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Elektronik – FAQ
Eine Gemeinschaftsproduktion der Gruppe ELEKTRONIK im MausNet
Photovoltaik
Solarzellen wandeln Licht direkt in elektrischen Strom um. Es gibt
sogenannte monokristalline, polykristalline und amorphe Zellen. Letztere
sind am billigsten, haben aber auch den schlechtesten Wirkungsgrad. Eine
Zelle gibt ca. 0,5 V Spannung ab, üblicherweise werden daher mehrere
hintereinandergeschaltet zu Panels.
Zumeist kommt man nicht umhin, den erzeugten Strom zwischenzuspeichern.
Bleiakkus bieten einen höheren Ladewirkungsgrad als NiCd
Zellen, und die Vollerkennung ist leichter. Ein einfacher Laderegler ist
nichts anderes als ein Spannungsregler auf 2,35 V/Zelle eingestellt. Für
Pefektionisten oder in Fällen, wo der Akku großen Temperaturschwankungen
ausgesetzt ist, kann noch eine Kompensation des Temperaturkoeffizienten
der Ladeschlußspannung sinnvoll sein. Falls der Regler dies
nicht von sich aus gewährleistet, muß eine (idealerweise Schottky-) Diode
als Rückstrom-sicherung (bei Dunkelheit) eingebaut werden. Ist die
Akkuspannung geringer als die Ladeschlußspannug, fließt der volle Strom
des Panels. Erreicht die Akkuspannung den obigen Grenzwert, sinkt der
Strom immer mehr bis auf einem Minimalwert bei vollem Akku ab.
Bessere Regler habe noch eine Unterspannungserkennung zum Lastabwurf
bei entladenen Akku, idealerweise abhängig vom gerade fließenden
Laststrom. Garnieren kann man das noch mit einer Spannungs-
/Stromanzeige nach Geschmack.
Sogenannte Maximum Power Tracker (MPT) sind Schaltregler, die die
Zellenspannung so transformieren, daß jeder Zeit der maximale
Energiebetrag herausgeholt wird. Diese sind aufwendiger und lohnen
zumeist erst ab 200 Watt Panel-Leistung, weil
1. Der Schaltregler natürlich Verluste verursacht
2. Die Zellenspannung bei Erwärmung zurückgeht. Dies bedeutet, daß
bei der üblichen Zellenzahl der 12V Panels im Hochsommer, im Süden
(Camping, Segelyacht) die Spannung so weit zurückgeht, dass man ohnehin
fast im Punkt maximaler Energieabgabe liegt. Lediglich im Winter
bringt ein MPT dann bessere Energieausbeute.
Die neueren Reglern von Maxim wandeln zum Beispiel jede auch
dynamisch schwankende Spannung zwischen 3 und 6 Volt auf stabile 12V.
Kapitel Photovoltaik, Seite 1
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