Beste Batteriespannung für Lumentree
Es ist die erste und trotzdem sehr wichtige Frage: Welche Akku-Spannung?
Darüber grübeln viele DIY PV-Heimwerker: Soll ich eine 24V Batterie nehmen oder doch lieber eine 48V-Batterie oder noch höher? Nehme ich prismatische Zellen oder doch lieber eine fertige Batterie? Diese Fragen möchten wir hier aufgreifen und anhand von Praxisbeispielen erklären, auf welche Spannung Sie setzen sollten.
LiFePo4-Batterie-zellen
Batterieströme - häufig unterschätzt
Zu aller erst sei gesagt, dass viele Hobby-Heimwerker die Ströme unterschätzen, die eine Batterie-Anlage mit sich bringt. Diese sind um ein Vielfaches höher, als die, normale Stromkreise im Haus übertragen müssen. Während an einer Haushaltssteckdose 230V anliegen, ist es bei Batterien häufig nur 24V oder 48v. Daraus resultiert natürlich, dass bei gleicher Leistung viel höhere Strom fließen müssen.
Wie hoch Batterieströme sind
Wie hoch der Strom einer Batterie im Normalbetrieb sein kann, haben wir in einer Beispielrechnung auf der rechten Seite verdeutlicht. Doch was kann man sich unter diesen Strömen vorstellen?
An einer normalen Haushaltssteckdose fließen üblicherweise maximal 16 Ampere. Dies bedeutet, dass an einer Batterie bedeutend höhere Leiterquerschnitte notwendig sind, um die Ströme zu übertragen.
Warum größere Querschnitte notwendig sind
Wenn Strom durch einen Leiter fließt, entsteht Wärme. Die Menge der Wärme hängt davon ab, wie viel Strom durch den Leiter fließt und wie gut der Leiter Strom leiten kann. Je besser er leitet, desto geringer ist der Widerstand und desto weniger Wärme entsteht. Gleichzeitig hängt der Widerstand auch von der Länge der Leitung ab, denn je länger die Leitung, desto höher ist der Widerstand.
Wie bereits festgestellt, steigt der Widerstand mit größerer Leiterlänge und kleinerem Leiterdurchschnitt an. Mit einem größeren Widerstand steigt jedoch nicht nur die Wärmeentwicklung, sondern auch der Spannungsverlust. Es geht also Spannung verloren, während Strom durch den Leiter fließt. Dieser Verlust wird nochmal größer, je mehr Strom durch den Leiter fließt.
Strom errechnen
Strom (I) = Leistung (P) / Spannung (U)
Beispiel
Wir nehmen an, dass Sie an einer 24V-Batterie eine Gesamtleistung von 2000 Watt erreicht werden soll.
Strom = Leistung (2000 W) / Spannung (24 V)
Strom = 83,3 Ampere
Die richtige Batteriespannung finden
Grundsätzlich lässt sich sagen, dass eine höhere Batteriespannung viele Vorteile mit sich bringt. So können kleinere Querschnitte gewählt werden und die Wärme- und Leitungsverluste sind geringer. Eine gute Batteriespannung ist 48 Volt.
Bis 120 Volt DC oder 50 Volt AC können Sie Anlagenteile ohne weitere Gehr mit Ihrem Körper berühren. Es fließen aufgrund des hohen Widerstands von etwa 1000 Ohm noch keine gefährlichen Ströme.
Aber Achtung: Nicht isolierte Werkzeuge können gefährliche Kurzschlüsseerzeugen. Es fließen schnell Ströme von mehr als 1000 Ampere, die zu einem Schmelzen von Metall und Lichtbögen führen können.
Auch die Spannungsfestigkeit der verwendeten Komponenten muss beachtet werden. Denn auch die Ladegeräte müssen für die jeweilige Batterie-Spannung ausgelegt sein. Gängige Spannungen wie 24V oder 48V werden von den fast allen Herstellern unterstützt.
Für untypische Spannungen wie 36V, 60V, 72V oder 96V sind jedoch spezielle Geräte notwendig.
Möchten Sie Ihre Batterie über ein MPPT-Ladegerät (z.B. Victrom Smart Solar 100/30) aufladen, müssen Sie beachten, dass die PV-Spannung etwa 5 bis 10 Volt über der BatterieSpannung liegen sollte. Bei geringen PV-Spannungen reicht besonders bei schlechten Wetterverhältnissen die Spannug nicht aus, um eine 48V-Batterie zu laden. Im Zweifels beraten wir Sie hier gern.
48 Volt Batterien sind häufig erst ab einer Kapazität von mehr als 5 kWh erhältlich. Möchten Sie jedoch eine kleinere Batterie einsetzen, können Sie auch zu einer 24V Batterie greifen.
Die richtige Spannung für den Lumentree
Um die maximale Leistung nutzen zu können, empfehlen wir Ihnen bei einem Lumentree SUN 800 und SUN 1000 eine Batteriespannung von 48 Volt. Dadurch erreichen Sie die jweils maximalen Leistungen von 800 bzw. 1000 Watt auch bei geringer Batterieladung.
Bei einem SUN 2000 empfehlen wir Ihnen grundsätzlich ebenfalls 48 Volt, jedoch erreichen Sie bei 48 Volt nicht die maximale Leistung. Hier können Sie nachlesen, warum dies so ist. Für die volle Leistung sollten Sie zu einer 72 Volt Batterie greifen.
Fazit
In den allermeisten Fällen können Sie problemlos zu einer 48-Volt-Batterie greifen. Nur einigen wenigen Fällen kann eine Batterie mit weniger Spannung notwendig sein.