Der Strombedarf ist nicht überall gleich, das gilt auch für Solaranlagen. Auf dem Markt sind verschiedene Arten von Solarstromsystemen erhältlich, die Ihren Anforderungen gerecht werden: netzgekoppelte, hybride und netzunabhängige Solarsysteme. Mit einem netzunabhängigen Solarsystem können Sie vollständig auf Solarenergie umsteigen und sich vom Stromnetz unabhängig machen. Bei einem netzgekoppelten Solarsystem ist Ihre Anlage zwar an das Stromnetz angeschlossen, verfügt jedoch nicht über Batterien. Beide Systeme garantieren keine konstante Stromversorgung, ein Hybrid-Solarsystem hingegen ist eine Kombination aus beiden Systemen. Informieren Sie sich über die Komponenten von Hybrid-Solarsystemen. Darüber hinaus erfahren Sie mehr über die Funktionsweise und Spezifikationen eines 10-kW-Solar-Hybridsystems.
Was ist ein Hybrid-Solarsystem?
Bei dieser Art von Solaranlage sind die Photovoltaikmodule sowohl an das Stromnetz als auch an einen Batteriespeicher angeschlossen . So wird der von den Solarmodulen erzeugte Strom im Stromnetz und im Batteriespeicher gespeichert. Die Solarmodule produzieren Strom, der zu Wechselrichtern geleitet wird. Die Wechselrichter wandeln diesen Gleichstrom in Wechselstrom um und versorgen damit Ihr Haus oder den Batteriespeicher.
Überschüssige Energie aus Solarmodulen wird in einer Batterie gespeichert, bis sie benötigt wird. Sobald die Batterie ausreichend geladen ist, wird der erzeugte Strom ins Netz eingespeist und generiert so Guthaben. So entsteht kein Stromverlust.
Was sind Komponenten eines Hybrid-Solarsystems?
Mit einer Hybrid-Solaranlage sichern Sie sich eine konstante Stromversorgung. Bei unzureichender Stromerzeugung durch die Solarmodule wird die Versorgung durch gespeicherte Guthaben im Stromnetz sichergestellt. Bei einem Stromausfall steht Ihnen eine Notstrombatterie zur Verfügung.
Da das System an mehrere Stromquellen angeschlossen ist, ist es im Vergleich zu netzgekoppelten und netzunabhängigen Solarsystemen etwas komplexer. Aus diesem Grund verfügt ein Hybrid-Solarsystem über vergleichsweise mehr Komponenten.
1. AC-Verteilerplatine/-Box (ACDB)
Diese Kiste ist zwischen Solarwechselrichter und Geräten installiert oder Geräte. Die beiden Hauptkomponenten der ACDB-Box sind SPD und MCB. Hier ist SPD Überspannungsschutzgerät Das System wird durch Erdung vor Spannungsspitzen geschützt. Ein Miniatur-Leistungsschalter (MCB) löst aus und unterbricht den Stromkreis bei hoher Spannung. AC-MCBs werden für niedrige Stromkreisströme verwendet, für hohe Stromkreisströme AC-Kompaktleistungsschalter (MCCB).
Für Anlagen mit einer Leistung zwischen 1 kW und 6 kW benötigen Sie einen einphasigen ACDB-Verteilerkasten mit einem Außenleiter und einem Neutralleiter. Solaranlagen mit einer Leistung von über 6 kW benötigen hingegen einen dreiphasigen Verteilerkasten mit drei Außenleitern und einem Neutralleiter. Diese Verkabelung ermöglicht die korrekte Handhabung der höheren Systemspannungen.
2. Bidirektionales (Leistungs-)Messgerät
Ein hybrides Solarsystem benötigt einen bidirektionalen Stromzähler, um sowohl die vom Solarsystem ins Netz eingespeiste als auch die eingespeiste Strommenge zu messen . Sobald die Batterien vollständig geladen sind, speist der Wechselrichter überschüssigen Strom ins öffentliche Netz ein, der nicht von den Geräten verbraucht wird. Dieser überschüssige Strom wird in Guthaben umgewandelt, mit dem der bezogene Netzstrom bezahlt wird. Die Monatsrechnung enthält die Positionen für den vom Solarsystem ins Netz eingespeisten Strom und den vom Netz bezogenen Strom.
3. Laderegler
Als nächstes kommt in der Liste der Hybrid-Solarsystemkomponenten ein Laderegler, der erhält die Gesundheit der Batterie-BackupSie regeln die an Verbraucher, Wechselrichter und Batterien gelieferte Stromstärke und Spannung. Bei Solarstromanlagen werden meist zwei Arten von Ladereglern eingesetzt: PWM und MPPT. Pulsweitenmodulation (PWM) und Maximum Power Point Tracking (MPPT) regeln den Strom und schützen die Komponenten vor Überladung, Unterladung und plötzlichen Spannungsspitzen.
a) MPPT
Dieses in die Solaranlage integrierte Gerät wandelt Spannung und Strom um. Der MPPT-Laderegler erkennt den Punkt, an dem die Solarmodule ihre maximale Leistung erbringen. Er regelt den Strom, der in die Batterie fließt, ohne den Stromkreis zwischen Solarbatterie und Solarmodulen zu unterbrechen. So wird sichergestellt, dass die Batteriespannung den Anforderungen entspricht. Dieser Laderegler eignet sich besonders für Systeme mit Minuspol an Masse, da er die negative Leitung als Referenz nutzt und anschließend wieder auf die positive Leitung umschaltet.
b) PWM
Diese Reihenladeregler verwenden einen Transistor, um Solarmodule mit Hochfrequenzbatterien zu verbinden. Ein Pulsweitenmodulator (PWM) passt den Strom selbstständig an, indem er die Geschwindigkeit und Länge der an die Batterie abgegebenen Impulse ändert. Der Laderegler arbeitet permanent als schneller Ein-/Ausschalter. Der Transistor im PWM-Regler kann entweder in die positive oder negative Leitung geschaltet werden, wodurch der Betrieb mit positiver und negativer Masse möglich ist.
4. Gleichstromverteiler/-kasten (DCDB)
Dieses Schutzgerät wird zwischen Solarmodulen und Solarwechselrichtern installiert, um diese vor Kurzschlüssen und Überspannung zu schützen. Ein Gleichstromverteilerkasten verfügt über einen Überspannungsschutz (SPD). Dieser schützt das System vor Spannungsspitzen und ist mit einer Sicherung ausgestattet, die bei Überspannung den Stromfluss unterbricht. Beim Kauf dieses Bauteils haben Sie die Wahl zwischen ein- und dreiphasigen Anschlusskästen, abhängig von der Leistung Ihrer Solaranlage.
Wenn Ihre Solaranlage eine Leistung zwischen 1 und 6 kW hat, benötigen Sie einen einphasigen DCDB. Bei einer Anlage mit mehr als 6 kW ist jedoch ein dreiphasiger Anschlusskasten erforderlich.
5. Hybrid-Wechselrichter
Die Hauptfunktion eines Hybrid-Solarwechselrichters unterscheidet sich nicht von anderen Wechselrichtern. Der Hybridwechselrichter wandelt den von Solarmodulen erzeugten Gleichstrom (DC) in Wechselstrom (AC) um die an die Solaranlage angeschlossene Geräte und Batterien liefern können. Hybrid-Wechselrichter Der Wechselrichter ist das Herzstück hybrider Solaranlagen. Er kann die Stromversorgung problemlos und ohne menschliches Eingreifen von einer Quelle auf eine andere umstellen. Hybrid-Wechselrichter sind in verschiedenen Wattstärken erhältlich, um Ihren Anforderungen gerecht zu werden und die Effizienz der Solaranlage zu erreichen.
6. Gestelle und Halterungen
Jede Solaranlage benötigt Gestelle und Halterungen zur Befestigung der Solarmodule auf dem Dach. Da jedes Dach eine andere Neigung hat und die Module unterschiedlich viel Sonnenlicht erhalten, können sie nicht einfach so auf dem Dach platziert werden. Solarmodule müssen in einem bestimmten Winkel geneigt sein, um eine möglichst lange Sonneneinstrahlung zu gewährleisten. Es gibt verschiedene Arten von Gestellen und Halterungen. Welche Art verwendet wird, hängt von der Dachform ab.
7. Solarbatterien
Eine Hybrid-Solaranlage verfügt über eine Batterie-Backup welche ermöglicht eine konstante Stromversorgung Ihres HausesSolarbatterien der Klasse C eignen sich vorzugsweise für ein Hybrid-Solarsystem. Die Dauer ihrer Notstromversorgung hängt von ihrer Effizienz ab. Sollten Ihre Solarmodule nicht genügend Strom erzeugen und es zu einem Stromausfall kommt, versorgt die Batterie Ihr Haus mit Strom. Überschüssiger Strom aus den Solarmodulen wird in einer Batterie gespeichert und bei Bedarf genutzt.
8. Sonnenkollektoren
Ein hybrides Solarsystem ist ohne Solarmodule unvollständig . Hybrid bedeutet, dass die Stromversorgung aus verschiedenen Quellen erfolgt. Daher sind Photovoltaikmodule (PV-Module) für die Solarenergiegewinnung erforderlich. Der von den Solarmodulen erzeugte Gleichstrom wird einem Wechselrichter zugeführt, wo er in Wechselstrom umgewandelt wird. Verschiedene Arten von Solarmodulen weisen unterschiedliche Wirkungsgrade und Lebensdauern auf. Es gibt hauptsächlich drei Arten von Solarmodulen : monokristalline, polykristalline und Dünnschicht-Solarmodule (amorphe Solarmodule). Monokristalline Module halten in der Regel etwa 30 Jahre. Polykristalline Module sind weniger effizient als monokristalline Module, haben aber eine kürzere Lebensdauer. Ihre maximale Lebensdauer beträgt wahrscheinlich etwa 25 Jahre. Polykristalline Module werden hauptsächlich für private und gewerbliche Anwendungen eingesetzt. Dünnschicht-Solarmodule sind am wenigsten effizient und werden für kleinere Anwendungen verwendet. Ihre Lebensdauer ist ebenfalls kürzer als die der anderen Modultypen.
Komponenten und Funktionsweise eines Hybrid-Solarsystems: Wie funktionieren sie?
Die Komponenten eines hybriden Solarsystems arbeiten synchronisiert, um einen reibungslosen Systembetrieb zu gewährleisten. Die Stromerzeugung beginnt in den Photovoltaikmodulen, die Photonen aus dem Sonnenlicht absorbieren . Dies führt zur Schwingung der Elektronen in der Solarzelle. Eine Solarzelle besteht aus zwei dünnen Schichten, von denen eine positiv und die andere negativ geladen ist. Dadurch entsteht ein elektrisches Feld. Dieses Feld reagiert auf die absorbierte Wärme- und Lichtenergie der Sonne und erzeugt so Gleichstrom.
Gleichstrom fließt im Allgemeinen in eine Richtung. Der von Solarzellen erzeugte Strom wird über die mit den Solarmodulen verbundenen Stromstränge zum Wechselrichter geleitet . Da die meisten Geräte mit Wechselstrom betrieben werden, ist ein Wechselrichter zur Umwandlung erforderlich.
Ein Solarwechselrichter wandelt Gleichstrom in Wechselstrom um und überträgt diesen an die Solarbatterie und das Stromnetz. Solarbatterien werden mit diesem Strom geladen, und das Stromnetz liefert den Strom für die Stromversorgung von Haushaltsgeräten. An bewölkten Tagen, wenn die Stromerzeugung der Solarmodule nicht ausreicht, wird der benötigte Strom aus dem Stromnetz geliefert.
Bei einem nächtlichen Stromausfall gibt es keinen Solarstrom; daher wird der in Batterien gespeicherte Strom zur Stromversorgung Ihres Hauses genutzt. Ich hoffe, Sie haben die Funktionsweise des hybriden Solarsystems verstanden.
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Was sind die Spezifikationen eines 10-kW-Solar-Hybridsystems?
Hybrid-Solaranlagen sind in verschiedenen Leistungsstufen erhältlich und können Geräte mit unterschiedlichem Strombedarf betreiben. Eine 10-kW- Hybrid-Solaranlage erzeugt 44–55 kW pro Tag und verfügt über einen Solarspeicher mit einer Kapazität von ca. 10 kWh. Diese Strommenge reicht für einen Haushalt mit 5–7 Personen aus. Ein 10-kWh-System lässt sich per App und Webportal fernüberwachen und steuern. Im Folgenden finden Sie die Spezifikationen einer 10-kW-Hybrid-Solaranlage.
| Typ | Hybrid |
| Zubehör | Combiner-Box, PV-Kabel, MC4 und Montagehalterung |
| Akku | 12V 250AH * 20 |
| Zertifikat | TÜV/CE/CEC/INMETRO/SEC/CQC/ISO/FIDE |
| Abmessungen | Europa- und US-Standard |
| Wechselrichter | 10 kW (3-phasig) |
| maximale Kraft | 11130w |
| Notion | Systemkapazität je nach Kundenwunsch anpassbar |
| Verpackung | Systemanschlusszeichnungen (Montage) und Standard-Holzpaket |
| PV-Solarmodule | 42 * 265W |
| Systemkapazität | 10 kW |
| Garantie | 25 Jahre |
Sie kennen nun die Komponenten von Hybrid-Solaranlagen. Neben Solarmodulen, Batterien und Wechselrichtern sind Laderegler ebenso wichtig. Die Installation einer Solaranlage ist kostspielig, und niemand möchte, dass Wechselrichter oder Batterie durch Spannungsschwankungen beschädigt werden. Um solche Probleme zu vermeiden und eine langlebige und zuverlässige Solaranlage zu gewährleisten, benötigen Sie effiziente Komponenten. Nur so können Sie sicherstellen, dass Ihre Hybrid-Solaranlage optimal funktioniert und Sie die maximale Leistung erzielen.
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