Solarmodule, Betrieb ohne Laderegler?

Technik Elektronik & Elektrotechnik
#1

Hallo
ich habe 2 Solarmodule mit je 50 Watt Leistung in Aussicht. Meine Idee wäre es, da wir eine kleine Berghütte haben, über die Kalte Jahreszeit die Temperatur nicht unter den Nullpunkt fallen zu lassen. Sprich, die Solarmodule in Verbindung mir 12V/50Watt Autositzheizung als Frostwächter zu verwenden.

Da ich in den Solarforen keine Antwort gefunden habe, suche ich hier um Hilfestellung. Ist es möglich, einen Verbraucher direkt an das Solarmodul anzuschliessen, also ohne Laderegler ( da ich ja nicht unbedingt eine Batterie den Hügel Hoch schleppen will ). Sorry, wenn ich da so naiv Frage, aber es gibt da ja auch so Kleingeräte wie Taschenrechner, Solarbetriebene Spielsachen, wo von der Solarzelle direkt ein Motörchen oder ein anderer Verbraucher angeschlossen ist.
Müsste dann ja auch bei den grossen Zellen so funktionieren, oder irre ich da?

Bei den Modulen die ich bekommen könnte sind Schutzdioden drin, so laut Angebot, da es ja professionelle Solarzellen sind und darauf auch 4 Jahre Herstellergarantie geleistet wird.

Kann, darf ich also einen Verbraucher direkt anschliessen?

Bitte um eine oder mehrere Antworten oder auch sonstige Hinweise, Vielen herzlichen Dank schon jetzt.

Gruss Bruno

#2

Hallo Bruno,
prinizipiell spricht nichts dagegen, die Module direkt an die Sitzheizung anzuschließen. Die wird ja auch warm, wenn nicht die volle Spannung anliegt. Auch die Module gehen nicht kaputt, wenn ihnen immer Saft entzogen wird. Das einzige Problem, das ich sehe, ist dass die Spannung der Module bei vollem Sonnenlicht auch mal gerne über 12 V ansteigen kann und damit die Sitzheizung überfordert wird. Wobei die 14 V auch aushält. Zur Sicherheit würde ich eine 5 A Sicherung in Reihe schalten.
Viel Spaß damit.

#3

hallo
und Danke erst mal für Dein Posting. Genau so habe ich es mir eigentlich gedacht, hast Sonne, wird Strom erzeugt, wqenn nicht, hast halt Pech, Bist Du da aber wirklich sicher, dass die Zellen nicht den Geist aufgeben?

Gruss Bruno

#4

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#5

Hoi Roman
da sind wir ja fast Nachbarn. Danke für die Antwort, langsam komt da Leben in die Sache, auch das mit der Infrarotheizung war mir schon lange ein Anliegen, leider warte ich seit letztem Jahr auf die Antwort eines Ausstellers ( WEGA Weinfelden )ob diese Art der Heizung auch als 12 Volt Anlagen erhältlich sind.

Bin da schon mehr als Zufrieden damit, dass die Profis der Meinung sind, einen Verbraucher direkt an einer Solarzelle betreiben zu können. War somit also richtig meine Vermutung mit Direktbetrieb.

Vielen Dank, sehr interessanter Link zu Deiner WEB Site
Gruss Bruno / Weinfelden

#6

Hallo Bruno,

ich glaube nicht, dass es den Solarmodulen schaden würde, wenn man sie über einen beliebigen Widerstand betreibt, weiß es aber nicht genau. Nur viel Sinn macht es in meinen Augen nicht. Zum einen, weil der maximale Wirkungsgrad nur bei einem bestimmten Widerstand erzielt werden kann und zum anderen, weil man viel Wirkungsgrad einbüßt, wenn man über den Umweg „Strom“ Wärme erzeugen will. Also Du hast bei guten Modulen vielleicht 15 % Wirkungsgrad, wenn Du sie am „maximum power point“, also an einem bestimmten Widerstand betreibst. Wenn der Widerstand schlecht gewählt ist, hast Du irgendwas zwischen 0 und 15 % Wirkungsgrad. Mit Solarkollektoren könntest Du dagegen die Wärme direkt aus Sonnenlicht umwandeln, mit einem viel höheren Wirkungsgrad (60-75% laut Wikipedia).
Wenn Du die Teile aber zu anderen Jahreszeiten als Stromquelle nutzen willst, und sie nur im Winter nicht ungenutzt lassen willst, kannst Du Dir im Elektronikhandel auch Hochleistungswiderstände kaufen um damit den Gesamtwiderstand besser anzupassen. Elektrische Widerstände sind auch nichts anderes als Heizlelemente. Vielleicht gibts auch Heizdecken günstiger. Aber ob die Wärme ohne Batterie bis in die Nacht hält wage ich zu bezweifeln.

Schöne Grüße,
Packo

#7

Hallo Bruno,

ich glaube, ich weiß jetzt was Du meinst.
Deine Solarmodule sind für 12 V Ausgangsspannung ausgelegt, richtig?
Na wenn das so ist, dann passen die 12V/50W Autositzheizungen natürlich vom Widerstand her und Deine Solarmodule würdem im Wirkungsgradmaximum laufen. Zumindest zur Peak-Leistung/Sonneneinstrahlung. In der übrigen Zeit würde vermutlich die Spannung einbrechen, weil die geforderte Leistung der Sitzheizungen nicht geliefert wird und die Solarmodule würden dann nicht im Wirkungsgradmaximum laufen. Schlimmeres ist aber meiner Meinung nach nicht zu befürchten.

Schöne Grüße,
Packo

#8

Eine Garantie kann ich nicht übernehmen, wenn du aber eine Sicherung einbaust, kann nichts passieren. Die Module können niicht mehr Leistung leifern, als der Verbraucher abnimmt, in welchem Arbeitspunkt sie das tun, ist ihnen egal. Im MPP wird die meiste Leistung übertragen, bei Leerlauf (SIcherung kaputt) un d Kurzschluss (Heizung durchgebrannt) wird keine Leistung übertragen.
Aber hilft es nicht vielleicht viel mehr, vor ein Fenster im Inneren eine schwarze Wand zu stellen, die die Sonnenstrahlen absorbiert und dadurch warm wird? Der Wirkungsgrad ist dabei nämlich wiel höher!
Viel Spaß.

#9

Hallo Packo
Danke auch Dir für die Antwort.
Die Idee mit der Sitzheizung kann ausgebaut werden indem die Drähte aus der Heizung entnommen werden und zwischen 2 Schamotteplatten verlegt werden. Somit wird ein Teil der erzeugten Energie quasi im Stein Gespeichert ( ähnlich Kachelofen )und wird langsam wieder an die Raumluft abgegeben. Na ja, ich werde es somit mal ausprobieren.

Gruss und Danke
Bruno

#10

Hallo Bruno,
meiner meinung nach kannst du ohne Probleme die solarzellen anschließen, denn wenn die solarzelle nur 50 Watt bringt, kannst du theoretisch eine 100Watt heizung dran hängen. In diesem Fall wird die heizung aber nur 50Watt leisten weil die solarzelle nicht mehr strom hergibt. es besteht also weder gefahr für die solarzelle noch für die Heizung du musst allerdings bedenken, dass die heizung nur dann läuft, wenn genügend sonne scheint. ich hoffen ich konnte weiterhelfen.
mfg Marcelkraemer93
ps: ich finde die idee super.

#11

Hallo Marcel
Danke auch DSir für die Antwort. Habe mir heute die beiden Module gekauft und habe jetzt aber doch noch eine Frage an Dich und die anderen Experten. Bei der ebucht, sind zur Zeir Module mit 18 Volt/50Watt im Angebot, und, da es ja immer wieder zu lesen ist, dass eine Solarzelle nie die deklarierte Leistung erbringt, sondern höchstens 50% des sogn. Nennwertes ( 50Watt bei optimalen Verhältnissen-12Volt ) wären dannn ja bei den 18Volt Zellen die Ergebnisse besser? Bin da ja blutiger Laie, aber ich denke mal von der praktischen Seite: 12 Volt, 50% = 6V, bei 18 Volt wären dann 50 % immerhin 9 Volt, also bedeutend besser, oder irrt sich da jemand? In den Sitzheizungen sind bereits 6 Ampere Sicherungen standartmässig eingebaut und ich habe da mal heut eine versucht zu verheizen. Laborversuch mit folg. Ergebnissen: Netzgerät 30Volt/6 Ampere, 1 Stck 12 V /50 Watt Autositzheizung rangehängt und von 12 Volt kontinuierlich bis auf 30 Volt hochgefahren ( schön sachte den Regler hoch gedreht ). Heizung und Sicherung haben das problemlos überstanden, dreht mann jedoch von Anfang an auf 30 Volt, fliegt die Sicherung raus. Bei gleichzeitig 2 angeschlossenen Heizungen ( glaube das heisst Paralellbetrieb, jeweils rot auf rot und schwarz auf schwarz) fliegt5 die Sicherung nicht mehr raus.

Kann ich, da ich ja über 12 Sitzheizungen verfüge, die dann alle an die 2 Solarzellen hängen ? Bin da auch am überlegen, was ist mit den 18 Volt Zellen, denn 2 mal 18 Volt, wären ja 36 Volt und da die Heizungen für 12 Volt gebaut sind, hier wieder meine überlegung 36 : 12 = 3, könnte ich da dann auch 3 Heizungen anhängen? Frage dann nur, Paralell oder in Serie, sprich rot-schwarz,rot-schwarz und nochmals rot-schwarz, will heissen bei der ersten Zelle ist rot der Pluspol und bei der letzten dann schwarz der Minuspol. Wäre das richtig und würde funktionieren?

Sorry, ich hoffe ich habe Euch-Dich nicht zu viel genervt mit so Grundsatzfragen, aber, ich kann da nicht alles verstehen, mit den Gesetzen der Elektrik, seit also einem blutigen Anfänger nicht böse, wenn er so naiv durch die Welt fragt.

Braucht Ihr mal Hilfe im Bereich Kochen-Konditor, dann nur zu, da bin ich zu Hause.

Gruss und Danke Euch allen.
Bruno

#12

Hallo Bruno,
falls du dich für die 18 Volt solarzelle entscheidest musst dui dir im klaren sein, dass die Sicherung nur auf die ampherstärke reagiert für die voltzahl gibt es andere sicherungen. meiner meinung nach kannst die die 18v solarzellen benutzen ich würde dir aber raten sie paralel zu schalten, da du ja eigentlch nur 12 volt brauchst aber eine hohe stromstärke wegen dem hohen verbrauch. wenn du sie in reihe schalten würdest würde die spannung zwar verdoppelt aber die stromstärke bleib unverändert. Normalerweise müsste es ohne zusätzliche sicherung funktionieren, da die solarzelle, wie du schon gesagt hast, weniger bringt als der nennwert. allerdings meist nicht die hälfte sondern etwas mehr dann wärst du so ungefähr auf 12 Volt. mfg marcelkraemer93

#13

Hallo zusammen
Hallo Marcel
Danke für Eure sehr hilfreichen Antworten, bringt mich da gewaltig weiter! Poste mir dann noch 2 Zellen mit den 18 Volt, dann habe ich die Sichereheit, dass es schon bedeutend mehr ist als nur ein Frostwächter.

Was ist davon zu halten?
Um die Zellen schneefrei zu halten, möchte ich am oberen Ende ein schwarz lakiertes Kupfer-Alublech montieren und zwar so hoch, dass es auch bei starkem Schneefall nicht bedeckt werden kann, also noch etwas aus dem Schnee ragt. Idee von mir ist nämlich, dass wenn sich das Blech durch die Sonne erhitzt, sich Schmelzwasser bildet und der Schnee schmilzt. Konstruktion so montieren, dass sie aber entfernt werden kann im Sommer um eine unnötige Aufheizung der Zellen zu verhindern.

Gruss und nochmals allen vielen herzlichen Dank für die Unterstützung

Bruno

#14

Ja das geht. Ich habe ein Schlauchboot mit E Motor (12V; 200W). Das betreibe ich auch direkt über ein Solarmodul 12 V; 200 W. Da zwischen ist keine Batterie und kein Wechselrichter. An manchen Tagen wenn wir Lust haben fahren wir so über 100 Km auf dem Mittellandkanal. Natürlich haben wir immer Paddel mit, sie aber bis jetzt nicht gebraucht. Wir haben sogar so viel Dampf darauf das wir unten den Brücken hindurch kommen bis die Solarzelle wieder mit Licht versorgt wird. An bedeckten Tagen ist die Geschwindigkeit nicht ganz so hoch, aber wir kommen immer noch gut vorwärts. Ich fahre mit diesem System schon drei Jahre und das Solarmodul hat noch keinen Schaden genommen. Manchmal werden wir in den Häfen angesprochen von Eletrikern/Elektroniker die nur den Kopfschütteln und es nich nicht verstehen das das funzt. Zwei habe mal für eine Probefahrt mit genommen. Sie waren beigeister und trotz dem ohne Verständnis das das ganz ohne Pufferung, Gleichrichter ec. funzt. Also die Antwort auf deine Frage. Ja, das geht. Und viele andere die sich diese Frage gestellt haben, probiert es aus und so manch einer, mit Sachverständnis kommt ins grübeln.