Wind- und Solar-Energieanlagen wandeln die Kraft des Windes
beziehungsweise die Energiestrahlung des Sonnenlichts in elektrische
Energie um. Dabei wird Windkraft per Generator in elektrische Energie
umgewandelt, während bei Solaranlagen der photoelektrische Effekt in
Halbleiterzellen ausgenutzt wird.
Um die Perioden ohne Sonneneinstrahlung oder mit Flaute zu
überbrücken, wird die Energie in Akkumulatoren gespeichert. Die
Steuerung dieses Speichervorganges übernehmen Laderegler. Sie
sorgen dafür, dass der ankommende Strom in gewünschter oder
erforderlicher Menge in den/die Akkumulatoren hineinfließt. Sie
schützen vor Überladung oder Tiefenentladung und tragen somit
zur Schonung der Speicherakkus und letztendlich zu deren Langlebigkeit
bei. Am Laderegler befinden sich zudem die Ausgänge zum Anschließen
der Verbraucher. Somit ist der Laderegler sozusagen die
„Management-Zentrale“ zwischen Stromerzeugung, -speicherung und -verbraucher.
Wie ist ein Laderegler aufgebaut?
Ein Laderegler besteht aus einem elektronischen Analysetool,
das die bereitgestellte Energie vom Solarmodul oder Windgenerator und
die Bedürfnisse der Verbraucher miteinander vergleicht. Mess- und
Regelkomponenten sorgen für die erwünschte Aufteilung der Energie
zur Ladung des Pufferakkumulators und zur Versorgung angeschlossener
Geräte. Bei modernen Ladereglern steuert ein Mikroprozessor diese
Vorgänge. Laderegler werden nach der Art und Weise der Ladesteuerung eingeteilt:
Serienregler
Der Modulstrom wird entweder mithilfe eines Relais oder eines
Leistungshalbleiters unterbrochen, wenn die Ladeschlussspannung
erreicht wurde. Die Energiequelle befindet sich dann im Leerlauf. Ist
die Akku-Spannung abgefallen, wird die Ladequelle wieder zugeschaltet.
Bei Shunt-Reglern wird die Energiequelle mit einem Widerstand
überbrückt, wenn keine Ladung erforderlich ist.
MPPT-Laderegler
Der effiziente Arbeitspunkt der Solarmodule oder Windgeneratoren
verändert sich ständig. Das wird von einem Mikrocontroller im
Laderegler permanent überwacht und so gesteuert, dass die
Quelle in ihrem optimalen Bereich arbeitet und die Akkumulatoren mit
dem nötigen Strom geladen werden. Dabei schützen diese Laderegler
speziell Bleibatterien vor Tiefentladung und Überladung und
gewährleisten so eine intelligente Akku-Wartung.
PWM-Laderegler
Die Laderegler nutzen die Pulsweitenmodulation (PWM). Ein
Mikroprozessor steuert die Reduzierung des Ladestroms, bevor
der Akku zu „Gasen“ beginnt. Die Ladespannung bleibt gleich. Diese
Regler sind empfehlenswert, wenn die Spannung der Energiequelle zur
Akkumulator-Spannung passt.
Für die Leistung wird die Einheit „Watt peak“ (Englisch „peak“ =
„Spitze“) verwendet, ebenso Vielfache davon wie Kilowatt peak,
Megawatt peak und Gigawatt peak (Abkürzungen Wp, kWp, MWp oder GWp).
Ein Hinweis dazu: Diese Einheit ist nicht normgerecht als Bezeichnung
für die elektrische Leistung (Einheit: Watt).
Überall dort, wo es keinen direkten Zugang zum öffentlichen
Stromnetz gibt, empfiehlt sich der Einsatz von sogenannten
Einzelanlagen oder auch Insel-Lösungen der Solar- oder Windenergie, in
denen Laderegler verbaut sind.
Welche Laderegler sind bei Conrad erhältlich?
In unserem Shop stehen Ihnen diverse Laderegler zur Auswahl, mit
denen Sie Ihre Energieanlage an Ihre Bedürfnisse angepasst steuern können:
Die Leistungsbandbreite ist für den Anschluss
an Modul-Leistungen von circa 55 bis 3.600 Wp ausgelegt, so
dass kaum eine Anwendung nicht abgedeckt ist.
Die Nennspannung der angebotenen Laderegler umfasst einen
Bereich von 12 bis 90 Volt.
In der Kategorie finden sie darüber hinaus Laderegler mit
speziellem Tiefenentladeschutz.
Weiterhin besteht eine Auswahlmöglichkeit nach der
beschriebenen Regelungs-Art MPPT, PWM oder Serie.
Der passende Akku ist ein wichtiges Kriterium, um bei Nachkauf
oder Ersatz auf die vorhandene Infrastruktur reagieren zu können.
Einige Laderegler können intern auf den angeschlossenen Akku
abgestimmt werden oder tun das automatisch.
Letztlich können Sie bei uns passend zum Akkusystem den Ladestrom
(max.) von 3 bis 60 Ampere auswählen.
Viele Regler sind mit internen Displays zur Kontrolle des
Ladevorganges und -zustandes sowie der von der Anlage
bereitgestellten Energie ausgestattet. Beachten Sie Hinweise
dahingehend, welche Quell-Systeme an den jeweiligen Laderegler
angeschlossen werden können. Einige Regler verfügen über eine
automatische Quellspannungs-Erkennung. Darüber hinaus gibt es Modelle,
die mit Speichermöglichkeiten für die Aufzeichnung der
Ladevorgänge ausgerüstet sind oder auch per App mit dem Smartphone
steuerbar sind.
Hinweise für den Umgang mit Ladereglern
Alle Anlagen zur Umwandlung von alternativen Energien bestehen aus
elektrischen Komponenten, die vor Ort zu einem Gesamtsystem verbunden
werden. Halten Sie immer die genau beschriebene Reihenfolge für
das Anschließen aller Anlagen-Bestandteile ein. Dabei sind Grundsätze
der Elektroinstallation zu beachten, für die im Zweifelsfall ein
Fachmann hinzugezogen werden sollte. Bereits kleine Fehler in der
Installation können große Folgen bis hin zu Personenschäden oder zur
Zerstörung von Komponenten nach sich ziehen. Schilder und
Kennzeichnungen an den allen Komponenten dienen Ihrer Sicherheit. Sie
dürfen diese nicht verändern, entfernen oder unkenntlich machen.
Es liegen umfangreiche Bedienungsanleitungen bei. Nehmen Sie diese
vor dem Beginn der Installation und Nutzung sorgfältig zur Kenntnis.
Einzelanlagen arbeiten mit hohen Gleichströmen. Die verwendeten Kabel
müssen hinsichtlich Strombelastung, Verlegungsart und
Leitungslänge dafür ausgelegt sein. Das vermeidet Erwärmung mit
nachfolgender Brandgefahr. Arbeiten an der Anlage sind immer
spannungsfrei auszuführen.
Laderegler und Akkumulatoren müssen in einem Innenbereich
installiert werden, dabei ist für den Laderegler eine gute Wärmeabfuhr
zu gewährleisten. Akkus sollten kühl, frostfrei, trocken und gut
belüftet aufgestellt werden.
Nehmen Sie den Laderegler sofort außer Betrieb und trennen ihn von
Batterie und Stromerzeuger, wenn der Regler selbst, die
angeschlossenen Leitungen, der Stromerzeuger oder der Akkumulator in
irgendeiner Form beschädigt sind. Ein Laderegler darf nicht mit dem
öffentlichen Stromnetz verbunden sein.
