Neue Energieist ein wesentlicher Bestandteil unserer modernen Gesellschaft. Angesichts der zunehmenden Dringlichkeit des Klimawandels steigt der Bedarf an erneuerbaren Energiequellen, um unsere Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen zu reduzieren. Erneuerbare Energiequellen wie Solar- und Windenergie gewinnen an Popularität, und Batteriespeicher spielen eine entscheidende Rolle bei der Speicherung und Abgabe dieser Energie, um sicherzustellen, dass wir bei Bedarf Strom haben. In diesem Artikel geben wir Ihnen eine detaillierte Anleitung zur Bestimmung der Größe eines Batteriespeichers, um Ihren Energiebedarf zu decken. Als Beispiel betrachten wir einen täglichen Verbrauch von 10 Kilowattstunden.
Die Bedeutung der Batteriebankgröße
Eine der größten Herausforderungen beim Batteriekauf ist die richtige Wahl der Batteriebankgröße, um den Anforderungen Ihres Systems gerecht zu werden. Ist die Batteriebank zu klein, müssen Sie bei Strommangel möglicherweise stark auf Generatorkraftstoff zurückgreifen. Ist die Batteriebank hingegen zu groß, kann dies zu unnötiger Kostenverschwendung führen, da Sie möglicherweise zusätzliche Solarmodule oder einen größeren Generator benötigen, um die überdimensionierte Batteriebank zu laden.
Die Größe eines Batteriespeichers richtet sich in der Regel nach Ihrem täglichen Stromverbrauch, der üblicherweise in Kilowattstunden pro Tag (kWh/Tag) gemessen wird. Wenn Sie sich über Ihren täglichen Stromverbrauch nicht sicher sind, empfehlen wir Ihnen die Verwendung eines netzunabhängigen Größenrechners, um den richtigen Wert zu ermitteln. In unserem Beispiel gehen wir von einem täglichen Verbrauch von 10 Kilowattstunden aus.
Berechnung der Batteriebankgröße
Sobald Sie Ihren täglichen Energieverbrauch kennen, können Sie die Größe Ihres Batteriespeichers mit der folgenden Methode berechnen:
Beginnen Sie mit Ihrem täglichen Energieverbrauch (z. B. 10 kWh/Tag).
Berücksichtigen Sie die Batterieeffizienzfaktoren. Bei Blei-Säure-Batterien liegt der Wirkungsgrad typischerweise bei etwa 80 %, während Lithiumbatterien einen Wirkungsgrad von etwa 95 % erreichen.
- Blei-Säure: 10 kWh x 1,25 (Effizienz)
- Lithium: 10 kWh x 1,05 (Effizienz)
Berücksichtigen Sie die Entladetiefe (DOD). Blei-Säure-Batterien haben typischerweise eine DOD von etwa 50 %, während Lithium-Batterien bis zu 80 % erreichen können.
- Blei-Säure: 10 kWh x 2 (50 % DOD)
- Lithium: 10 kWh x 1,25 (80 % DOD)
Berücksichtigen Sie die Effizienzfaktoren für Wechselrichter und Laderegler. Für die meisten Geräte reicht ein Wirkungsgrad von 5–10 % aus.
- Blei-Säure: 10 kWh x 1,1 (Effizienz)
- Lithium: 10 kWh x 1,05 (Effizienz)
Berücksichtigen Sie den Einfluss der Temperatur, der die Batteriekapazität beeinflussen kann. Bei einer Umgebungstemperatur von 15 °C können Sie die im jeweiligen Datenblatt angegebenen Temperaturmultiplikatoren verwenden.
- Blei-Säure: 10 kWh x 1,05 (Temperaturmultiplikator, basierend auf einer Umgebungstemperatur von 60 °F)
- Lithium: 10 kWh x 1,05 (Temperaturmultiplikator, basierend auf einer Umgebungstemperatur von 60 °F)
Ergebnisse der Batteriebankkapazitätsberechnung
Die obigen Formeln geben an, wie viele Kilowattstunden (kWh) Batteriekapazität Sie benötigen, um Ihren täglichen Strombedarf zu decken. Dabei werden Batterieeffizienz, Ladezustand (DOD), Wechselrichter, Ladereglereffizienz und Temperaturfaktoren berücksichtigt. Für unser Beispiel mit 10 kWh pro Tag ergeben sich folgende Berechnungen:
- Blei-Säure: 10 kWh x 1,25 x 2 x 1,1 x 1,05 = 28 kWh Blei-Säure-Batteriekapazität
- Lithium: 10 kWh x 1,05 x 1,25 x 1,05 x 1,05 = 14,47 kWh Lithiumbatteriekapazität
Diese Zahlen stellen die Mindestkapazität Ihres Batteriespeichers dar, da diese Formeln auf der Versorgung mit Strom für einen Tag basieren. Ihre Solaranlage (und Ihr Notstromaggregat) müssen so ausgelegt sein, dass die Batterien täglich aufgeladen werden können.
Es ist erwähnenswert, dass Lithiumbatteriebänke eine geringere Gesamtkapazität haben, da sie tiefere Entladungen bewältigen können und eine höhere Effizienz aufweisen.
Umrechnung der Batteriekapazität in Amperestunden (Ah)
Die meisten Batterien werden in Amperestunden (Ah) angegeben. Um eine geeignete Batteriebank zu finden, teilen Sie die Gesamtkapazität (wie oben berechnet) durch die Spannung. Hier einige Beispiele:
Blei-Säure-Batterien:
- 28 kWh / 48 Volt = 583 Amperestunden
- 28 kWh / 24 Volt = 1.166 Amperestunden
- 28 kWh / 12 Volt = 2.333 Amperestunden
Lithiumbatterien:
- 14,47 kWh / 48 Volt = 301,46 Amperestunden
- 14,47 kWh / 24 Volt = 602,92 Amperestunden
- 14,47 kWh / 12 Volt = 1.205,83 Amperestunden
Größere Systeme verwenden im Allgemeinen höhere Spannungen (24 oder 48 Volt), da diese effizienter sind, weniger Kabel erfordern und die Installation von mehr Solarmodulen an jedem Laderegler ermöglichen. Die meisten größeren Wechselrichter sind für 24 oder 48 Volt ausgelegt.
Die Wahl der Systemspannung hängt von verschiedenen Faktoren ab. Die Batteriekapazität (in kWh) ist jedoch der beste Ausgangspunkt für die Planung eines netzunabhängigen Systems. Stellen Sie zunächst fest, wie viel Batteriekapazität Sie täglich benötigen, und dimensionieren Sie dann die anderen Systemkomponenten wie Solarmodule und Wechselrichter entsprechend.
Über Green Power
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Abschließend
Die Größe des Batteriespeichers ist entscheidend für erneuerbare Energiesysteme. Die richtige Batteriespeichergröße stellt sicher, dass Sie bei Bedarf ausreichend Strom haben und gleichzeitig unnötige Kostenverschwendung vermeiden. Mit den oben beschriebenen Methoden zur Berechnung der Batteriekapazität können Sie Ihren Energiebedarf besser decken und Ihre Solar- oder Windenergieanlage effizienter gestalten. Bei Fragen zu Solarmodulen oder der Dimensionierung von Batteriespeichern wenden Sie sich gerne an die Experten von Green Power. Wir unterstützen Sie bei der Verwirklichung Ihrer Vision von nachhaltiger Energie.
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Veröffentlichungszeit: 10. September 2023