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Auslegung einer Inselanlage


Dimensionierung von Solarmodul, Akku und Kabel

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Auslegung und Berechnung einer Solaranlage (12 V)


Dimensionierung einer Inselanlage


Um die Solarstromanlage bzw. Inselanlage auslegen zu können ist zunächst der Energiebedarf zu ermitteln. Da die verfügbare Strahlungsmenge im Winter erheblich (Faktor ca. 10) kleiner ist, ist es erforderlich den Energiebedarf für alle Monate separat zu betrachten.Nachdem Sie alle Vorgabewerte für die Berechnung eingegeben haben (bitte nur graue Felder) können Sie nach Auswahl des Monats die Daten für die weitere Berechnung speichern.

Erfassung des Energiebedarfs


(Bitte nur Verbraucher eintragen die von der Solarstromanlage versorgt werden)
Gerät Nennleistung Betriebszeit/Tag Energiebedarf pro Tag
  [W] [h/d] [Wh/d]
    Summe

Wh/d  
Ah/d   

Energiebedarf übernehmen für weitere Berechnungen/





Jan. Feb. März April Mai Juni Juli Aug. Sep. Okt. Nov. Dez.
[Wh/d] [Wh/d] [Wh/d] [Wh/d] [Wh/d] [Wh/d] [Wh/d] [Wh/d] [Wh/d] [Wh/d] [Wh/d] [Wh/d]

Dimensionierung Solarmodul
 

Nachdem der tägliche Energiebedarf geklärt ist, stellt sich nun die Frage nach der richtigen Größe der Solarmodule. Hierzu ist es erforderlich den Aufstellungsort und die Modulausrichtung der Solarmodule festzulegen. Für eine hinreichend genaue Berechung ist es ausreichend den Standort auszuwählen, der dem tatsächlichen Standort am nächsten liegt. Bei der Berechnung wird ein Korrekturfaktor für die Verluste berücksichtigt, der von Kabelnetz, Laderegler und Akku verursacht wird.

Standort
Modulausrichtung
Korrekturfaktor für Verluste
Anzahl der Nutztage/Woche  (7 bei voller Nutzung)



Jan. Feb. März April Mai Juni Juli Aug. Sep. Okt. Nov. Dez.
[Wp] [Wp] [Wp] [Wp] [Wp] [Wp] [Wp] [Wp] [Wp] [Wp] [Wp] [Wp]


Um den geforderten Energiebedarf für das gesamte Jahr zur Verfügung zu stellen, ist der größte berechnete Wert für die Auslegung maßgebend.

Modulnennleistung:  Wp


Die Modulnennleistung kann bei Bedarf auf mehrere Solarmodule aufgeteilt werden. Bereitgestellter Ladestrom der Solarmodule

Jan. Feb. März April Mai Juni Juli Aug. Sep. Okt. Nov. Dez.
[Ah/d] [Ah/d] [Ah/d] [Ah/d] [Ah/d] [Ah/d] [Ah/d] [Ah/d] [Ah/d [Ah/d] [Ah/d] [Ah/d]
Auslegung des Akkus für die Solaranlage Die erforderliche Akkukapazität [Ah] lässt sich errechnen, in dem man den Energiebedarf durch die Batteriespannung dividiert. Da die Sonne mit erheblichen Strahlungsschwankungen auf die Solarmodule scheint ist es sinnvoll, die Akkukapazität mit einer Reserve auszulegen. Ein sinnvoller Ansatz für die Ladungsreserve ist für die Sommermonate das 2-3 fache, für die Wintermonate das 3-5 fache der erforderlichen Akkukapazität.
Um eine lange Lebensdauer des Akkus zu gewährleisten, sollte der Akku je nach Akkutyp und Herstellervorschrift nicht zu stark entladen werden. Eine normale Starterbatterie sollte man, wie aus den Schau./Bildern zu erkennen, als Energiespeicher nur bedingt verwenden.


Selbstentladung der Batterie Zyklusverhalten der Batterie

Ladereserve
(Tage) 		Jan. Feb. März April Mai Juni Juli Aug. Sep. Okt. Nov. Dez.
Entladetiefe (70% Gel-Batterie, 80% Säure-Batterie, bzw. Herstellervorgabe)




Jan. Feb. März April Mai Juni Juli Aug. Sep. Okt. Nov. Dez.
[Ah] [Ah] [Ah] [Ah] [Ah] [Ah] [Ah] [Ah] [Ah] [Ah] [Ah] [Ah]

Um eine Akkukapazität für jeden Bedarf bereitzustellen , ist der größte berechnete Wert maßgebend.

 Ah

Die Akkukapazität kann bei Bedarf auf mehrere Akkus aufgeteilt werden.
Bei einer Parallelschaltung bitte nur Akkus mit gleicher Kapazität und gleichem Alter verwenden.

Berechnung der Leitungsverluste der Solaranlage


Die Wahl des richtigen Leitungsquerschnittes ist vor allem bei Gleichstromanlagen überaus wichtig. Besser einen etwas überdimensionierten Querschnitt wählen, als eine zu dünne Leitung verlegen. Die Verlustleistung [%] sollte nach Möglichkeit < 3% sein. Bei Verbrauchern die beim Anlauf einen höheren Strom  führen (z.B. Kompressorkühlschrank) ist zu beachten, dass kurzfristig die Spannung an der Elektronik abfällt und diese abgeschaltet wird.  Für eine grobe Berechnung kann man mit einem 5 fachen Anlaufstrom rechnen. 

Kabelquerschnitt [mm²]
Kabellänge [m] (Plusleitung + Minusleitung)
Stromstärke [A] = Leistung / Spannung
(Leistung [W] (Leistung oder Stromstärke eingeben)
Spannung[V](Ladespannung)
Spannungsfall [V]
Verlustleistung [W]
Verlustleistung [%]
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