Mit passenden Komponenten einen Solarenergiegenerator bauen

Die umfassendere Einführung erneuerbarer Energien ist ein wesentliches Instrument im Kampf gegen den Klimawandel. Die Flexibilität und Effizienz der Solarenergie haben dazu geführt, dass sie sich zu einer der beliebtesten Optionen entwickelt hat.

Einsatzbereiche der Solar-Energie in Industrie und Freizeitbereich

Aktuell stellen Solarlösungen eine bewährte und verlässliche Stromquelle für verschiedene Branchen und Anwendungsfälle dar. In industriellen Umgebungen beispielsweise bietet diese Energiequelle eine äußerst anpassungsfähige Möglichkeit, Sensoren und andere installierte Infrastruktur an schwer zugänglichen, netzunabhängigen Standorten mit Strom zu versorgen. Viele Versorgungsunternehmen setzen solche Lösungen als Teil von Internet-of-Things-Netzwerken (IoT) ein. Solarenergie hilft hier in erheblichem Maß, Kosten und Arbeitszeit für Installation und Wartung zu sparen.

Im Freizeitbereich wird die Solarenergie inzwischen häufig in mobilen Anwendungen eingesetzt und dient als wirksames Mittel zum Aufladen von Batterien für Bootsfahrten, Camping- und Caravaning-Ausflüge.

Auch im öffentlichen Nahverkehr kommt diese Energieform zur Unterstützung der Beleuchtung und im Rahmen der Beschilderung an Bahnhöfen, Bushaltestellen und anderen Knotenpunkten zum Einsatz. Kurz gesagt, Solarenergie ist eine äußerst anpassungsfähige und nachhaltige Lösung, die mehrere Anforderungen erfüllen kann.

Vorbereitung der Systemspezifikation

Da Solarenergie immer beliebter wird, kommen auch professionelle Instandhalter und Enthusiasten erneuerbarer Energien nicht umhin, sich eine fundierte Meinung darüber zu bilden, wie ein Solarenergiegenerator gebaut werden kann, der die optimale Leistung erbringt. In vielen Fällen ist es ein guter Ansatz, das System aus der umgekehrten Richtung zu betrachten und mehrere Schlüsselfunktionen ins Auge zu fassen.

Wenn wir mit der Speicherung beginnen, ist es wichtig zu verstehen, wie viel Energie die zugehörige Batterie speichern kann. Ausgehend davon lässt sich das Solarpanel spezifizieren, das den „Vorrat“ an benötigter Energie ausreichend auffüllen kann. Beispielsweise könnte eine 20-Ah-12-V-Batterie (240 Wh) 240 W für eine Stunde, 120 W für zwei Stunden oder sogar 2 W für 120 Stunden liefern. Parallel dazu muss auch die Gerätenutzung berücksichtigt werden – wie viel Energie werden die zu versorgenden Endgeräte verbrauchen und wie lange werden sie in Betrieb sein?

Unter Berücksichtigung dieser Faktoren muss die Energieerzeugung in den Blick genommen werden. Dazu ist zunächst das richtige Solarmodul auszuwählen und zu bewerten, wie viel Energie es erzeugen kann. Die erzeugte Energie ergibt sich aus der Stromerzeugung (in W) multipliziert mit der Sonneneinstrahlungszeit, die je nach Jahreszeit, Wetter, Position und Ausrichtung des Sonnensystems variieren kann. Darüber hinaus ist eine Bewertung wichtiger zugehöriger Geräte erforderlich, darunter Laderegler, die den Strom stabilisieren und für die Geräte nutzbar machen, sowie Kabel und Anschlüsse, die über viele Jahre hinweg Sicherheit und einen qualitativ hochwertigen Betrieb gewährleisten müssen.

Diese Überlegungen kann man als die Frühphase der Vorbereitung der Systemspezifikation bezeichnen. Nachdem sie durchlaufen ist, kann der Solaranwender die richtigen Komponenten für die jeweilige Aufgabe auswählen. Aber nicht alle Produkte wie Solarmodule, Wechselrichter, Kabel und Steckverbinder sind gleichwertig – und es ist entscheidend, Faktoren wie Qualität und die Fähigkeit zum Zusammenspiel mit verschiedenen Systemen zu bewerten, um sicherzustellen, dass das Solarsystem langfristig effizient und zuverlässig ist.

Auswahl der geeigneten Panels

Als allgemeine Faustregel für die Auswahl von Solarmodulen gilt, dass 5-W- bis 45-W-Module ideal für kleine netzunabhängige Projekte geeignet sind. Mit 60-W- bis 200-W-Modulen lassen sich hervorragend Batterien in Gebäude-, Mobil- und Schiffsanwendungen mit 12-V-Gleichstromgeräten aufladen. Außerdem können mit ihrer Hilfe Geräte mit 120–240 V Wechselstrom mit einem Wechselrichter betrieben werden.

Typischerweise gibt es zwei Haupttypen von Solarmodulen: monokristalline und polykristalline.

Sie unterscheiden sich in Herstellungsprozess, Aussehen, Effizienz und Kosten. Monokristalline Panels werden aus einer Einkristall-Struktur hergestellt, haben einen höheren Wirkungsgrad und funktionieren bei schlechten Lichtverhältnissen effektiver, allerdings sind sie in der Regel teurer. Polykristalline Module bestehen dagegen aus mehreren Kristallen, haben einen etwas geringeren Wirkungsgrad, dafür sind sie im Allgemeinen günstiger. Beide Varianten haben also ihre spezifischen Vorzüge und werden dementsprechend in verschiedenen Solarenergieanwendungen eingesetzt.

Neben der Frage, ob monokristalline oder polykristalline Module am Einsatzort wahrscheinlich eine gute Leistung erbringen, gibt es allerdings noch andere wichtige Kriterien für die Wahl eines Solarmoduls. Beispielsweise ist es am besten, Module auszuwählen, die zu 100 Prozent in elektrischer und mechanischer Hinsicht gemäß den Normen TÜV Rheinland und IEC 61215 getestet wurden. Einige Lieferanten führen auch Elektrolumineszenz-Tests an ihren Panels durch, um sicherzustellen, dass keine lebensdauerverkürzenden Mikrorisse im Zellkreislauf entstehen.

Auch Solarmodule gibt es in verschiedenen Qualitäten – wobei Zellen der Klasse A maximale Leistung in allen Lichtspektren liefern, aber bei kleinsten Gesamtabmessungen. Dadurch entsteht ein kompakteres, robusteres und leichteres Solarpanel. Auch das Panel-Layout ist von entscheidender Bedeutung – der vergrößerte Abstand zwischen den Zellen und der Rahmenkante führt zu einer Ertragssteigerung von bis zu 2,5 %.

Auch die Zuverlässigkeit ist ein entscheidendes Kriterium. Einige Anbieter von Solarmodulen stellen sicher, dass alle kristallinen Module eine 20-jährige Zellleistung liefern können. Dazu testet der Hersteller sie in hochmodernen Klimakammern. Hier stellt sich heraus, ob sie den Auswirkungen von Salzwassersprühnebel, Frost, Hagelkörnern und Ammoniak standhalten, und Staub und Sand in den rauesten Umgebungen von -40 bis +80 °C vertragen.

Stecker und Kabel sind wichtig

Wie bereits erwähnt, sind Solarmodule ein entscheidender Bestandteil einer umfassenderen Solarlösung. Aber es gibt noch viele andere Produkte und Komponenten, die bei der Auswahl einer detaillierten Betrachtung wichtig sind. Letztendlich basieren alle Solarsysteme auf der nahtlosen Integration mehrerer Geräte – und sind daher nur so gut wie die Summe ihrer Teile.

Beispielsweise wird leicht übersehen, welche Rolle Steckverbinder wie Stecker, Steckdosen und Adapter in einer Solaranlage spielen – obwohl sie für die Gesamtleistung von entscheidender Bedeutung sind. Diese Komponenten verbinden die Panels mit anderen Panels, Batterien, Ladereglern und Anschlusskästen. Der gebräuchlichste Solarstecker-Typ ist der MC4-Stecker: ein standardisierter einpoliger Stecker mit integrierter Zugentlastung und Verriegelungen.

Diese Verriegelungen sorgen für sicheres Stecken und Schutz vor unbeabsichtigtem Lösen von Stecker und Buchse. Da sie häufig im Freien verwendet werden, sind MC4-Stecker wetterfest und werden mit doppelt isolierten und UV-beständigen Kabeln kombiniert. Diese Kabel sind in einem breiten Umgebungstemperaturbereich (normalerweise von -40 bis 100 °C) betreibbar – was sie zur geeigneten Wahl für Außenanwendungen macht, bei denen extreme Wetterwechsel nicht selten sind.

Wie sich die Auswahl vereinfachen lässt

Dies sind nur einige Faktoren, die bei der Spezifikation einer Solaranlage berücksichtigt werden müssen. Und manchmal stehen professionelle Instandhalter genauso wie Enthusiasten erneuerbarer Energien bei der Auswahl der am besten geeigneten Systeme und Komponenten vor einer verwirrenden Auswahl.

Glücklicherweise gibt es Anbieter, die einen One-Stop-Shop anbieten und die Flexibilität und Skalierbarkeit ermöglichen, um ein Solarsystem für jede Anwendung zu erstellen. Dieser Ansatz erleichtert es dem Lieferanten, eine umfassende Bewertung aller erforderlichen Teile abzugeben. Strenge interne Qualitätskontrollen und Tests wirken sich erheblich auf Leistungsfaktoren wie Effizienz und Zuverlässigkeit aus.

Die RS Eigenmarke RS Pro baut auf einen umfassenden Ansatz im Bereich der Solarenergie. Sie bietet alles aus einer Hand. Das Sortiment umfasst 1,5-W- bis 150-W-Solarmodule, Laderegler, Batterien, Wechselrichter, Steckverbinder, Kabel und sogar Werkzeugsätze.

Dazu gehören auch Struktursysteme, Hardware, technische Materialien, Prüfgeräte und Leistungsmonitore. Die nahtlose Integration dieser Komponenten beseitigt Komplexität und Zweifel und ermöglicht es Anwendern, ihre Solarlösungen mit großem Vertrauen in die Qualität des Ergebnisses zu entwickeln. Das RS PRO Solarportfolio ist außerdem modular und skalierbar, sodass zukunftssichere Systeme entstehen, die bei Bedarf schnell erweitert und angepasst werden können.

RS PRO bringt umfassende Erfahrung aus der Versorgung mit elektronischen Komponenten ein und nutzt diese, um Kunden durch den Solarauswahlprozess zu begleiten. Was auch immer die Anforderungen sein mögen, bringt der Anbieter sein Fachwissen ein, um zu versuchen, eine optimale Solarlösung hervorzubringen, die die Systemleistung, Effizienz, Zuverlässigkeit und Haltbarkeit maximiert.