Industrietechnik

Größenrechner für netzunabhängige Solar- und Batteriespeicher

Größe von netzunabhängigen Solarspeichern, Telekommunikations-Basisstationen und Mikronetzen: Berechnen Sie die erforderliche Batteriebank Ah/kWh, die Spitzenleistung (Wp) des PV-Arrays, die Modulanzahl und den MPPT-Ladereglerstrom basierend auf täglichen kWh, Autonomietagen, DOD und Spitzensonnenstunden.

Solarmodule auf dem Dach
📷 Hayan Alhasan · CC BY-SA 4.0
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So verwenden Sie den Größenrechner für netzunabhängige Solar- und Batteriespeicher

  1. Geben Sie den täglichen Energieverbrauch (kWh/Tag) ein und passen Sie die Optionen nach Bedarf an.
  2. Führen Sie das Tool aus und überprüfen Sie seine Ergebnisse, Beweise und Einschränkungen.
  3. Kopieren oder laden Sie das Ergebnis herunter und vergleichen Sie es dann mit der tatsächlichen Website, den Quelldaten oder den Geschäftsunterlagen.

Versuchen Sie es mit einem konkreten Beispiel

Für eine Last von 15 kWh/Tag bei 48 V DC mit 2 Tagen Autonomie erfordert LiFePO4 (85 % DOD, 95 % Lade-/Entladeeffizienz) eine 37,2 kWh-Batteriebank (48 V, 774 Ah). In einer 4,5-PSH-Region mit 20 % Systemverlust ist ein 4167-Wp-PV-Array erforderlich (acht 550-Wp-Module, 4400 Wp installiert). Bei einer Ladespannung von etwa 54 V liefert das Array 81,5 A. Wählen Sie daher mit einer Marge von 25 % einen MPPT-Laderegler mit einer Nennleistung von mindestens 102 A.

So interpretieren Sie Ergebnisse

Die Dimensionierung netzunabhängiger erneuerbarer Energien folgt der Energieeinsparung und der täglichen Energiebilanz. Die Solarstromerzeugung am Tag muss die realen Tageslasten decken und gleichzeitig die Batterien für die Nacht und an bewölkten Tagen vollständig aufladen. LiFePO4 bietet überlegene DOD, Zyklenlebensdauer und niedrigste Lagerkosten.

Häufig gestellte Fragen

Was sind die Hauptsonnenstunden (PSH)?

PSH wandelt die variable tägliche Sonneneinstrahlung in äquivalente Stunden Sonnenlicht unter Standardtestbedingungen (1000 W/m²) um. Sonnige Wüstenregionen erreichen 5,5–6,5 PSH, während bewölkte gemäßigte Regionen durchschnittlich 3,0–4,0 PSH erreichen.

Welche Vorteile hat LiFePO4 gegenüber Blei-Säure-Batterien?

Blei-Säure-Batterien ermöglichen nur eine Entladungstiefe von 50 % bei 300–500 Zyklen, bevor sie sich entladen. LiFePO4 unterstützt 85–90 % DOD, liefert >95 % Round-Trip-Effizienz, übersteigt 4000–6000 Zyklen (10–15 Jahre) und reduziert Bankgewicht und -volumen um über 65 %.

Warum muss die netzunabhängige Dimensionierung einen Bilanzverlustfaktor von 15 % bis 25 % einschließen?

Reale Installationen verursachen Staubverschmutzung, Temperaturreduzierung (~0,4 %/°C über 25 °C), DC-AC-Umwandlungsverluste des Wechselrichters (90 %–94 % Wirkungsgrad), MPPT-Tracking-Verlust und Kabelabfall. Eine Marge von 20 % gewährleistet zuverlässige Autonomie an suboptimalen Tagen.

Wie dimensioniert man einen MPPT-Solarladeregler?

Der Ladestrom des Controllers entspricht der installierten PV-Array-Wattleistung dividiert durch die Batterieladespannung, zuzüglich einer Sicherheitsmarge von 20 % bis 25 %. Acht 550-Wp-Module (4400 Wp), die eine 48-V-Bank (~54 V) laden, verbrauchen 4400 ÷ 54 ≈ 81,5 A; Bei einer Marge von 25 % entspricht das etwa 102 A. Wählen Sie daher einen MPPT-Controller mit einer Nennleistung von mindestens 102 A.

Praktischer Leitfaden und häufig gestellte Fragen zum Größenrechner für netzunabhängige Solaranlagen und Batteriespeicher

Was leistet ein Größenrechner für netzunabhängige Solaranlagen und Batteriespeicher?

Das netzunabhängige Solardesign konzentriert sich auf Energiebilanzgleichungen: Die tägliche Photovoltaik-Erzeugung muss aktive Tageslasten versorgen und gleichzeitig die Batteriereserven für die Nachtnutzung und bewölkte Autonomietage aufladen.

Für wen ist das gedacht und wann ist es nützlich?

Exportmanager für erneuerbare Energien, Ingenieure für netzunabhängige Mikronetze und Integratoren von Solarsystemen, die die Dimensionierung von Solarmodulen und Batteriespeicherbänken vornehmen.

Wie verwende ich diesen Größenrechner für netzunabhängige Solaranlagen und Batteriespeicher?

Geben Sie den täglichen Energieverbrauch, die DC-Busspannung (12 V/24 V/48 V), die Autonomie-Backup-Tage, die Batteriechemie (LiFePO4 vs. Blei-Säure) und die Spitzensonnenstunden (PSH) ein, um die Batteriekapazität in Ah und kWh, die erforderliche PV-Anlage Wp, die Reihen-Parallel-Anzahl der Solarmodule und die empfohlene MPPT-Ladereglergröße zu berechnen.

Wie soll ich die Ergebnisse interpretieren?

Lithiumeisenphosphat (LiFePO4) bietet eine Entladetiefe von 80 % bis 90 % mit einer Hin- und Rückeffizienz von 95 %, wodurch Masse und Volumen der Batterie im Vergleich zu herkömmlichen Blei-Säure-Batterien (50 % DOD) um über 60 % reduziert werden. Bei der Dimensionierung werden Wechselrichterverluste, Temperaturreduzierung und Verkabelungswiderstand berücksichtigt.

Wo wird die Arbeit ausgeführt und welche Dienste erhalten Daten?

Tägliche Lastleistung, Batteriespeicherbänke und Solaranlagendimensionierung werden lokal in Ihrem Browser berechnet. Kundenlastprofile werden niemals an einen Remote-Server übermittelt.