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Elektromotoren treiben viele verschiedene Arten von Geräten an, von Armbanduhren bis zu Wasserpumpen. Sie können einen Motor aus den Steckdosen eines solarbetriebenen Hauses oder aus dem Strom, der von speziellen Solarmodulen erzeugt wird, betreiben. Es können jedoch nicht alle Solarkonfigurationen alle Motoren antreiben. Um einen Elektromotor mit Solarenergie anzutreiben, müssen Sie die Leistung Ihrer Solaranlage an die Anforderungen des Motors anpassen.
Anschluss von Solarzellen
Die Leistung von Solarzellen hängt von der Anzahl der Zellen und der Art ihrer Verbindung ab. Eine typische Zelle liefert etwa 0,5 bis 0,6 Volt Strom. Wenn Sie mehrere Zellen in Reihe schalten, erhöht sich deren Spannung. Wenn Sie Solarzellen parallel schalten, liefert das Modul einen höheren Strom. Sie können Zellen in einer Kombination aus Reihen- und Parallelschaltung anschließen, um die gewünschte Spannungs- und Stromabgabe zu erzielen.
Solarbatterie
Eine Solaranlage erzeugt nur dann Strom, wenn sie mit Sonnenlicht in Berührung kommt. Wenn Ihr Solar-Array direkt an einen Motor angeschlossen wäre, würde der Motor bei Dunkelheit keinen Strom erhalten. Eine Batterie, die zwischen Ihren Sonnenkollektoren und dem Motor angeschlossen ist, speichert den von Sonnenkollektoren erzeugten Strom, bis er benötigt wird. Darüber hinaus hängt die von Ihrem Solar-Array erzeugte Strommenge von Ihrem Standort, den Wetterbedingungen und der Jahreszeit ab. Wolkenlose Äquatorregionen erhalten ein weitaus größeres Sonnenpotential als wolkige Polarregionen. Wenn Ihre Solarenergie schwankt, kann Ihre Motorleistung entsprechend schwanken. Eine Batterie verleiht einem Motor sowohl für Sofort- als auch für Langzeitanwendungen Leistungsstabilität. Darüber hinaus benötigt ein Motor typischerweise einen anfänglichen Stromstoß, um zu starten. Solarmodule ohne Batterie können diesen Stoßstrom möglicherweise nicht liefern. Daher ist es wichtig, eine Batterie für Ihren Elektromotor zu haben, auch wenn Sie beabsichtigen, diese ausschließlich im Sonnenlicht zu betreiben.
Leistung
Die elektrische Leistung ist das Produkt aus Spannung und Strom und wird in Watt gemessen. Eine typische Steckdose in den USA liefert 120 Volt bei 15 Ampere. Daher liefert diese Steckdose 1.800 Watt Leistung. Motoren wandeln elektrische Leistung in mechanische Leistung um, die sich aus Drehmoment und Winkelgeschwindigkeit ergibt. Unterschiedliche Motoren erzeugen je nach Verwendungszweck unterschiedliche mechanische Leistungen. Der Motor in einem Deckenventilator kann nur 65 Watt benötigen. Der Motor in einer Geschirrspülmaschine benötigt dagegen in der Regel mindestens 1.200 Watt.
Motoranforderungen und Wirkungsgrad
Die meisten Typenschilder von Motoren geben nur ihre Ausgangsleistung an. Sie können den Eingangsleistungsbedarf jedoch abschätzen, indem Sie die erforderliche Leistung bei verschiedenen Wirkungsgraden berechnen. Der Motorwirkungsgrad ist das Verhältnis von Eingangsleistung zu Ausgangsleistung. Beispielsweise verbraucht ein 100-Watt-Motor mit 75 Prozent Wirkungsgrad 75 Watt Eingangsleistung. Elektromotoren arbeiten normalerweise mit einem Wirkungsgrad von mindestens 50 Prozent. Wenn der Motor nicht die erforderliche Eingangsleistung hat, arbeitet er mit verringertem Wirkungsgrad oder funktioniert überhaupt nicht. Darüber hinaus produzieren Ihr Solarpanel und Ihr Akku Gleichstrom. Wenn Ihr Motor Wechselstrom benötigt, müssen Sie den Gleichstrom mit einem Wechselrichter in Wechselstrom umwandeln.