Laderegler

Der Laderegler ist ein unentbehrliches Bauteil in allen netzunabhängigen Photovoltaik(PV)-Anlagen. Diese auch Inselanlage genannten Solarstromproduzenten dienen der autarken Energiegewinnung. Sie verbrauchen den solaren Strom sofort oder speichern ihn zwischen. Er wird nicht ins öffentliche Netz eingespeist. Der Laderegler dient dem Schutz der empfindlichen Akkus im Stromspeicher der PV-Anlage. Er bildet das Bindeglied zwischen Solarmodulen, Batterie und den stromverbrauchenden Endgeräten. Dabei regelt er den Ladestrom und überwacht die Ladespannung der Solarakkus.

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Der Laderegler schützt die Akkus

Die Solarmodule der Inselanlage bilden den Solargenerator. Die generierte Energie wird als Gleich- oder Wechselstrom direkt genutzt oder in Akkumulatoren gespeichert, die bei PV-Inselanlagen besonders zyklenfest und leistungsfähig sind. Zum Schutz dieser sensiblen Akkus braucht es den Laderegler. Besitzen Sie eine gleichstromseitige PV-Anlagen-Bauweise, genügt für ein sinnvolles Batteriemanagement ein einziger Laderegler. Wechselstromseitige PV-Varianten benötigen den Anschluss von zwei Ladereglern, damit der Wechselstrom in Gleichstrom umgewandelt werden kann.

Der Laderegler verhindert Grenzüberschreitungen

Das Angebot an Solarstrom schwankt je nach Tages-/Jahreszeit und Sonneneinstrahlung. Auch der Stromverbrauch ist keine feste Größe. Der Laderegler wacht darüber, dass innerhalb des PV-Systems definierte Grenzspannungen nach oben und nach unten eingehalten werden. Wird die maximale Ladespannung erreicht, unterbricht der Laderegler die Stromzufuhr. Bei niedrigen Akku-Ladeständen schaltet er den Verbraucherstrom ab. Ein hochwertiger Laderegler ist mit einem Temperaturfühler ausgestattet: Er kann seine Ladekurve immer an die aktuelle Temperatur anpassen. Besonders gut ausgestattete Geräte besitzen einen Mikroprozessor, der den Ladezustand der Akkus exakt ausrechnen kann. Auf jedem modernen Laderegler finden Sie verschiedene Anzeigen für

  • den Strom
  • den Ladestrom
  • den Ladezustand
  • die Lastabschaltung
  • die Akku-Spannung
  • den momentanen Betriebszustand

Geräte der Oberklasse lassen sich über LCD-Touchfelder bedienen oder mit einem Überwachungsmonitor steuern.

Drei Laderegler-Varianten

Laderegler müssen in Leistung und Funktionsweise auf ihren Akku abgestimmt sein. Auf dem Markt sind drei Funktionsvarianten erhältlich:

  • Serienregler: Sie unterbrechen die Stromzufuhr beim Erreichen der Ladespannung durch ein Relais. Bei Abfall der Spannung schaltet das Relais frei. Dieser Laderegler hat einen vergleichsweise hohen Eigenstrombedarf und wird von Experten nicht empfohlen. Zudem kann er keine Ladekurven abfahren und damit die Solarbatterie nicht optimal laden
  • Shuntregler: Der Shuntregler verhindert die Überladung des Akkus, indem er das Solarmodul kurzschließt. Er fährt Ladekurven ab und regelt den Modulstrom akkuschonend kontinuierlich nach unten. Shuntregler sind weltweiter Standard in Solarinselanlagen
  • MPPT-Regler: MPPT steht für Maximum Power Point Tracking. Dieser Gleichspannungswandler bringt sein Ladeverhalten mit dem optimalen Leistungspunkt des Solarpanels in Einklang. Je nach Wetter und Ausrichtung generiert er zwischen 5 und 30 Prozent mehr Ertrag als ein Shuntregler. Für Inselsysteme ab 400 Watt Solarleistung wird der MPPT-Regler von Fachleuten besonders empfohlen

Berechnung der Kapazität

Die Kapazität des Ladereglers muss der Leistung Ihrer PV-Anlage gewachsen sein. Generell wird empfohlen, seine Stromstärke um zehn Prozent größer zu wählen. Diese Stromstärke errechnen Sie, indem Sie die Anlagenleistung (Watt peak) durch die Batteriespannung teilen. Laderegler sind auf dem Markt für Stromstärken zwischen 5 und 30 Ampere zu kaufen.