Eine Solarbatterie kann eine wichtige Ergänzung zu Ihrem Solarstromsystem sein.Es hilft Ihnen, überschüssigen Strom zu speichern, den Sie verwenden können, wenn Ihre Solarmodule nicht genug Energie erzeugen, und gibt Ihnen mehr Möglichkeiten, Ihr Zuhause mit Strom zu versorgen.
Wenn Sie nach der Antwort auf die Frage „Wie funktionieren Solarbatterien?“ suchen, erklärt Ihnen dieser Artikel, was eine Solarbatterie ist, die Wissenschaft von Solarbatterien, wie Solarbatterien mit einem Solarstromsystem funktionieren und die allgemeinen Vorteile der Nutzung von Solarenergie Batteriespeicher.
Was ist eine Solarbatterie?
Beginnen wir mit einer einfachen Antwort auf die Frage „Was ist eine Solarbatterie?“:
Eine Solarbatterie ist ein Gerät, das Sie Ihrem Solarstromsystem hinzufügen können, um den überschüssigen Strom zu speichern, der von Ihren Solarmodulen erzeugt wird.
Sie können diese gespeicherte Energie dann verwenden, um Ihr Zuhause in Zeiten mit Strom zu versorgen, in denen Ihre Solarmodule nicht genug Strom erzeugen, einschließlich Nächten, bewölkten Tagen und bei Stromausfällen.
Der Sinn einer Solarbatterie besteht darin, Ihnen dabei zu helfen, mehr von der von Ihnen erzeugten Sonnenenergie zu nutzen.Wenn Sie keinen Batteriespeicher haben, geht überschüssiger Strom aus Solarenergie ins Netz, was bedeutet, dass Sie Strom erzeugen und anderen Menschen zur Verfügung stellen, ohne zuerst den Strom, den Ihre Module erzeugen, voll auszunutzen.
Weitere Informationen finden Sie in unseremLeitfaden für Solarbatterien: Vorteile, Funktionen und Kosten
Die Wissenschaft der Solarbatterien
Lithium-Ionen-Batterien sind derzeit die beliebteste Form von Solarbatterien auf dem Markt.Dies ist die gleiche Technologie, die auch für Smartphones und andere Hightech-Akkus verwendet wird.
Lithium-Ionen-Batterien arbeiten durch eine chemische Reaktion, die chemische Energie speichert, bevor sie in elektrische Energie umgewandelt wird.Die Reaktion findet statt, wenn Lithiumionen freie Elektronen freisetzen und diese Elektronen von der negativ geladenen Anode zur positiv geladenen Kathode fließen.
Diese Bewegung wird durch Lithiumsalz-Elektrolyt gefördert und verstärkt, eine Flüssigkeit in der Batterie, die die Reaktion ausgleicht, indem sie die notwendigen positiven Ionen bereitstellt.Dieser Fluss freier Elektronen erzeugt den Strom, den der Mensch benötigt, um Elektrizität zu nutzen.
Wenn Sie Strom aus der Batterie entnehmen, fließen die Lithium-Ionen über den Elektrolyten zurück zur positiven Elektrode.Gleichzeitig bewegen sich Elektronen über den äußeren Stromkreis von der negativen Elektrode zur positiven Elektrode und versorgen das angeschlossene Gerät mit Strom.
Solarstromspeicherbatterien für den Hausgebrauch kombinieren mehrere Ionenbatteriezellen mit einer ausgeklügelten Elektronik, die die Leistung und Sicherheit des gesamten Solarbatteriesystems regelt.Somit fungieren Solarbatterien als wiederaufladbare Batterien, die die Kraft der Sonne als anfänglichen Input nutzen, der den gesamten Prozess der Erzeugung eines elektrischen Stroms in Gang setzt.
Vergleich von Batteriespeichertechnologien
Wenn es um Solarbatterietypen geht, gibt es zwei gängige Optionen: Lithium-Ionen und Blei-Säure.Hersteller von Solarmodulen bevorzugen Lithium-Ionen-Batterien, weil sie mehr Energie speichern können, diese Energie länger halten als andere Batterien und eine höhere Entladetiefe haben.
Die auch als DoD bezeichnete Entladetiefe ist der Prozentsatz, bis zu dem ein Akku verwendet werden kann, bezogen auf seine Gesamtkapazität.Wenn ein Akku beispielsweise einen DoD von 95 % hat, kann er sicher bis zu 95 % der Akkukapazität nutzen, bevor er wieder aufgeladen werden muss.
Litium-Ionen-Batterie
Wie bereits erwähnt, bevorzugen Batteriehersteller die Lithium-Ionen-Batterietechnologie wegen ihrer höheren DoD, zuverlässigen Lebensdauer, Fähigkeit, mehr Energie länger zu speichern, und einer kompakteren Größe.Aufgrund dieser zahlreichen Vorteile sind Lithium-Ionen-Batterien im Vergleich zu Blei-Säure-Batterien jedoch auch teurer.
Blei-Säure-Batterie
Blei-Säure-Batterien (die gleiche Technologie wie die meisten Autobatterien) gibt es seit Jahren und werden häufig als Energiespeichersysteme für den Hausgebrauch für netzunabhängige Energieoptionen verwendet.Während sie immer noch zu taschenfreundlichen Preisen auf dem Markt sind, schwindet ihre Popularität aufgrund der niedrigen DoD und der kürzeren Lebensdauer.
AC-gekoppelter Speicher vs. DC-gekoppelter Speicher
Kopplung bezieht sich darauf, wie Ihre Solarmodule mit Ihrem Batteriespeichersystem verkabelt sind, und die Optionen sind entweder Gleichstrom- (DC) oder Wechselstrom- (AC) Kopplung.Der Hauptunterschied zwischen den beiden liegt im Weg des Stroms, den die Sonnenkollektoren erzeugen.
Solarzellen erzeugen Gleichstrom, und dieser Gleichstrom muss in Wechselstrom umgewandelt werden, bevor er von Ihrem Zuhause genutzt werden kann.Da Solarbatterien jedoch nur Gleichstrom speichern können, gibt es verschiedene Möglichkeiten, eine Solarbatterie an Ihr Solarstromsystem anzuschließen.
DC-gekoppelter Speicher
Bei der DC-Kopplung fließt der von den Solarmodulen erzeugte Gleichstrom durch einen Laderegler und dann direkt in die Solarbatterie.Vor der Speicherung gibt es keine Stromänderung, und die Umwandlung von Gleichstrom in Wechselstrom erfolgt nur, wenn die Batterie Strom zu Ihnen nach Hause oder zurück ins Netz sendet.
Ein DC-gekoppelter Akkumulator ist effizienter, da der Strom nur einmal von DC auf AC umgestellt werden muss.DC-gekoppelte Speicher erfordern jedoch in der Regel eine komplexere Installation, was die Anschaffungskosten erhöhen und die Gesamtinstallationszeit verlängern kann.
AC-gekoppelter Speicher
Bei der AC-Kopplung durchläuft der von Ihren Solarmodulen erzeugte Gleichstrom zunächst einen Wechselrichter, um in Wechselstrom für den täglichen Gebrauch durch Geräte in Ihrem Haus umgewandelt zu werden.Dieser Wechselstrom kann auch an einen separaten Wechselrichter gesendet werden, um zur Speicherung in der Solarbatterie wieder in Gleichstrom umgewandelt zu werden.Wenn es Zeit ist, die gespeicherte Energie zu nutzen, fließt der Strom aus der Batterie und zurück in einen Wechselrichter, um wieder in Wechselstrom für Ihr Zuhause umgewandelt zu werden.
Bei AC-gekoppelten Speichern wird der Strom dreimal umgekehrt: einmal, wenn er von Ihren Solarmodulen ins Haus geht, ein weiteres Mal, wenn er vom Haus in den Batteriespeicher geht, und ein drittes Mal, wenn er vom Batteriespeicher zurück ins Haus geht.Jede Umkehrung führt zu einigen Effizienzverlusten, sodass ein AC-gekoppelter Speicher etwas weniger effizient ist als ein DC-gekoppeltes System.
Im Gegensatz zu DC-gekoppelten Speichern, die nur Energie von Solarmodulen speichern, besteht einer der großen Vorteile von AC-gekoppelten Speichern darin, dass sie sowohl Energie aus Solarmodulen als auch aus dem Netz speichern können.Das bedeutet, dass Sie, selbst wenn Ihre Solarmodule nicht genug Strom erzeugen, um Ihre Batterie vollständig aufzuladen, die Batterie trotzdem mit Strom aus dem Netz füllen können, um Sie mit Notstrom zu versorgen oder die Strompreis-Arbitrage zu nutzen.
Es ist auch einfacher, Ihr bestehendes Solarstromsystem mit einem AC-gekoppelten Batteriespeicher aufzurüsten, da er einfach auf ein bestehendes Systemdesign aufgesetzt werden kann, anstatt in dieses integriert zu werden.Dies macht AC-gekoppelte Batteriespeicher zu einer beliebteren Option für Nachrüstinstallationen.
Wie Solarbatterien mit einem Solarstromsystem funktionieren
Der gesamte Prozess beginnt damit, dass die Solarmodule auf dem Dach Strom erzeugen.Hier ist eine schrittweise Aufschlüsselung dessen, was mit einem DC-gekoppelten System passiert:
1. Sonnenlicht trifft auf die Sonnenkollektoren und die Energie wird in Gleichstrom umgewandelt.
2. Der Strom gelangt in die Batterie und wird als Gleichstrom gespeichert.
3. Der Gleichstrom verlässt dann die Batterie und gelangt in einen Wechselrichter, um in Wechselstrom umgewandelt zu werden, den das Haus nutzen kann.
Bei einem AC-gekoppelten System ist der Vorgang etwas anders.
1. Sonnenlicht trifft auf die Sonnenkollektoren und die Energie wird in Gleichstrom umgewandelt.
2. Der Strom gelangt in den Wechselrichter, um in Wechselstrom umgewandelt zu werden, den das Haus nutzen kann.
3. Überschüssiger Strom fließt dann durch einen weiteren Wechselrichter, um ihn wieder in Gleichstrom umzuwandeln, der für später gespeichert werden kann.
4. Wenn das Haus die in der Batterie gespeicherte Energie nutzen muss, muss dieser Strom wieder durch den Wechselrichter fließen, um Wechselstrom zu werden.
So funktionieren Solarbatterien mit einem Hybrid-Wechselrichter
Wenn Sie einen Hybrid-Wechselrichter haben, kann ein einziges Gerät Gleichstrom in Wechselstrom und auch Wechselstrom in Gleichstrom umwandeln.Infolgedessen benötigen Sie in Ihrer Photovoltaikanlage (PV) keine zwei Wechselrichter: einen zur Umwandlung des Stroms aus Ihren Solarmodulen (Solar-Wechselrichter) und einen weiteren zur Umwandlung des Stroms aus der Solarbatterie (Batterie-Wechselrichter).
Der Hybrid-Wechselrichter, auch Batterie-Wechselrichter oder netzgebundener Hybrid-Wechselrichter genannt, kombiniert einen Batterie-Wechselrichter und einen Solar-Wechselrichter in einem einzigen Gerät.Es eliminiert die Notwendigkeit, zwei separate Wechselrichter in derselben Einrichtung zu haben, indem es als Wechselrichter sowohl für den Strom aus Ihrer Solarbatterie als auch für den Strom aus Ihren Solarmodulen fungiert.
Hybrid-Wechselrichter erfreuen sich wachsender Beliebtheit, da sie mit und ohne Batteriespeicher funktionieren.Sie können während der Erstinstallation einen Hybrid-Wechselrichter in Ihr batterieloses Solarstromsystem einbauen, was Ihnen die Möglichkeit gibt, später einen Solarenergiespeicher hinzuzufügen.
Vorteile von Solarbatteriespeichern
Das Hinzufügen einer Backup-Batterie für Solarmodule ist eine großartige Möglichkeit, um sicherzustellen, dass Sie das Beste aus Ihrem Solarstromsystem herausholen.Hier sind einige der Hauptvorteile eines Solarbatteriespeichersystems für zu Hause:
Speichert überschüssige Stromerzeugung
Ihre Solaranlage kann oft mehr Strom produzieren, als Sie benötigen, besonders an sonnigen Tagen, wenn niemand zu Hause ist.Wenn Sie keinen Solarenergie-Batteriespeicher haben, wird die zusätzliche Energie in das Netz eingespeist.Bei Teilnahme an aNet-Metering-Programm, können Sie sich für diese zusätzliche Erzeugung eine Gutschrift verdienen, aber es ist normalerweise kein Verhältnis von 1: 1 für den von Ihnen erzeugten Strom.
Mit einem Batteriespeicher lädt der zusätzliche Strom Ihre Batterie für den späteren Gebrauch auf, anstatt ins Netz zu gehen.Sie können die gespeicherte Energie in Zeiten geringerer Erzeugung nutzen, was Ihre Abhängigkeit vom Stromnetz verringert.
Bietet Entlastung bei Stromausfällen
Da Ihre Batterien die von Ihren Sonnenkollektoren erzeugte überschüssige Energie speichern können, steht Ihrem Zuhause während Stromausfällen und anderen Zeiten, in denen das Netz ausfällt, Strom zur Verfügung.
Reduziert Ihren CO2-Fußabdruck
Mit einem Solarpanel-Batteriespeicher können Sie umweltfreundlich werden, indem Sie das Beste aus der sauberen Energie machen, die von Ihrem Solarpanel-System erzeugt wird.Wenn diese Energie nicht gespeichert wird, verlassen Sie sich auf das Netz, wenn Ihre Solarmodule nicht genug für Ihren Bedarf erzeugen.Der meiste Netzstrom wird jedoch aus fossilen Brennstoffen erzeugt, sodass Sie wahrscheinlich mit schmutziger Energie arbeiten, wenn Sie aus dem Netz ziehen.
Liefert Strom auch nach Sonnenuntergang
Wenn die Sonne untergeht und Sonnenkollektoren keinen Strom erzeugen, springt das Netz ein, um den dringend benötigten Strom bereitzustellen, wenn Sie keinen Batteriespeicher haben.Mit einer Solarbatterie verbrauchen Sie nachts mehr eigenen Solarstrom, was Ihnen mehr Energieunabhängigkeit verschafft und Ihnen hilft, Ihre Stromrechnung niedrig zu halten.
Eine leise Lösung für Notstrombedarf
Eine Solarstrombatterie ist eine 100 % geräuschlose Notstromspeicheroption.Sie profitieren von wartungsfreier, sauberer Energie und müssen sich nicht mit dem Lärm auseinandersetzen, der von einem gasbetriebenen Backup-Generator ausgeht.
Die zentralen Thesen
Es ist wichtig zu verstehen, wie eine Solarbatterie funktioniert, wenn Sie darüber nachdenken, Ihrem Solarstromsystem einen Energiespeicher für Solarmodule hinzuzufügen.Da es wie eine große wiederaufladbare Batterie für Ihr Zuhause funktioniert, können Sie die überschüssige Sonnenenergie nutzen, die Ihre Sonnenkollektoren erzeugen, und haben so mehr Kontrolle darüber, wann und wie Sie die Sonnenenergie nutzen.
Lithium-Ionen-Batterien sind die beliebteste Art von Solarbatterien und arbeiten durch eine chemische Reaktion, die Energie speichert und sie dann als elektrische Energie für die Verwendung in Ihrem Zuhause freisetzt.Ob Sie sich für ein DC-gekoppeltes, AC-gekoppeltes oder Hybridsystem entscheiden, Sie können die Rentabilität Ihrer Solarstromanlage steigern, ohne auf das Stromnetz angewiesen zu sein.
Postzeit: 09.07.2022