Solarladegeräte

Um die Solarenergie zu verwenden gibt es zwei Kategorien, direkt verbrauchen oder Speichern.

Direkter Verbrauch

Letzteres ist schwierig, da je nach Sonneneinstrahlung starke Spannungsschwankungen, hohe Leelaufspannungen und schwache/nicht-konstante Ströme für viele elektrischen Verbraucher nicht die nötigen Rahmenbedingungen bieten. Da Solarmodule immer Gleichspannungen liefern, wäre ohnehin Wandlung in Wechselstrom nötig.

Speichern

Speichern in Batterien

Das Zwischenspeichern bietet zahlreiche Möglichkeiten:

• Abruf der Leistung bei Bedarf und unabhängig der Sonne
• Hochbelastbare Batterien sorgen für mehr Leistung
• Stabile Bedingungen für Strom und Spannung. 

Für das Speichern in Batterien gibt es die Möglichkeit der direkten Speicherung, mit einem Ladegerät oder einem Solarladeregler.

Direktes Speichern

Man kann Solarmodule direkt an wiederaufladbare Batterien anschließen. Man verzichtet jedoch auf den Schutz durch Überspannung/Überladung. Das führt nicht nur zu kritischen oder gefährlichen Bedingungen für die Batterie, sondern auch für den Menschen.

Speicherung mit Laderegler

Einfache Ladegeräte bieten Schutzfunktionen für die zu ladende Batterie. Auch  ein Schutz vor Tiefentladung sorgt für längere Lebensdauer. Hier eine Auswahl an Schutzfunktionen:    Überladeschutz, Tiefentladeschutz, Verpolschutz von Modul, Last und Batterie, Verpolschutz durch interne Sicherung, Automatische elektronische Sicherung, Kurzschlussschutz, Überspannungsschutz am Moduleingang, Leerlaufschutz ohne Batterie, Rückstromschutz bei Nacht, Übertemperatur- und Überlastschutz, Abschaltung bei Batterieüberspannung…

Der Nachteil dieser Ladegeräte ist, dass die Module nicht im optimalen Punkt von Strom und Spannung (MPP) arbeiten und die Spannung des Solarmoduls sich auf die Ladespannung der Batterie reduziert. Es wird auf dem Weg Leistung verschenkt und es ist das Verhältnis von Kosten-/Nutzen eines billigen Ladereglers zu überdenken.

Speicherung mit Solarladeregler

Obwohl sich viele Ladegeräte Solarladegeräte nennen, so machen doch zumindest eine Funktion den Unterschied: MPP-Tracking. Damit ein Solarmodul immer am MPP operiert, regelt üblicherweise ein sogenannter MPP-Tracker (MPPT) die Spannung auf den benötigten Wert. Dieser variiert hierzu den entnommenen Strom um einen kleinen Betrag, errechnet jeweils das Produkt aus Strom und Spannung, und stellt den Stromwert in Richtung höherer Leistung nach. Dieses iterative Verfahren führt ein Mikroprozessor ständig aus, sodass auch bei wechselnden Bestrahlungsverhältnissen (Faktor >10 zwischen bewölktem Himmel und Sonne) immer ein Betrieb im maximalen Leistungspunkt vorliegt. Leistungssteigerungen von etwa 20% sind realistisch, das sorgt für Kosteneinsparungen bei der Modulauswahl oder kürzeren Ladezeiten.