebank. Mit einem MPPT-Laderegler können Sie ein Solarmodul mit einer Nennspannung von 31,1 Volt und eine Batteriebank mit einer Spannung von 48 Volt effizient laden.
Beachten Sie, dass MPPT-Laderegler eine maximale Systemspannung haben, die sie von Solarmodulen verarbeiten können. Um eine Beschädigung des Reglers zu verhindern, müssen Sie sicherstellen, dass die Spannung des Solarmodul-Arrays diesen Grenzwert nicht überschreitet. Wenn die Leerlaufspannung des Solarmodulfeldes diesen Wert überschreitet, sollten Sie Maßnahmen zur Korrektur ergreifen. Eine Fehlermarge von 25 % reicht aus, um die Möglichkeit abzudecken, dass die Spannung eines Arrays tatsächlich ansteigt, wenn es kälter wird. Wenn Sie sich eine Fehlermarge von 20 % einräumen, ist alles in Ordnung.

Hier ist ein Beispiel:
Für eine Nennspannung von 93,3 Volt werden wir 12 SolarWorld 250-Watt-Solarmodule mit vier parallelen Dreiersträngen in Reihe und eine 48-Volt-Batteriebank verwenden. Als Laderegler kommt Schneider Conext MPPT 60 150 zum Einsatz. Auf der Spezifikationsseite des Moduls finden wir, dass jedes Modul eine Leerlaufspannung von 37,8 V hat. Das Array hat die dreifache Spannung, da drei Module in Reihe geschaltet sind. Daher beträgt die Leerlaufspannung des Arrays 113,4 V x 3 = 37,8 V. Bei einem Sicherheitsfaktor von 25 % erhalten wir 141,75 V. Der Conext MPPT 60 150 hat eine maximale Betriebsspannung von 150 Volt, also kann es losgehen!