Schritt-für-Schritt-Anleitung: Solarmodule & Batterien in Reihe verdrahten für zuverlässiges 24V-System

Reihenschaltung von Solarmodulen und Batterien mit automatischem USV-System – 24V Installation

In diesem Solarmodul-Verdrahtungs-Installationstutorial zeigen wir, wie man zwei Solarmodule und Batterien in Reihe mit automatischem USV/Wechselrichter für 120V-230V AC-Last, Batterieladung und direkte DC-Last vom Laderegler verdrahtet.

PV-Module und Batterien sind im Bereich von 12-24-36V usw. erhältlich. Das häufigste ist das 12V-System. Offensichtlich ist die Reihenschaltung für Solarmodul- und Batterieinstallation weniger üblich, da das System nur das Spannungsniveau erhöht (von 12V DC auf 24V DC), was nur in einem 24V-Wechselrichtersystem anwendbar ist. Mit anderen Worten: Zusätzliche Last kann von diesem System nicht versorgt werden, und der Batterieladevorgang wird im Vergleich zur Parallelschaltung langsamer sein. Dies liegt an der gleichen Stromkapazität in Reihenschaltung für sowohl Batterien als auch PV-Module.

Die meisten Solarmodule und Batterien sind in 12/24/36V usw. erhältlich. Wenn Sie dem System zusätzliche Kapazität hinzufügen möchten, müssen Sie das System in Parallelkonfiguration verdrahten. Angenommen, eine einzelne Batterie versorgt einen Deckenventilator für 6 Stunden. Derselbe Ventilator kann für 12 (fast doppelt so lange) Stunden durch zwei Batterien (mit gleicher Kapazität) parallel betrieben werden. Zusätzlich laden die zwei parallel geschalteten Solarmodule die Batterien schneller und versorgen zusätzliche Last.

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

Dieses Setup ist für ein 24V-Wechselrichtersystem erforderlich. Aus diesem Grund müssen wir die PV-Module und 12V-Batterien in Reihe verdrahten, um das gewünschte Spannungsniveau zu erhalten. Beachten Sie, dass Sie mehrere Solarmodule und Batterien in Reihe, parallel oder Reihe-Parallel für 12V, 24V, 36V oder 48V DC-Systeme verdrahten können.

Wir wissen, dass der Strom in Reihenschaltung gleich ist, während das Spannungsniveau unterschiedlich ist, d. h. Spannungen sind in Reihenschaltung additiv. Auf diese Weise addiert sich das Spannungsniveau sowohl der Solarmodule als auch der Batterien. Mit anderen Worten: Die 12V DC von Solarmodul und Batterien (in Reihe) würden haben:

V₁ + V₂ + V₃ … + V_n

d. h.

12V + 12V = 24V.

Während die Amperestunden (Ah) der Batterie sowie der Strom in den Solarmodulen gleich bleibt (Reihenschaltung)

I₁ = I₂ = I₃ … I_n

5A = 5A = 5A … (Solarmodule)

100Ah = 100Ah = 100Ah … (Batterien)

Hinweis: Die Amperestunden-Kapazität (Ah) der Batterien (sowie das Spannungsniveau der Solarmodule) muss für alle Batterien gleich sein, während sie in Reihe oder Parallel geschaltet werden.

Auf diese Weise erhalten wir das erforderliche 24V DC für unser 24V DC-Wechselrichtersystem. Der Wechselrichterausgang (120 oder 230V AC) ist direkt an die AC-Last (d. h. Ventilatoren, Glühbirnen etc.) angeschlossen. Zudem können Sie die DC-Last direkt an die DC-Ausgangsklemmen im Solarladeregler anschließen.

Um zwei oder mehr Solarmodule und Batterien in Reihe zu verdrahten, verbinden Sie einfach den positiven Anschluss des Solarmoduls oder der Batterie mit dem negativen Anschluss des Solarmoduls oder der Batterie und umgekehrt (jeweils) wie in der untenstehenden Abbildung gezeigt.

Das folgende Verdrahtungsdiagramm zeigt, dass das Solarmodul die Batterie lädt sowie die AC-Last über Batterien und Wechselrichter versorgt. Während Schatten/Nacht (wenn keine Erzeugungsleistung von den Solarmodulen vorhanden ist) wird die Batterie als Backup-Strom verwendet und versorgt die AC-Last über den Wechselrichter. Dieser gesamte Prozess erfolgt automatisch durch USV, d. h. keine manuelle Aktion oder Umschaltung/ATS-Schalter ist erforderlich, um mehrere Lasten EIN/AUS zu schalten.

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