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Der Regler - PWM

Der einfachste Solar-Laderegler nutzt die PWM Technik. Es wird dabei die Spannung, welche vom PV Modul kommt und über der Ladeschlussspannung bzw. Erhaltungsspannung des Akkus liegt abgeschnitten. Dabei geht ein Teil der Leistung verloren. Vor allem, wenn die Modulspannung deutlich höher als die Batteriespannung ist.
Ein kurzes Rechenbeispiel:

Nehmen wir eine 12V Anlage. Unser Akku wird nun zur Ladeschlussspannung (14,4V) geladen, wir haben ein 30V 10A PV-Modul (=300W).
Der PWM Laderegler lädt den Akku nun bis zur Ladeschlussspannung von 14,4V. Dabei wird die Spannung darüber abgeschnitten.
Die Ladeleistung beträgt damit 14,4V bei 10A, was dann 144 Watt entspricht.Sehr schade für ein 300W Modul. Nun ist der Akku voll und der Laderegler geht in die Erhaltungsladung. Die liegt bei 13,8V. Auch nun wird alles darüber abgeschnitten.

13,8V x 10A Entsprechen dann 138W.

 

Formel zur Errechnung der Batterie-Laufzeit in Stunden bei Betrieb eines Wechselrichters

 t= (U×Q) : P

[Zeit(Nutzungsdauer) = (Spannung x Ladung der Batterie) : Leistung]

 

Beispiel bei konstanter Leistungsaufnahme von 100 Watt

 

U = 12 Volt Spannung der Batterie

Q = 45 Ah Ladung/Kapazität der Batterie

P = 100 Watt Leistung des Wechselrichters

 

Rechnung: t = (12 Volt x 45 Ah) : 100 Watt = ca. 5,4 Stunden

 

Beispiel = Pro 1000 W  230 V  schluckt der Wechselrichter 95 Ah aus der Batterie, wenn sie denn groß genug ist!

Batterieeigenschaften

 

Starterbatterien

sind dafür ausgelegt hohe Ströme für einen kurzen Zeitraum zu liefern.Werden solche Batterien mehr als 10% entladen, ändert sich im Lauf der Zeit die Struktur der Bleiplatten und Bleisulfat, das normalerweise in der Säure gelöst vorliegt, wird in kristalliner Form an den Bleiplatten abgeschieden. Diesen Prozess nennt man Sulfatierung. Die Batterie verliert ihre ursprüngliche Speicherkapazität, sie stirbt. Die Anzahl der Zyklen die eine solche Starterbatterie unbeschadet übersteht ist gering.

 

Solarbatterien

sind von der Bauart so konzipiert, dass sie eine geringe Selbstentladung ausweisen und eine weit aus höhere Anzahl von Ladezyklen unbeschadet überstehen. Bedingt durch die Bauart haben sie allerdings einen höheren Innenwiderstand und sind daher für kurzzeitige hohe Ströme (Startvorgang) nicht geeignet. Natürlich leiden auch diese Batterien unter dem Sulfatierungsprozess, jedoch weitaus geringer. Eine Solarbatterie ist als Bordbatterie grundsätzlich besser geeignet als eine Starterbatterie.

 

Gelbatterien

haben den Vorteil, dass sie extrem gasungsarm sind, da die Säure im Gel gebunden ist und kommen immer dann zur Anwendung, wenn keine Außenbelüftung der Batterie möglich ist. Sie sind wartungsfrei , lageunabhängig und haben eine geringe Selbstentladung. Sie vertragen eine höhere Entladung als Säurebatterien, sind also zyklenfester. Auch eine Tiefentladung können sie besser verkraften. Der Nachteil der Gel-Batterie, sie ist größer und benötigt zum Laden vorgeschriebene Ladegeräte mit freigegebener Kennlinie.

 

 Lithium-Ionen-Batterien

Lithium-Ionen-Akkus besitzen eine weit höhere Lebensdauer als Bleiakkus und können über bis zu 20 Jahre Solarstrom speichern. Die Zyklenzahl und Entladetiefe liegt hier ebenfalls deutlich höher.
Durch die geringere Energiedichte weisen Bleiakkus ein sehr viel größeres Gewicht und einen größeren Umfang auf, als der Lithium-Ionen-Akku im Vergleich zum Solarstrom Speichern benötigt.
Die Selbstentladung bei Lithium-Ionen-Akkus erfolgt nicht so stark wie bei Bleiakkus. Der Preis macht die Forteile aber zunichte, da er acht bis zehnmal höher ist als bei Solarbatterien.

 

 

 

 

Batteriezustand mit Säureheber gemessen

 

Batteriezustand mit Voltmeter gemessen

Säuredichte

Ungefährer Ladezustand

 

Klemmenspannung

Ungefährer Ladezustand

1,28 g/cm³

Voll geladen

 

>12,8 V

Voll geladen

1,22 g/cm³

Normal geladen

 

ca. 12,4 V

Normal geladen

1,18 g/cm³

Schwach geladen

 

ca. 12,2 V

Schwach geladen

1,12 g/cm³

Normal entladen

 

ca. 11,9 V

Normal entladen

1,06 g/cm³

Tief entladen

 

<10,7 V

Tief entladen

 

Ich gebe keine Garantie auf Vollständigkeit und Richtigkeit meiner Ausführungen, gerne werden

Korrekturen vorgenommen, wenn dies nötig ist, nehmt bitte Kontakt mit mir auf.

 

Ich hoffe, dass für den einen oder anderen nützliche Informationen dabei sind.

Dr. Schreber war nicht der Erfinder der Schrebergartenbewegung,

was landläufig noch oft behauptet wird, sondern nur der Namensgeber.

Der in alternativmedizinischen Kreisen als einer der Väter der modernen Naturheilkunde geltende Daniel Gottlieb Moritz Schreber wurde am 15. Oktober 1808 in Leipzig geboren. 1833 schloß er das Studium der Medizin mit dem Doktorat ab und wurde Leibarzt des russischen Fürsten Alexej Somorewskij. Er begleitete seinen Herrn auf dessen Reisen durch Österreich, Deutschland, Belgien, England und Frankreich. Am 10. November 1861 starb Schreber im Alter von erst 53 Jahren.
Er schrieb mehrere Bücher ("Ärztliche Zimmergymnastik ..." erlebte 30 Auflagen).
Doch in keinem befindet sich gärtnerische Hinweise.
Allerdings gründete der seit 1836 als Orthopäde in Leipzig wirkende, gleichzeitig Hochschullehrer an der Universität Leipzig, mit Professoren den ersten Leipziger Turnverein. Er wollte damit in der Zeit der Industrialisierung vor allem Grünflächen födern, die den Kindern als Spielplatz dienen würden und die so ihrer Gesundheit förderlich sein könnten.

Es war sein Schwiegersohn, der Schuldirektor Dr. Dr. phil. Ernst Innocenz Hauschild, der 1864 - drei Jahre nach dem Tode von Dr. Schreber - mit über 250 Männer und Frauen aus dem Bürgertum in Leipzig den "Schreberplatz" anlegte, um Schrebers ungewöhnlichen Wunsch nach kindgerechten Spiel- und Turnplätzen Nachdruck zu verleihen. Eigentlich ein Schulverein, der in Zusammenarbeit mit den Eltern seiner Schüler entstanden ist, wollte man ihn aber weder Schul- noch Erziehungsverein taufen und so benannte man ihn zu Ehren des verstorbenen Schreber.

Ein Lehrer namens Heinrich Karl Gesell war es dann, der an diesem Platz Gärtchen anlegte, in denen Kinder das Gärtnern lernen sollten. Doch weil diese bald die Freude am Gärtnern verloren, war die Anlage schnell von Unkraut überwuchert und so griffen die Eltern selbst zu Hacke und Spaten. Aus den "Kinderbeeten" am Rand der "Schreberschen" Spielwiese wurden "Familienbeete", die man später parzellierte und umzäunte; ab jetzt nannte man sie "Schrebergarten".

Dr. med. Daniel Gottlieb Moritz Schreber (1808-1861)

Der Kühlschrank für den Kleingarten

 Die meist verwendeten Systeme sind der Absorber und der Kompressor-Kühlschrank. Die Thermoelektrische Kühlung ( mit Peltierelement ), wird hauptsächlich bei mobilen Kühlboxen Verwendet und ist für den Solarbereich einfach ungeeignet, da Peltierelemente einen extrem schlechten Wirkungsgrat haben. Funktionsprinzip es ist eine Halbleiterplatte bei der eine Seite kalt und die andere Seite warm wird, wenn eine 12 V Gleichspannung anliegt.

Mehr Infos Wikipedia unter      https://de.wikipedia.org/wiki/Peltier-Element

Weiterlesen: Der Kühlschrank für den Kleingarten

  1. Solar (Photovoltaik)

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