Was ist eine Solarbatterie? Alles, was Sie wissen müssen

Solarenergie-Speicherbatterie
Solarenergie-Speicherbatterie
Ressource: https://youtu.be/9R4nTiiJoMo

Eine Solarbatterie kann Energie für die spätere Nutzung speichern und kann ein wichtiger Bestandteil jeder PV-Anlage sein. Aber wie funktioniert sie, und warum brauchen Sie sie? Und welche Art von Batterie passt zu Ihrer Solaranlage? In diesem Artikel haben wir diese und viele andere Fragen zur Solarbatterie beantwortet.

Was ist eine Solarbatterie?

Eine Solarbatterie ist definiert als eine elektrochemisch Speicherlösung, die speziell für Photovoltaikanlagen entwickelt wurde. Elektrochemisch bedeutet, dass die Batterie die Spannung nutzen kann, um eine chemische Reaktion zu erzeugen, die zu gespeicherter Energie führt und umgekehrt.

Eine Solarspeicherbatterie kann ein einzelnes Gerät für ein kleines Solarsystem oder eine Batteriebank für eine große Reihe von Modulen sein; dies hängt von der erforderlichen Reservespeicherkapazität, vor allem aber von der Größe Ihrer Solaranlage ab.

Wie die Solarbatterie funktioniert

Aus der Definition geht hervor, dass eine Solarbatterie auf einem elektrochemischen Prozess beruht. Das bedeutet, dass eine Chemikalie an den Prozessen des Ladens (Energiespeicherung) und Entladens (Energieabgabe) beteiligt ist. Im Folgenden wird die Funktionsweise einer Solarbatterie kurz erläutert.

  • Die typische Solarbatterie besteht aus diesen wesentlichen Teilen: Anode, Kathodeund Elektrolyt. Die Anode ist die negative Seite der Batterie, während die Kathode ihre positive Seite ist.
  •  Der Elektrolyt ist die chemische Lösung, die die Bewegung der Elektronen ermöglicht, um entweder Energie zu speichern oder sie über einen externen Stromkreis abzugeben.
  •  Beim Aufladen fließen durch die äußere elektrische Kraft Elektronen von der Anode zur Kathode. Im umgekehrten Fall gibt die Batterie die gespeicherte Energie ab. Diese Bewegung der Elektronen manifestiert sich dann als Strom, der ein elektrisches Gerät oder einen Stromkreis versorgen kann.

Ein Solarbatteriespeichersystem ist in der Regel entweder AC- oder DC-gekoppelt. Dies bestimmt unter anderem die Art und Weise, wie der Strom von den Modulen zum Speicher fließt, und damit auch die Effizienz des Systems.

DC-gekoppelte Solarbatterie

Bei einem gleichstromgekoppelten Solarbatteriesystem durchläuft der von der Anlage erzeugte Strom auf seinem Weg zur Batterie nur den Laderegler und kein anderes Gerät oder System. Dies ergibt ein effektives und effizientes Solarspeichersystem, da die Energieverluste minimal sind.

AC-gekoppelte Solarbatterie

Bei dieser Konfiguration wird der aktuelle Weg mit dem Wechselrichter verbunden. Hier wird der Strom umgewandelt von DC zu AC zur Nutzung durch die Verbraucher. Die zu speichernde Menge durchläuft dann einen weiteren Wechselrichter, bevor sie den Speicher erreichen kann. Durch diese Schritte sind die Energieverluste bei dieser Art von Einrichtung erheblich.

Solarbatterie-Backup für eine PV-Anlage
Solarbatterie-Backup für eine PV-Anlage
Ressource: https://youtu.be/X-SnISQ4xGs

Arten von Solarbatterien

Solarbatterien unterscheiden sich hauptsächlich durch die Art des verwendeten Elektrolyts. In Anbetracht dieser Unterschiede ist ein Gerätetyp für eine bestimmte Anwendung besser geeignet als ein anderer, und die Nutzer müssen sich für das am besten geeignete Gerät entscheiden. Aus diesem Grund gibt es diese verschiedenen Arten von Solarbatterien.

Lithium-Ionen-Solarbatterie

Dies ist der beliebteste Typ in der Welt der Photovoltaik. Eine Lithium-Ionen-Solarbatterie verwendet, wie der Name schon sagt, Lithiumsalz als Elektrolytlösung. Diese Arten von PV-Speicherbatterien bieten diese Vorteile.

  • Längere Nutzungsdauer und Haltbarkeit
  •  Hohe Energiespeicherkapazität auf kleinem Raum
  •  Tiefere Entladezyklen
  •  Geringe Wartungsanforderungen

Die vielen Vorteile der Lithium-Ionen-Solarbatterie haben ihren Preis, denn diese Typen sind auch die teuersten. Da sie auf kleinem Raum mehr Ladung aufnehmen können, eignen sich die Batterien am besten für PV-Anlagen im Wohnbereich oder zu Hause.

Blei-Säure-Solarbatterie

Diese verwenden eine verdünnte Lösung von Schwefelsäure als Elektrolyt. Neben ihren solaren Anwendungen finden Blei-Säure-Batterien auch in anderen Bereichen Verwendung, z. B. in der Automobilindustrie. Eine Bleisäure-Solarbatterie bietet diese Vorteile.

  • Sie sind kostengünstige Optionen
  •  Sie bieten hervorragende Zuverlässigkeit
  •  Sie können schnell entladen werden

Blei-Säure-Solarbatterien sind wartungsintensiver und müssen regelmäßig mit Wasser nachgefüllt und sogar aufgeladen werden. Sie sind auch anfällig für Auslaufen und müssen ordnungsgemäß installiert werden. Sie bieten jedoch eine stabile Reserve und eignen sich für den privaten und gewerblichen Gebrauch.

Nickel-Cadmium-Solarbatterie

Diese Arten von Solarbatterien sind weniger beliebt als die anderen Typen. Dennoch bieten sie viele Vorteile, die anderswo nicht zu finden sind und die im Folgenden aufgeführt werden.

  • Sie sind wartungsfrei
  •  Es kann sehr lange dauern
  •  Sie können sie unter rauen Bedingungen, wie z. B. in Umgebungen mit hohen Temperaturen, verwenden.

Eine Nickel-Cadmium-Solarbatterie ist wartungsfrei und langlebig und somit ein zuverlässiger Backup-Speicher. Aber Cadmium ist hochgiftig und müssen mit äußerster Sorgfalt behandelt werden. Daher sind diese Batterien in Privathaushalten selten zu finden. Sie werden stattdessen meist industriell verwendet.

Durchflussbatterie für Solarenergiespeicher

Eine Durchflussbatterie besteht im Wesentlichen aus zwei Behältern, die eine Lösung oder einen Elektrolyten auf Wasserbasis enthalten. Diese Arten von Solarbatterien bieten mehrere Vorteile.

  • Kann ohne Schaden vollständig entladen werden
  •  Es kann sehr lange dauern
  •  kein Brandrisiko, da die Flüssigkeit nicht brennt

Die schiere Größe von Durchflussbatterien macht sie für den Einsatz in kleinem Maßstab ungeeignet. Daher sind sie nur in industriellen Umgebungen zu finden. Sie sind auch recht teuer und eignen sich nicht für nicht-kommerzielle Anwendungen. Weitere Einschränkungen sind ihre geringe Kapazität und die langen Ladezeiten.

Vorteile der Solarbatterie

Solarbatterien können ein wichtiger Bestandteil Ihrer PV-Anlage sein. Mit ihnen kann die überschüssige Energie, die Ihre Anlage produziert, nur wenig helfen, wenn Sie Ihr System nicht an das Stromnetz angeschlossen haben. Aber selbst dann bräuchten Sie in einer Situation wie einem Stromausfall ein Backup. Zu den Vorteilen von Solarbatteriespeichern gehören:

  • Mit einer PV-Solarbatterie sind Sie nicht vom Stromnetz abhängig und können Ihre Stromkreise auch bei einem Stromausfall mit Strom versorgen.
  •  Ihre Energierechnungen werden erheblich sinken, da Sie das Stromnetz nicht aktiv nutzen.
  •  Im Vergleich zu Generatoren sind die Batterien einer Solaranlage eine geräuschlose Möglichkeit, Ihr Haus oder Ihr Unternehmen zu betreiben, insbesondere wenn kein Strom zur Verfügung steht.
  •  Je nach Ihrem Standort nutzen Sie die Vorteile der Steuergutschriften mit kompletten Solaranlagen.
  Solarbatterien für den Hausgebrauch
Solarbatterien für den Hausgebrauch
Ressource: https://youtu.be/xnbSsE421_Q

Verwendung von Solarbatterien

Solarenergie-Batteriespeicher sind in erster Linie für PV-Anlagen konzipiert. Da Solarenergiesysteme jedoch für verschiedene Anwendungen gedacht sind, können Sie Ihre Batterie in verschiedenen Situationen einsetzen. Beliebte Verwendungszwecke für Solarbatterien sind unter anderem folgende:

Solarbatterie für den Hausgebrauch

Dies ist bei weitem die häufigste Anwendung für diese Batterien. Eine Solarbatterie für den Hausgebrauch kann ein einzelnes Gerät sein, das einen einfachen Stromkreis versorgt, oder ein ganzes Paket, das aus mehreren Batterien für das ganze Haus besteht.

Bei der Dimensionierung einer Hausbatterie spielen mehrere Faktoren eine Rolle: die Art der Stromkreise oder Geräte, die mit Strom versorgt werden sollen, die Leistung der Solaranlage und die für Ihre Bedürfnisse am besten geeignete Batterietechnologie. In den meisten Fällen handelt es sich bei einer Hausbatterie um ein 5-kW-System.

Solarbatterie für Camping

Dies ist eine der beliebtesten Anwendungen der Solarbatterietechnologie, da man beim Camping keinen Zugang zum Stromnetz hat. In den meisten Fällen handelt es sich bei diesen Batterien um Lithium-Ionen-Batterien, die eine höhere Leistung aufweisen und beispielsweise Energie speichern, ohne viel Platz zu beanspruchen.

Beachten Sie, dass es sich bei einer Solarbatterie für den Campingplatz um eine kleine tragbare Batterie für Licht und Kommunikationsgeräte oder um eine Hochleistungsbatterie für ein ganzes Wohnmobil handeln kann; dies hängt von den spezifischen Ladeanforderungen ab.

Solarbatterie für Elektrozaun

Dies ist eine weitere der häufigsten Anwendungen von Solarbatterien. Solarbetriebene Zäune sind bei Viehzüchtern beliebt, die eine kosteneffiziente Haltungslösung suchen, oder bei allen, die einen elektrischen Zaun betreiben wollen, ohne dass ihnen dafür Stromkosten entstehen.

Die Größe einer Solarbatterie für Elektrozäune hängt von folgenden Faktoren ab: der Größe des Zauns und der zurückgelegten Strecke sowie davon, ob es Vegetation gibt, die den Wasserverbrauch erhöht. Im Allgemeinen benötigen Sie etwa 0,5 Joule für jeden km oder 1,3 Meilen.

Solarbatterie für Gartenbeleuchtung

Außerhalb des Hauses könnten Sie auch Solarbatterien installieren, um den Strom für Ihre Gartenbeleuchtung zu speichern. Diese würden sich tagsüber aufladen, wenn die Solarstromerzeugung am höchsten und der Verbrauch am geringsten ist, und den gespeicherten Strom dann nachts bei Bedarf abgeben.

Wie bei vielen anderen Anwendungen von Solarbatterien muss auch bei der Stromversorgung Ihrer Gartenbeleuchtung mit einem Speichersystem der Energiebedarf richtig berechnet werden. In der Regel handelt es sich um Röhrenbatterien, die einzeln oder im Paket erhältlich sind.

Schlussfolgerung

Eine Solarbatterie - oder Batterien - kann ein wertvoller Bestandteil Ihrer Photovoltaikanlage sein. Sie ermöglichen es Ihnen, die von den Solarmodulen erzeugte Energie aufzufangen und aufzubewahren und sie zu nutzen, wenn sie nicht genug Strom liefern. Je nach Bedarf können Sie eine einzige Batterie für mehr als ein Dutzend verwenden.

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