24V Solarsystem-Verdrahtung: Parallele Module & Batterien in Reihe – Anleitung

Batterien in Reihe und PV-Module parallel verdrahten – 24V Installation

Während die meisten privaten PV-Modul-Installationen in 12V DC-Systemen erfolgen, gibt es Fälle, in denen wir 24V oder zusätzlich 36V, 48V usw. benötigen, abhängig von den Systemanforderungen.

Zudem müssen wir die Solarmodule parallel und die Batterien in Reihe schalten, aufgrund der Systembewertung und spezifischen Umgebung. Zum Beispiel, wenn wir 24V Solarmodule sowie Wechselrichter und Laderegler haben, während die verfügbaren (wirtschaftlichen) Batterien eine Nennspannung von 12V haben. Dann verbinden wir die Batterien in Reihe, um das 24V DC-System mit allen zugehörigen Geräten des 24V-Systems zu erhalten.

In diesem Szenario müssen wir die 24V PV-Module parallel schalten, während wir die 12V Batterien in Reihe schalten. In diesem Fall erhalten wir die folgenden elektrischen Größen mit unterschiedlichen Bewertungen für sowohl in Reihe geschaltete Batterien als auch parallel geschaltete Solarmodule wie folgt.

• Weiterführender Beitrag: Wie man Solarmodule & Batterien parallel für 12V System verdrahtet

Solarmodule parallel

Zwei parallel geschaltete Solarmodule haben jeweils 24V DC, 5A und 120W. Strom ist in Reihenschaltung additiv, während Spannung in jedem Abschnitt gleich ist. Zusätzlich ist Strom in Parallelschaltung unterschiedlich, während Spannung in jedem Zweig in Parallelschaltung gleich ist. Auf diese Weise:

Strom in parallel geschalteten Solarmodulen

I₁ + I₂ + I₃ …… I_n

d. h.

5A + 5A = 10A.

Spannung in parallel geschalteten Solarmodulen

V₁ = V₂ = V₃ …… = V_n

d. h.

24V = 24V

• Weiterführender Beitrag: Wie man Solarmodule & Batterien in Reihe für 24V System verdrahtet

Batterien in Reihe

Ebenso sind die Batterien invers im Vergleich zur Solarmodul-Verbindung geschaltet, d. h. Batterien sind in Reihe geschaltet. Angenommen, die Batteriebewertung beträgt 12V, 100Ah. In diesem Fall:

Strom in in Reihe geschalteten Batterien

I₁ = I₂ = I₃ …… I_n

d. h.

100Ah = 100Ah

Spannung in in Reihe geschalteten Batterien

V₁ + V₂ + V₃ …… + V_n

d. h.

12V + 12V = 24V

Vorsicht: Sowohl die Batterien als auch die Solarmodule müssen die gleiche Ah (Amperestunden)-Kapazität und Spannungsniveaus jeweils haben, während sie in Parallel- oder Reihenschaltung verbunden werden. Einfach ausgedrückt: Verbinden Sie keine 12V Batterie mit einer 6V Batterie in Reihe oder parallel. Ebenso verbinden Sie keine 12V Solarmodule mit 24V Solarmodulen in Parallel oder Reihe.

Gut zu wissen: In Reihe geschaltete Batterien addieren nur das Spannungsniveau, die Ah-Kapazität bleibt gleich. Alternativ kann die Batteriespeicherkapazität in Ah verdoppelt werden (100Ah + 100Ah = 200Ah), indem sie parallel geschaltet werden, wobei das Spannungsniveau gleich bleibt, also 12V.

Durch Befolgen der obigen Verdrahtungskonfiguration erhalten wir das gewünschte 24V-System für alle Solarmodul-Systemkomponenten.

Das folgende Verdrahtungsdiagramm zeigt, dass die zwei 24V, 5A, 120W parallel geschalteten Solarmodule die zwei 12V, 100Ah in Reihe geschalteten Batterien über den Laderegler laden. Zusätzliche 24V DC-Last kann direkt an den Laderegler (DC-Ausgangsklemmen) angeschlossen werden.

Bei normalem Sonnenschein/Tag können die Solarmodule die Stromversorgung über einen Wechselrichter und automatische USV-Verdrahtung an die AC-Lasten liefern. Während der Nacht/Schatten kann die AC-Last über die Batterien (gespeicherte Energie als Backup-Strom) versorgt werden, da die Batterien auch an den Wechselrichtereingang angeschlossen sind. Der gesamte Prozess kann automatisch ohne Verwendung von Umschalter/ATS-Schalter oder manueller EIN/AUS-Bedienung aufgrund des Automatikbetriebs von Wechselrichter/USV durchgeführt werden.