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Solaranlage

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Die hier gebaute Solaranlage ist eine Inselanlage, mit der ein Zimmer im Haus mit Strom versorgt wird.
Die 4 Solarmodule bestehen aus monokristallinen Solarzellen mit einer Leistung von je 75 Wp (Watt peak)
Bei einer Inselanlage fließt der Strom über einen Laderegler in einen Speicher. Hier sind es 3 Autobatterien mit insgesamt 360 Ah. Der Strom wird anschliessend mit einem Wechselrichter von 12 V auf 230 V hochtransformiert.


Die Planung:

Wichtig ist die Wahl der richtigen Solarmodule. Hier gibt es 3 verschiedene Typen:

1. Die polykristallinen Module.
Je nach dem, wie gut das angelieferte Silizium ist, werden entweder mono- oder polykristalline Zellen gebaut.
Die Polykristallinen werden aus dem etwas unreineren Silizium gegossen.
Sie sind aber Platzsparender als monokristalline Module, weil sie im Gegensatz zu monokristallinen Zellen aus viereckigen und nicht aus runden Siliziumblöcken herausgeschnitten werden. Sie haben meist eine blaue Oberfläche, an denen man sie gut erkennen kann

2. Die monokristallinen Module.
Diese werden wie bereits erwähnt aus dem etwas besseren Silizium hergestellt. Sie haben eine höhere
Leistung bei Teilabschattung als die polykristallinen Module. Zudem sind sie auch günstiger im Preis. Der
einzige Nachteil ist die Grösse der runden Zellen.
Trotzdem werden die meisten Netzeinspeiseanlagen mit monokristallinen Zellen ausgestattet.

3. Die amorphen Module.
Diese werden vor allem dort eingesetzt wo schlechtes Wetter herrscht. Sie haben die höchste Leistung
bei schlechtem Wetter als die anderen Module.

Die beste Leistung erzielt man wie hier mit einer Dachneigung von 30 Grad und Südlage.


Heraussuchen der passenden Teile:

Die Solarmodule.
Am besten sind meiner Meinung nach die monokristallinen Module. Die Grösse der Anlage ist immer vom Verbrauch abhängig. 300 Wp Solarfläche reichen für ca. 1,8 kWh pro Tag im Sommerhalbjahr.

Der Laderegler.
Laderegler gibt es in vielen verschiedenen Varianten und Grössen. Am einfachsten sind die mit
LED Statusanzeige. Hier bekommt man über mehrfarbige LED´s den Ladezustand angezeigt. Die etwas
ausgefallene Variante ist mit LCD Anzeige, bei der man den aktuellen Ladezustand, Batteriespannung, Ladestrom, Modulstrom, usw. angezeigt bekommt. Zusätzlich gibt es meistens einen PC-Anschluss, womit man die Daten auswerten kann.

Die Akkus.
Am besten eignen sich spezielle Solarbatterien, die eine geringe Selbstentladung haben und so den Strom über längere Zeit ohne grössere Verluste speichern können. Es geht natürlich auch mit normalen Autobatterien, die nur ein Bruchteil der Solarbatterien kosten. Der Vorteil bei den Solarbatterien liegt darin, dass sie nicht wie Autobatterien mit Säure, sondern mit Gel betrieben werden. Sie sind zudem wartungsfrei und gasen nicht.

Der Wechselrichter.

Hier gibt es wieder 3 verschiedene Sorten:

1. Der modifizierte Sinuswechselrichter. Er erzeugt eine nicht originale Sinusspannung. Durch die nicht echte
Sinusspannung kann es zu Problemen bei Geräten mit Transformatoren kommen. Er ist deshalb nicht für Fernseher oder ähnliche auf Hochfrequenz arbeitende Geräte geeignet. Dafür ist er der billigste den es gibt.

2. Der quasi Sinuswechselrichter. Er erzeugt eine Sinuswelle mit treppenstufigem Verlauf. Hier gibt
es im grossen und ganzen keine Probleme mit Fernsehern.

3. Der Sinuswechselrichter. Er erzeugt die echte Sinusspannung wie sie aus der Steckdose kommt. Dieser ist
aber der teuerste Wechselrichter den es gibt.


Montage der Solarzellen:

Hier geht es darum, eine möglichst gute Position der Anker zu finden.
Diese werden direkt auf den Dachsparren geschraubt.
Die Anker mit mindestens einer durchgehenden Schraube befestigen.
Als nächstes werden die Winkel und die Schienen befestigt.


 


Ist dieser Schritt getan, werden als nächstes die Solarmodule auf die Schienen gelegt und miteinander verschraubt

 

Danach wird mit der Planung der Elektrik begonnen. Die vom Dach kommenden Kabel
werden in einer Sammelstelle auf eine Leitung geklemmt, in der alle Solarmodule parallel geschaltet sind. Das
bedeutet gleichbleibende Spannung, aber höhere Ströme. In diesem Fall kommen von den Solarmodulen 17
Volt und 18 Ampere. Dieses Kabel sollte einen Querschnitt von mindestens 3,0 mm² haben. Je Grösser der
Querschnitt, desto weniger Leitungsverluste. Wenn kein guter Platz für die Batterien gefunden wird, sollte man
sie, da Diese gasen, auf den Dachboden stellen. Der einzige Nachteil ist, dass man im Winter keine sehr starke
Leistung aus den Batterien holen kann. Ein Megapulse der Firma Novitec soll die Leistung kalter Batterien
erhöhen und gleichzeitig durch Impulse die Sulfatbildung in der Batterie verhindern. Dieses Gerät kostet in etwa
70 Euro. Ich habe eins eingebaut, ob es was bringt stellt sich noch heraus !



Die Batteriegrösse ist abhängig von der benötigten Leistung und der Grösse des Wechselrichters. Die Leitung von der Batterie zum Wechselrichter müssen ebenfalls einen sehr grossen Querschnitt haben. Hier empfiehlt sich bei einem 600 Watt Wechselrichter ein Querschnitt von 7,5 mm². Am besten nimmt man einfach normales NYM 5x1,5 Installationsleitung und klemmt alle 5 Adern zusammen. So ergibt sich ein Querschnitt von 7,5 mm². Sind diese Leitungen alle verlegt, kann man sich an eine Schaltung machen, mit der die ganze Technik gesteuert und überwacht wird. Wichtig bei der Verwendung von normalen Autobatterien ist, dass der Laderegler in der Nähe der Batterien plaziert werden muss, da er ständig die Temperatur der Batterien überwacht. Bei Verwendung eines Ladereglers ohne diese Schutzfunktion, oder wenn die Batterien 20 mal so viel Kapazität haben wie der Ladestrom beträgt, kann man den Laderegler auch ausserhalb der Batterien plazieren. Die hier verwendete Schaltung ist selbst ausgedacht und beinhaltet den Wechselrichter, Laderegler, Stromzähler, 2 Amperemeter für Lade- (rechts im Bild) und Laststrom (links im Bild) der Batterien, eine Steckdose die vom Wechselrichter kommt und eine Steckdose, die mit einer Zeitschaltuhr und einem Schütz zwischen Netz und Wechselrichterbetrieb umgeschaltet werden kann.

Den Schaltplan könnt ihr euch bei den
Downloads runterladen.

Man braucht natürlich nicht die ganzen Teile wie oben. Es reicht, wenn man einen Wechselrichter und einen
Laderegler hat.

Die Batterien werden ebenfalls wie die Solarmodule parallel geschaltet. Zum Verbinden der Batterien bei einem
600 Watt Wechselrichter flexibles 10mm² Leitungen nehmen. Die Enden jeweils in einem Klemmkasten auf die
5x1,5 Leitung Klemmen.

Hier die Technischen Daten der Anlage:

Solarfläche: 3,12 m²
Leistung Gesamt: 300 Wp
Module: 4x75 Wp monokristallin
Tägliche Erzeugung: ca. 80 Ampere an 17 Volt

Wechselrichter: 600 Watt modifizierter Sinus
Tägliche Erzeugung: ca. 1 KW

Laderegler: Steca 20 Ampere

Autobatterien: 3x120 Ah 12 V Batterien der Firma Banner
Speichervolumen: 4 KW
Akkupflege: Megapulse der Firma Novitec

Anlage in Betrieb genommen: 27.03.2005

Wenn jemand auch so etwas ähnliches bauen möchte, kann er sich gerne mit mir in Verbindung setzen.