Wie man ein autarkes Photovoltaiksystem dimensioniert

Dieser Leitfaden bietet die Grundlagen für die Dimensionierung eines einfachen Solarenergiesystems, nützlich für diejenigen, die eine Off-Grid-Anlage installieren möchten.

„Schätzung des Verbrauchs“

Um das System korrekt zu dimensionieren, ist es notwendig, den Energieverbrauch der Geräte zu berechnen, die die produzierte Energie nutzen werden.

Nehmen wir als Beispiel einen Wohnmobil mit folgenden Verbräuchen:

2 x 15W Energiesparlampen (12VDC)
1 x 60W Wasserpumpe (12VDC)
1 x 48W Kühlschrank (12VDC)
1 x 50W Fernseher (240VAC)
1 x 600W Mikrowelle (240VAC) → Tatsächlicher Verbrauch: 900W

„1. Berechnung der Lasten für AC- und DC-Spannungen“

Wir berechnen die Gesamtverbräuche für die verschiedenen Spannungen:

🔹 DC-Lasten

Beleuchtung: 2 Lampen zu je 15W → 60Wh/Tag
Pumpe: 60W für 15 Min. → 15Wh/Tag
Kühlschrank: 48W für 8 Stunden → 384Wh/Tag
Gesamt DC-Lasten: 459Wh/Tag

🔹 AC-Lasten

Fernseher: 50W für 2 Stunden → 100Wh/Tag
Mikrowelle: 900W für 15 Min. → 225Wh/Tag
Gesamt AC-Lasten: 325Wh/Tag
Unter Berücksichtigung einer Invertereffizienz von 85% → 382Wh/Tag

Gesamt täglicher Verbrauch: 841Wh/Tag

„2. Berechnung der erforderlichen Photovoltaikleistung“

Bei einer durchschnittlichen Sonneneinstrahlung von 5 Stunden pro Tag:

Erforderliche Leistung: (841Wh / 5 Stunden) * 1,4 = 235W

Hinweis: Im Winter 4-4,5 Sonnenstunden berücksichtigen, um eine angemessene Produktion zu gewährleisten.

„3. Auswahl der Solarmodule oder DIY-Kits“

Um mindestens 235W Leistung zu erreichen, kann man wählen:

2 x 123W Solarmodule parallel geschaltet → 246W Gesamtleistung

„4. Laderegler“

Der Kurzschlussstrom der Module beträgt etwa **16,2A**. Um den Regler auszuwählen:

Reglerstrom = 16,2A x 1,25 = 20,25A

Es wird ein 30A-Regler empfohlen, der auch die Hinzufügung weiterer Module ermöglicht.

„5. Wechselrichter“

Um den Wechselrichter auszuwählen, muss die maximale gleichzeitige Last (Mikrowelle + TV) berücksichtigt werden:

**950W erforderlich → empfohlen wird ein 1200W Wechselrichter mit reiner Sinuswelle**.

Bei begrenztem Budget kann man einen Wechselrichter mit modifizierter Sinuswelle wählen, aber nur, wenn die Geräte keine Motoren enthalten.

„6. Batterien“

Um **3 Tage Autonomie** zu gewährleisten, wird die Dimensionierung der 12V Batterie sein:

Ah benötigt = (841Wh * 3/12V) / 0,7 * 1,1 = 330Ah

Hinweis: Der Faktor **1,1** ist auf die Effizienz der Batterien zurückzuführen, die normalerweise 90% beträgt.

„Fazit“

Indem man dieser Anleitung folgt, kann man ein autarkes Photovoltaiksystem korrekt dimensionieren. MR WATT bietet DIY-Photovoltaik-Kits und Komponenten für maßgeschneiderte Anlagen an.