Möchten Sie angesichts der unzuverlässigen Stromversorgung aus dem Netz unabhängiger werden? Inverter-Generatoren oder Solar-Wechselrichter sind eine gute und umweltfreundliche Option, die Sie in Betracht ziehen können. Am umweltfreundlichsten sind jedoch Solar- oder Fotovoltaikanlagen. Deshalb brauchen Sie eine Batterie, die den von Ihren Solarmodulen erzeugten Strom speichert. Sie haben also einen 5000-Watt-Wechselrichter gekauft, brauchen aber noch Batterien für ihn. Die erste Frage, die Sie sich stellen müssen, lautet: Wie viele Batterien für einen 5000-Watt-Wechselrichter? Die besten Solarwechselrichter haben eine Leistung von etwa 3.000 bis 6.000 Watt, so dass man sich auf diese Größe konzentrieren sollte.
Um einen 5000-Watt-Wechselrichter unabhängig zu betreiben und die entsprechende Anzahl von Batterien zu erhalten, müssen Sie die benötigte Batteriekapazität berechnen, wie lange Sie den Wechselrichter verwenden und die Eingangsspannung des Wechselrichters kennen.
Neben der Größe müssen Sie aber auch den Batterietyp und die Faktoren, die die Batteriekapazität bestimmen, berücksichtigen. Wir erklären Ihnen alles in diesem Artikel.
Die Batteriegröße
Inhalt
Der erste Schritt zur korrekten Berechnung der Größe Ihrer Photovoltaikanlage und der Speicherkapazität Ihrer Batterie besteht darin, sicherzustellen, dass Sie genug überschüssigen Strom produzieren, um die Batterie schnell aufzufüllen.
Erzeugen Sie genügend Überschuss? Wenn ja, müssen Sie nun die entsprechende Speicherkapazität in Amperestunden oder Wattstunden wählen.
Die Speicherkapazität einer Batterie wird in Amperestunden (Ah) angegeben. Die Amperezahl variiert je nach Modell zwischen 8Ah und 220Ah. Wenn Sie die Batteriespannung mit diesen Amperestunden multiplizieren, erhalten Sie eine Energiemenge in Wattstunden (Wh). Schließlich sollten Sie bedenken, dass die Kapazität Ihrer Wechselrichterbatterie umso höher sein sollte, je autonomer Sie sein wollen.
Die Formel zur Berechnung der benötigten Batteriegröße lautet: Benötigte Stunden × Watt = Gesamtspannung/Watt = Batterie-Ampere.
5.000-Watt-Wechselrichter benötigen eine 12-Volt-Batterie mit 450 bis 5000 Amperestunden oder zwei 12-Volt-Batterien mit 210 Amperestunden für eine Betriebszeit von 30 bis 45 Minuten. Mit einer 750-Ampere-Batterie mit 12 Volt kann der Wechselrichter eine Stunde lang betrieben werden. Eine 12-Volt-Batterie mit 2.500 Ampere kann einen 5.000-Watt-Wechselrichter vier Stunden lang betreiben.
Die nachstehende Tabelle bietet einen Anhaltspunkt für die richtige Batteriekapazität, abhängig von der Wattleistung des Wechselrichters:
| Leistung des Wechselrichters (Wattleistung) | Minimale Batteriegröße | Optimale Batteriegröße |
| 500 | 80AH | 200AH |
| 1000 | 150AH | 400AH |
| 1500 | 240AH | 700AH |
| 2000 | 300AH | 1000AH |
| 3000 | 450AH | 1500AH |
| 4000 | 600AH | 2000AH |
| 5000 | 750AH | 2500AH |
Wenn Sie sich noch keinen Wechselrichter zulegen wollen, ist der SMA Sunny Boy 5.0-US 5000W Grid Tie Inverter den meisten Bewertungen zufolge das robusteste Modell, da es dank seiner verstärkten Konstruktion die zuverlässigste Option darstellt.
Welcher Batterietyp soll gewählt werden?
Es ist wichtig, dass Sie nicht irgendeinen Batterietyp für eine Photovoltaikanlage wählen. Es gibt verschiedene Modelle von Batterien, die grüne Energie speichern können, und jedes hat seine Vor- und Nachteile.
Hier sind die verschiedenen auf dem Markt erhältlichen Batterietypen:
1. “Offene Bleibatterien
Die Blei-Säure-Batterien bestehen aus mehreren einzelnen Zellen mit einer Spannung von jeweils 2 V. Offene Bleibatterien sind robust, müssen aber regelmäßig gewartet werden.
Außerdem sind sie nicht wasserdicht und müssen daher an einem belüfteten Ort installiert werden.
Je nach Verwendung (insbesondere nach Entladung) kann eine offene Bleibatterie mehr als 10 Jahre halten. Sie sind ideal für den unregelmäßigen Gebrauch, zum Beispiel in Zweitwohnungen oder Wohnmobilen.
2. AGM-Batterien
AGM-Batterien sind ebenfalls Blei-Säure-Batterien, die jedoch nicht gewartet werden müssen. Im Vergleich zu offenen Bleibatterien sind sie wasserdicht und sicherer. Außerdem geben sie während der Lade- und Entladezyklen keine Wärme ab.
Allerdings haben sie eine relativ geringe Anzahl von “Zyklen” und eine Lebensdauer von etwa 10 Jahren. Worauf bezieht sich dieser Begriff “Zyklen”? Ganz einfach: auf die Lebensdauer der Batterien. Je höher die Anzahl der Zyklen ist, desto länger ist die Lebensdauer der Batterie.
AGM-Batterien können für den täglichen Gebrauch zu Hause verwendet werden.
3. Gel-Batterien
Die Gel-Batterien sind eine Weiterentwicklung. Sie sind hochwertige Blei-Säure-Batterien. Sie sind widerstandsfähig und müssen nicht gewartet werden.
Sie werden wegen ihrer Tiefentladung und ihrer langen Zyklenlebensdauer (von 600 bis 1600) sehr geschätzt.
Diese Batterien sind jedoch empfindlich gegenüber übermäßigen Belastungen. Sie sind ideal für sich wiederholende Zyklen im täglichen Gebrauch.
4. Lithium-Ionen-Batterien
Die neueste Technologie sind die Lithium-Ionen-Batterien. Der Markt für diese Batterien befindet sich im Aufschwung. Schätzungen zufolge wird er von 2019 bis 2027 mit einer Wachstumsrate von etwa 11 % wachsen.
Keine Blei- und Schwefelsäurebatterien mehr, die giftig und nicht recycelbar sind! Lithiumbatterien, die wegen ihrer hohen Leistung sehr beliebt sind, haben einen Lade-Entlade-Wirkungsgrad von über 90 %.
Um ihre Lebensdauer zu verlängern, optimieren einige Regler die Batterieladung. Ein Regler, auch Batteriemanagementsystem (BMS) genannt, ist ein elektronisches System, das die Steuerung und Aufladung Ihrer Batteriezellen optimiert.
Wie man für Haus und Wohnmobil rechnet
Wenn Sie Ihre Anlage mit Batterien ausstatten wollen, müssen Sie mehrere Elemente berücksichtigen. Zunächst einmal müssen Sie die Konzepte von Ladung und Entladung, Spannung und Speicherkapazität verstehen.
Lade- und Entladerate
Die Lade- und Entladerate von Batterien ist von Batterie zu Batterie und von Nutzung zu Nutzung unterschiedlich.
Eine zu starke Aufladung oder Entladung kann die Batterien beschädigen und insbesondere ihre Lebensdauer verkürzen. Bei der Wahl der Batteriegröße ist es daher wichtig, die maximale Entladetiefe zu berücksichtigen. Da die Kapazität einer Batterie zwischen 30 % und 80 % der Entladung schwankt, muss bei der Dimensionierung eine “Marge” vorgesehen werden.
Eine Batterie, die sich zu 80 % entlädt, hat eine geringere Lebensdauer als eine, die sich zu 20 % entlädt.
Technisch gesehen sind 416ah für 5000 Watt ausreichend. Sie können jedoch noch 50 Watt für den Overhead hinzufügen. Das macht also 460.
Lastanforderungen
Einer der ersten Schritte, um die richtige Batteriegröße für Ihren Wechselrichter zu finden, ist die Kenntnis Ihres Lastbedarfs. Dies wirkt sich auf die Lade- und Entladerate sowie auf die Lebensdauer der Batterie aus. Um Ihren Gesamtlastbedarf zu ermitteln, addieren Sie einfach die Gesamtwattzahl der von Ihren Geräten verbrauchten Watt. Berücksichtigen Sie dabei auch die Spitzenleistung von Geräten wie Klimaanlagen, Trocknern usw. Für diese Situation ist daher ein großes System erforderlich.
Speicherspannung
Die Ausstattung Ihres Wechselrichters mit einer Batterie kann relativ komplex sein. Wenn Sie keinen Fachmann hinzuziehen wollen, raten wir Ihnen, besonders auf die Speicherspannung zu achten.
Sie möchten in eine Batterie investieren, die von Solarzellen gespeist wird, wissen aber nicht, welche Spannung Sie wählen sollen: 12, 24 oder 48 V? Es ist wichtig, dass Sie die installierte Photovoltaikleistung berücksichtigen.
Aber warum? Ganz einfach, je höher der Stromverbrauch, desto höher muss die Spannung sein. Hier sind die Spannungen, die wir in Abhängigkeit von der Leistung Ihrer Anlage empfehlen:
- Bei weniger als 800 Watt Leistung ist eine 12-V-Batterie erforderlich;
- Bei einer Leistung von 800 bis 1600 Watt ist eine 24-V-Batterie erforderlich;
- Bei einer Leistung von mehr als 1600 Watt ist eine 48-V-Batterie erforderlich.
Geplante Nutzungsdauer
Die Anzahl der Stunden, für die Sie den Wechselrichter benötigen, ist entscheidend und sollte Ihre Batteriegröße bestimmen. Angenommen, Sie haben einen 5.000-Watt-48-Volt-Wechselrichter und müssen ihn 6 Stunden lang betreiben, und Sie haben einen Leistungsfaktor von 0,8. Dann sollten Sie eine Batterie wählen, die etwa 130 bis 200 Voltampere liefert.
Speicherkapazität der Batterie
Die Speicherkapazität von Batterien wird in der Regel in Ampere pro Stunde gemessen. Für den Heimgebrauch mit hohem Strombedarf benötigen Sie vier Batterien mit einer Kapazität von 200 bis 220 Amperestunden. Dies sollte ausreichen, um einen 5.000-Watt-Wechselrichter bis zu 8 Stunden lang zu betreiben, abhängig von der Lastkapazität. Für ein Wohnmobil oder einen kleineren Bedarf sollten Sie nicht so viel benötigen.
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Verwendung – in Reihe oder parallel geschaltet
Viele der auf dem Markt befindlichen Wechselrichter arbeiten mit einer 12-V-Stromquelle, z. B. einer Autobatterie, andere wiederum benötigen 24 V. Wenn Sie also eine 12-V-Batterie haben und der Wechselrichter vom ersten Typ ist, gibt es kein Problem. Andernfalls müssen Sie zwei Batterien in Reihe schalten.
Um den Wechselrichter an die Batterie oder die Batterien anzuschließen, verbinden Sie einfach den roten Eingang “Batterieseite” des Wechselrichters mit dem Pluspol der Batterie. Verbinden Sie dann den schwarzen Eingang mit dem Minuspol der Batterie bzw. der zweiten Batterie, wenn Sie zwei Batterien in Reihe verwenden.
Wenn die Batterien geladen sind, kann nun eine mit 230 V Wechselspannung betriebene Last an den Wechselrichter angeschlossen werden (z. B. ein Radio, ein Ventilator usw.) und den Wechselrichter einschalten. Wenn die Batterien jedoch Teil einer Photovoltaikanlage sind, ist der Anschlussplan komplexer. Es ist notwendig, einen Laderegler zu verwenden, der sowohl an die Photovoltaikmodule als auch an die Batterien und den Wechselrichter angeschlossen ist.
Es gibt Situationen, in denen das System der Parallelschaltung besser ist. Eine parallel geschaltete Reihe von Batterien bietet einen hohen Innenwiderstand. Beachten Sie die Gebrauchsanweisung der Batterie für die optimale Nutzung.
Abschließende Überlegungen
Der Kauf von Batterien für Ihren 5.000-Watt-Wechselrichter ist ein entscheidender Schritt, denn er bestimmt die Anzahl der Stunden, die Sie während eines Stromausfalls und in der Nacht, vor allem wenn die Sonne untergegangen ist, überbrücken können. Daher ist die Wahl des richtigen Batterietyps und der richtigen Größe von entscheidender Bedeutung. Um herauszufinden, wie viele Batterien für einen 5000-Watt-Wechselrichter benötigt werden, sind unter anderem die Speicherkapazität der Batterie, Ihr Lastbedarf, die Nutzungszeit, die Höhe der Stromkosten und die Entladungsrate gute Kriterien, die Sie berücksichtigen sollten. Wir haben Analysen und Tabellen über die mögliche Batteriekapazität für einen 5000-Watt-Wechselrichter erstellt. In jedem Fall wird ein Batteriesystem mit 750AH bis 2500AH empfohlen. Vergessen Sie aber nicht, die von uns aufgeführten Kriterien zu berücksichtigen.
