Aus der Wahl des richtigen Ladereglers ist in den letzten Jahren echt eine Wissenschaft gemacht worden. Warum eigentlich? Gleich zu Beginn verrate ich dir meinen Tipp. Damit sparst du hoffentlich viel Zeit.
Falls du nicht jeden Euro umdrehen musst, empfehle ich dir einen MPPT Laderegler. Suche einfach ein Modell heraus, das anderthalb Mal mehr Strom verträgt, wie deine Solarmodule liefern können. Auf die Spannung solltest du auch noch achten. Und das wars. Jetzt weißt du, welchen Laderegler du brauchst. Viel Erfolg mit deiner PV-Anlage.
Aber natürlich kenne ich meine Pappenheimer. Du bist gemeint, werter Leser. Bestimmst sagst du jetzt. Nein, das stimmt nicht. Denn ich habe die Teilabschattung, Degradation und Betriebsspannung nicht berücksichtigt.
Das ist richtig. Allerdings betreibe ich keinen Solarpark mit maximalem Return on Investment. Und deshalb möchte ich dir helfen schnell und einfach den richtigen Laderegler zu finden.
Welcher Laderegler ist der richtige für meine Zwecke?
Also machen wir jetzt, was alle guten PV-Blogs tun. Wir widmen uns dem grundsätzlichen Unterschied zwischen den Ladereglern. Hier gibt es zwei Typen:
- PWM Laderegler: Pulse Width Modulation
- MPPT Laderegler: Maximum Power Point Tracking
Die Wahl hängt vor allem von deinem Budget ab. Und wie dringend du jeden Lichtstrahl in elektrischen Strom umwandeln musst.
Hängt dein Leben bei einer Expedition davon ab, mit der kleinstmöglichen Solarfläche jeden Tag Strom zu erzeugen? Oder hast du auf dem Dach des Gartenhauses genügend Platz, um ein weiteres 100 Watt Modul anzubringen?
Grundsätzlich haben MPPT Laderegler einen besseren Wirkungsgrad. Allerdings kosten sie ungefähr doppelt so viel wie ein PWM Laderegler. Deine Wahl hängt also von weiteren Faktoren ab, wie der Größe des Solarpanels, der Kapazität der Batterie und sonstigen Anforderungen an das Solarstromsystem.
Wann ist ein PWM Laderegler besser?
Ein PWM Laderegler ist eine gute Wahl, wenn die Solaranlage klein ist. Und das Solarpanel nicht mehr als 200 Watt liefert. Ein PWM Regler ist auch die kostengünstigere Option, im Vergleich zu einem MPPT Laderegler.
Allerdings haben PWM Regler nur eine begrenzte Effizienz. Diese einfachen Laderegler können nicht die maximale Leistung aus deinen Solarmodulen herausholen.
Wann ist ein MPPT Laderegler besser?
Ein MPPT Laderegler ist die bessere Option für größere Solaranlagen. Das gilt bereits für PV-Anlagen ab 200 Watt Leistung.
Ein MPPT Laderegler ist jedoch teurer als ein PWM Regler. Dafür kann dieser Laderegler die maximale Leistung aus deinen Solarzellen herausholen. Sowohl die Speicherakkus als auch die Solarmodule werden zu jeder Zeit mit dem idealen Wirkungsgrad betrieben.
Woher dieser enorme Vorteil der MPPT Regler kommt, erkläre ich dir gleich. Vorher zeige ich dir, wie ein PWM Laderegler funktioniert. Dann verstehst du den Unterschied besser.
Wie funktioniert ein PWM Laderegler?
Ein PWM Laderegler (Pulse Width Modulation) ist ein Gerät, das zur Steuerung der Ladevorgänge in Batterien verwendet wird. Der Laderegler speichert überschüssige Energie in einem Akku. Dabei soll der Regler die Lebensdauer der Batterien verlängern, indem sie stets optimal aufgeladen werden.
Vereinfacht gesagt, schalten PWM Regler den Ladestrom ständig an und aus. Damit wird der Ladevorgang der Batterie gesteuert.
Ist die Speicherbatterie schon fast voll, wird die Ladegeschwindigkeit reduziert. Der PWM Regler schaltet den Ladestrom nur für kurze Zeit ein, um die Batterie schonender aufzuladen und ihre Lebensdauer zu verlängern. Anschließend schaltet der Regler auf Erhaltungsladung um.
Sobald sich der Ladezustand des Akkus verringert, verlängert der Laderegler die Impulse. Dadurch wird die Batterie mehr und schneller aufgeladen. Die Länge dieser Stromimpulse wird auch Impulsbreite genannt. Und daher haben PWM Laderegler ihren Namen. Denn "Impuls Breite" heißt im Englischen "Pulse Width".
Ein PWM Laderegler ist perfekt geeignet, um Akkus optimal aufzuladen. Die Elektronik verhindert eine Überladung oder Tiefentladung der Batterien. Das klingt super. Und PWM Regler sind perfekt, wenn du eine 12 Volt Batterie mit einem 12 Volt Solarmodul laden möchtest.
Für schwierigere Szenarien gibt es MPPT Laderegler. Die können noch etwas mehr, weil intern die Spannung gewandelt wird.
Wie funktioniert ein MPPT Laderegler?
Ein MPPT Laderegler (Maximum Power Point Tracking) wird vor allem bei Solaranlagen verwendet. Mit dieser Technologie holst du die maximale Leistung aus dem Solarpanel heraus. Dadurch wird die Batterie besonders effizient aufgeladen.
Intern arbeiten MPPT Regler mit einer Gleichstrom Umwandlung. Deshalb ist nicht wichtig, dass die Solarmodule immer die exakte Ladespannung liefern. Die Elektronik des Reglers gleicht Unterschiede aus.
Vielmehr optimiert der MPPT Laderegler gleichzeitig beide Seiten. Sowohl die Solarzelle, wie auch die Batterie arbeiten immer unter optimalen Bedingungen. Deshalb haben diese Laderegler so einen hohen Wirkungsgrad.
Je nach Sonnenschein schwanken Spannung und Strom bei allen Solarmodulen. Liegt zum Beispiel ein Modul zur Hälfte im Schatten, sinkt die Spannung sofort. Einem MPPT Laderegler macht das jedoch nichts aus.
Intern wird die Spannung so umgewandelt wird, dass die Batterie trotzdem gleichmäßig aufgeladen wird. Natürlich sinkt die Ladeleistung etwas. Sie sinkt jedoch nicht plötzlich auf Null.
Wenn das Solarpanel eine höhere Leistung erzeugt, erhöht der MPPT Laderegler den Stromfluss zur Batterie. Dementsprechend erhöht sich die Ladungsgeschwindigkeit der Batterie.
Wenn das Solarpanel eine niedrigere Leistung erzeugt, senkt der MPPT Regler den Ladestrom zur Batterie. Entsprechend länger dauert der Ladevorgang.
Ein MPPT Laderegler optimiert also beide Seiten. Außerdem können die Solarmodule in Reihe geschaltet werden. Bei gleicher Leistung erhöht sich die Spannung, wodurch weniger Strom fließen muss. Dadurch können dünner Kabel verwendet werden, die billiger sind.
Allerdings sind MPPT Regler etwas teuerer als PWM Laderegler. Je nach Leistung kann der Preisunterschied bei dem doppelten Preis liegen. Bei neueren Anlagen würde ich trotzdem einen MPPT Regler installieren. Der höhere Preis macht sich durch eine höhere Leistung bezahlt.
Wie stark muss der Laderegler sein?
Die Stärke des Ladereglers wird normalerweise in Ampere (A) angegeben. Du solltest den Laderegler so auswählen, dass er die maximale Stromstärke des Solarpanels und der Batterie aushalten kann.
Außerdem musst du die Spannung der Solarmodule beachten. Wenn deine Module 300 Watt leisten, bei 20 Volt. Dann sollte der Laderegler mindestens 15 Ampere Strom an die Batterie liefern können. Besser wären sogar 18 Ampere, um etwas Reserven zu haben.
Grundsätzlich sollte eine Laderegler niemals zu klein gewählt werden. Sonst bleibt die Leistung der Solarzellen ungenutzt. Oder die Elektronik des Ladereglers wird aufgrund der Überlast beschädigt.
Ich würde den Laderegler lieber eine Nummer größer dimensionieren. Wähle deshalb besser das nächste größere Modell mit 10 - 20 % mehr Leistung. Dann hält die Leistungselektronik viel länger, weil sie nicht ständig an der oberen Lastgrenze betrieben wird.
Somit vermeidest du eine Überlastung des Ladereglers. Und die Kosten sind nur etwas höher. Schließlich fährst du den Motor eines Kleinwagens auch nicht mit 7.000 Umdrehungen.
Weiterhin hängt die Leistung des Laderegler von deinen spezifischen Anforderungen und den Betriebsbedingungen ab. Was möchtest du damit erreichen? Und wo betreibst du die Solaranlage?
Diese Faktoren bestimmen die notwendige Leistung des Ladereglers:
- Größe der Solaranlage
- Art der Batterie
- Kapazität der Batterie
- Gewünschter Autarkiegrad
- Betriebsspannung
- Art der elektrischen Lasten
- Betriebsbedingungen wie Temperatur, Erschütterungen
Es ist wichtig zu beachten, dass die Wahl der richtigen Größe des Ladereglers auch von anderen Faktoren wie der Art der Batterie, dem Standort der Solaranlage und den Umweltbedingungen abhängt.
Planst du in der Zukunft deine Solaranlage weiter auszubauen? Dann würde ich den Laderegler gleich für die Endausbaustufe dimensionieren. Auf diese Weise hast du anfangs genügend Leistungsreserven.
Wie berechnet man den Solar Laderegler?
Einen Solar Laderegler berechnen zu können, ist ein wichtiger Schritt beim Aufbau einer Solaranlage. Denn der Regler schützt deine Batterien vor Überladung und sorgt für eine längere Lebensdauer. Hier sind die Schritte zur Berechnung:
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Leistung deiner Solarpanels bestimmen
Schau dir die technischen Daten deiner Solarpanels an. Suche nach der maximalen Ausgangsleistung. Diese wird normalerweise in Watt (W) angegeben. -
Spannung deiner Batterie kennen
Du musst wissen, welche Spannung deine Batterie hat. Normalerweise ist es 12V, 24V oder 48V. -
Berechnung der maximalen Stromstärke
Teile die Gesamtleistung deiner Solarpanels (in Watt) durch die Spannung deiner Batterie (in Volt). Das Ergebnis ist der maximale Strom, den deine Solarpanels produzieren können. Dies wird in Ampere (A) angegeben.
Formel
Maximaler Strom (A) = Gesamtleistung der Solarpanels (W) / Batteriespannung (V)
Wähle den passenden Solar Laderegler
Du brauchst einen Solarregler, der mindestens so viel Strom verarbeiten kann, wie deine Solarpanels produzieren können. Dabei ist es besser, einen Regler mit einer etwas höheren Kapazität zu wählen, um eventuellen Leistungsspitzen gerecht zu werden.
Zum Beispiel: Wenn deine Solarpanels eine maximale Leistung von 300W haben und deine Batterie eine Spannung von 12V hat, dann ist der maximale Strom, den deine Panels produzieren können, 300W / 12V = 25A. Du brauchst also einen Solar Laderegler, der mindestens 25A verarbeiten kann. Es wäre besser, einen MPPT Regler zu wählen, der 30A oder mehr verarbeiten kann, um sicher zu sein.
Hoffentlich hilft dir das dabei, den richtigen Solar Laderegler für deine Anforderungen zu berechnen.
Welchen Laderegler brauche ich für 400 Wp?
Super, du hast also Solarmodule, die 400 Wp leisten können. Das ist eine großartige Möglichkeit, saubere Solarenergie zu produzieren.
Also kümmern wir uns jetzt darum den Strom der Solarpanels zu speichern. Dazu brauchst du eine Batterie und den passenden Solar Laderegler. Dafür zeige ich dir hier, welchen Laderegler du für ein 400 Wp Solarmodul benötigst.
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Leistung des Solarmoduls
Dein Solarmodul hat eine Leistung von 400 Wp (Watt peak). Das ist die maximale Leistung, die das Modul unter idealen Bedingungen erzeugen kann. -
Spannung der Batterie bestimmen
Als nächstes brauchst du die Spannung deiner Batterie. Die gängigsten Batteriespannungen sind 12V, 24V oder 48V. Für dieses Beispiel nehmen wir an, dass du eine 12V Batterie hast. -
Berechnung des maximalen Stroms
Nun teilst du die Leistung des Solarmoduls (400W) durch die Spannung der Batterie (12V). Das Ergebnis ist der maximale Strom, den das Modul erzeugen kann.
Formel:
Maximaler Strom (A) = Leistung des Solarmoduls (W) / Spannung der Batterie (V)
Im Beispiel: Maximaler Strom (A) = 400W / 12V = 33,33A
Solar Laderegler auswählen
Jetzt musst du einen Laderegler auswählen, der diesen maximalen Strom aufnehmen kann. Es ist sinnvoll, einen Regler zu wählen, der etwas mehr als den berechneten maximalen Strom verarbeiten kann. In diesem Fall wäre ein Regler, der mindestens 35A oder mehr verarbeiten kann, eine gute Wahl.
Mit diesen Schritten kannst du den passenden Solar Laderegler für dein Solarmodul mit 400 Wp bestimmen.
Bei dieser einfachen Berechnung haben wir die Spannung der Solarmodule nicht weiter berücksichtigt. Sonst wäre das Rechenbeispiel unnötig kompliziert geworden. Für zusätzliche Effizienzgewinne kannst du mehrere Solarmodule in Reihe schalten
Denke daran, es ist immer besser, auf der sicheren Seite zu sein und einen Regler mit einer etwas höheren Kapazität zu wählen.
Welchen Laderegler brauche ich für 600 Wp?
In diesem Beispiel erhöhen wir jetzt die Leistung auf 600 Wp. Lass uns also gemeinsam den passenden Solar Laderegler für Solarmodule mit 600 Wp berechnen.
- Leistung des Solarmoduls
Du arbeitest mit einem Solarmodul, das eine Leistung von 600 Wp (Watt peak) hat. Diese Maximalleistung gilt unter optimalen Bedingungen. - Spannung der Batterie feststellen
Zuerst musst du herausfinden, welche Spannung deine Batterie hat. Üblich sind hier 12V, 24V oder 48V. Für unsere Beispielrechnung nehmen wir eine Batterie mit 12V an. - Maximalen Strom berechnen
Jetzt teilst du die Leistung des Solarmoduls 600 W durch die Spannung deiner Batterie 12V. Das Ergebnis gibt dir den maximalen Strom, den dein Modul erzeugen kann.
Formel:
Maximaler Strom (A) = Leistung des Solarmoduls (W) / Spannung der Batterie (V)
In unserem Beispiel: Maximaler Strom (A) = 600W / 12V = 50A
Solar Laderegler auswählen
Schlussendlich wählst du einen Solar Laderegler aus, der den errechneten maximalen Strom bewältigen kann. Dabei ist empfehlenswert, einen Regler zu nehmen, der ein wenig mehr Kapazität als der berechnete maximale Strom hat. Hier wäre also ein Regler, der mindestens 55A oder mehr handhaben kann, eine vernünftige Wahl. Noch besser wäre eine Leistungsreserve von 20 %.
Mit dieser Schritt-für-Schritt-Anleitung kannst du den richtigen Solar Laderegler für dein 600 Wp Solarmodul bestimmen. Es ist stets ratsam, einen Puffer zu berücksichtigen und einen Regler mit höherer Kapazität zu wählen, um eventuelle Leistungsspitzen abzudecken.
Bester Laderegler für 600 Wp bei 24 Volt?
An dem Beispiel merkst du schon, dass die Ströme jetzt ziemlich hoch werden. Denn mit 50 A bei 12 Volt ist nicht mehr zu spaßen. Und du benötigst sehr dicke Kabel für diese hohen Ströme.
Deshalb wird in der Leistungsklasse meist mit höheren Spannungen gearbeitet. Wenn du eine Batterie mit einer höheren Spannung von 24 Volt hast, dann ändert sich die Rechnung leicht.
- Leistung des Solarmoduls
Dein Solarmodul hat nach wie vor eine Leistung von 600 Wp. - Spannung der Batterie
Diesmal arbeiten wir mit einer Batterie, die eine Spannung von 24V hat. - Maximalen Strom berechnen
Du teilst die Leistung des Solarmoduls (600W) durch die Spannung der Batterie (24V). Das Ergebnis ist der maximale Strom, den das Modul erzeugen kann.
Formel:
Maximaler Strom (A) = Leistung des Solarmoduls (W) / Spannung der Batterie (V)
In diesem Fall: Maximaler Strom (A) = 600W / 24V = 25A
Solar Laderegler auswählen
Zuletzt musst du einen Solar Laderegler auswählen, der den berechneten maximalen Strom aushalten kann. Es ist empfehlenswert, einen Regler zu wählen, der etwas mehr Leistung als der berechnete maximale Strom hat. Hier wäre also ein Regler, der mindestens 30A oder mehr verarbeiten kann, eine gute Wahl. Dann hast du 20 % Luft nach oben.
