Sunload – Energie Outdoor

Sunload Solarmodul 30Wp

Beschreibung und Technik

Das Sunload Solarmodul 30 Wp ist ein faltbares und flexibles Solarmodul in CIGS-Technik (Dünnschichtmodule) für den mittleren Leistungsbereich. Mittlerer Leistungsbedarf bedeutet in diesem Fall, dass es gut geeignet sein sollte, um Smartphones aber auch sparsame Notebooks mit Energie zu versorgen. Zur effektiven Nutzung der Energie sind Laderegler und Akkupuffer notwendig. Empfohlen wird der SUNLOAD MultECon Charger M60.

Das Solarmodul hat laut Datenblatt eine Leistung von 1,5 Ampère bei 18,8 Volt (28,2 Watt) sowie eine Leerlaufspannung von 28 Volt. Alleine durch die hohe Leerlaufspannung ist vom Einsatz am Verbraucher ohne einen Laderegler dringend abzuraten! Auch das Laden von Bleiakkus ist ohne Laderegler mit diesem Modul nicht möglich (kleine Module mit 15 Volt Leerlaufspannung können ohne Laderegler an einem Bleiakku eingesetzt werden).

Der Lieferumfang umfasst:

  • Solarmodul
  • Verlängerungskabel für Solarmodul <-> Laderegler
  • DC-Adapterkabel Solarmodul <-> Laderegler
  • Kabel Zigarettenanzünderbuchse <-> Solarmodul (Achtung, Leerlaufspannung 28 Volt)
  • Kabel Batterieklemme <-> Solarmodul (Achtung, Leerlaufspannung 28 Volt)

Handhabung Sunload Solarmodul 30 Wp

Das Solarmodul ist zusammengefaltet mit 28 x 22 x 3,5 cm sehr kompakt und bringt immerhin 900 Gramm auf die Waage. Aufgefaltet ist es 113 x 53,5 cm und sehr dünn (wenige Millimeter). Zunächst muss eine geeignete Stelle für das Modul gefunden werden. In der Regel wird man es flach auf den Boden legen müssen, es sei denn man findet einen zur Sonne geneigten Hang. Das Modul irgendwie aufzuständern, ist sehr schwer möglich, dazu ist es nicht steif genug. Das halbe Modul ist leichter aufzustellen und bringt – trotz der dann nicht mehr einheitlichen Ausrichtung zur Sonne – eine gewisse Mehrleistung.

Auch wenn das Modul aufgrund seines Gewichtes nicht bei jedem kleinen Wind wegfliegt, sollte das Modul fixiert werden. Das Modul besitzt dazu an allen Ecken Ösen, in die man z.B. Erdnägel einschlagen kann. Der Durchmesser der Ösen ist jedoch nicht sehr groß, so dass entweder noch eine Schnur angebracht oder die – für sonstige Zwecke unbrauchbaren – kleinen Erdnägel von Discounterzelten verwendet werden sollten. Zur Not kann man auch die Ecken z.B. mit Steinen beschweren. Die Fläche neben den eigentlichen Zellen ist jedoch etwas zu klein, so dass sich vor allem bei flach einstrahlender Sonne schnell eine Verschattung einstellt.

Das Modul ist aus einem sehr robusten, wasserabweisenden Material gefertigt und gut verarbeitet. Es kann einen Regen problemlos überstehen und ist begehbar. Die Leistung des Moduls ist einige Prozent höher, wenn alle Modulelemente eben liegen und dieselbe Ausrichtung zu Sonne haben.

Insgesamt ist das Modul gerade noch als handlich einzustufen, und es sollte nicht schwer sein, in nahezu jeder Situation eine geeignete Stelle zu finden. Um es auf einen Rucksack zu schnallen, ist es natürlich zu groß.

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Leistung des Sunload Solarmodul 30 Wp

Die Leistung eines Solarmoduls zu testen, ist überaus komplex, da die Zahl der Faktoren die einen Einfluss auf die Leistung haben sehr hoch ist. Folgende Faktoren spielen eine wesentliche Rolle: Ausrichtung zur Sonne, Teilverschattung, Temperatur (die Leistungsangaben von Sunload beziehen sich auf 25°C Modultemperatur, mit 0,4% Verlust pro Grad über 25°C) und verwendeter Laderegler. Nicht zuletzt weist der Hersteller darauf hin, dass nach längerer Lagerung die Module einige Stunden benötigen, um ihre volle Leistung zu erbringen.

Aus diesen Gründen erhebt unser Test keine wissenschaftlichen Ansprüche. Er soll deutlich machen, ob die Herstellerangaben zur Leistung realistisch sind und was man in der Praxis von dem Solarmodul erwarten kann.

Leistungsvergleich Ausrichtung zur Sonne vs. Bodenauslegung

Da die Ausrichtung zur Sonne den größten Einfluss auf die Leistung hat, haben wir die Leistung zwischen einer nahezu perfekten Ausrichtung und einer Auslage auf dem Boden miteinander verglichen.

September 10.30 Uhr Sonnenhöhe ca. 30°:

Leistung am Boden:    0,8 A bei 15,0 V = 12,0 W
Leistung ausgerichtet: 1,6 A bei 15,5 V = 24,8 W

September 12.30 Uhr Sonnenhöhe ca. 45° (Sonnenhöchststand):

Leistung am Boden:    1,65 A bei 15,5 V = 25,6 W
Leistung ausgerichtet: 1,95 A bei 16,8 V = 32,8 W

Die ausgerichtete Leistung ist für diese Tages- und Jahreszeit sehr beeindruckend. Sie wurde durch niedrige Temperaturen (Lufttemperatur 12°) und Wind (Wärme wird schneller von den Modulen wegtransportiert) begünstigt. Der Himmel war weitgehend klar, um 12.30 Uhr jedoch bereits mit einem ganz leichten Dunst bedeckt. Eine Ausrichtung ist umso wichtiger, je tiefer die Sonne steht.

Die Leistung wurde vom MultECon Charger M60 abgenommen. Dieser kann laut Datenblatt 30 Watt am Solareingang aufnehmen. Ob daher das Modul oder der Charger der begrenzende Faktor waren, ist nicht zu klären. Die angegebene Leistung wurde jedoch übertroffen.

Sunload - Energie Outdoor - Leistung des Sunload Solarmodul 30 Wp - 1


Leistung Sunload Solarmodul 30 Wp vs. monokristalline Solarmodul

Um einen Eindruck vom Flächenwirkungsgrad der Sunload Module zu bekommen, haben wir das Solarmodul 30 Wp mit einem monokristalline Solarmodul verglichen, was ebenfalls mit 30 Wp gelabelt ist und eine vergleichbare Spannung erzeugt. Da der Test am frühen Vormittag durchgeführt wurde, erreichten beide Module nicht ganz Ihre Nennleistung.

Fläche:
Sunload Solarmodul 30 Wp: 113 x 53,5 cm = 0,6 m²
Monokristalline Solarmodul 30 Wp: 0,24 m²

Leistung (Sonnen-Einstrahlwinkel 30°, 12° C, ausgerichtet):
Sunload Solarmodul 30 Wp: 1,65 A bei 15,5 V = 25,6 W
Monokristalline Solarmodul 30 Wp: 1,39 A bei 16,5 V = 22,9 W

Modulwirkungsgrad (1000 W/m²):
Sunload Solarmodul 30 Wp: 4,3 %
Monokristalline Solarmodul 30 Wp: 9,5 %

An den Werten sieht man, dass das Sunload Modul mehr als doppelt so viel Fläche benötigt wie ein monokristallines Solarmodul. Der Vergleich zeigt, wie sehr die theoretischen Wirkungsgrade auf Datenblättern von den real zu erzielenden Wirkungsgraden abweichen. Übliche Angaben bei Dünnschichtzellen sind 10-11% und bei monokristallinen Solarzellen 16-17%. Die tatsächlichen Modulwirkungsgrade sind grundsätzlich geringer, da zwischen den Zellen und am Rand Platz verloren geht.

Der Wirkungsgrad für das zusammengefaltete Modul erreicht allerdings einen Traumwert von 42 %!

Sunload - Energie Outdoor - Leistung Sunload Solarmodul 30 Wp vs. monokristalline Solarmodul - 1


Leistung bei Teilverschattung und bedecktem Himmel

Besonders bei einem Outdoor-Solarmodul, das nicht immer perfekt ausgerichtet werden kann und bei einer Wanderung immer wieder (teil-)verschattet wird, ist es wichtig, die Leistung bei Teilverschattung zu betrachten.

Eine Teilverschattung von Solarmodulen führt immer zu einem deutlichen Leistungsverlust. Der Leistungsverlust wird aber durch die Zelltechnologie und die Verschaltung der Solarzellen bestimmt. Die CIGS-Solarzellen von Sunload sollen besonders unempfindlich gegenüber Teilverschattung sein und vor allem auch bei diffusem Licht (bewölkter Himmel) noch eine ordentliche Leistung bringen. Der Hersteller gibt für Teilverschattung folgende Verluste an:

  2% der Fläche ca. 10% Verlust
  5% der Fläche ca. 20% Verlust
10% der Fläche ca. 50% Verlust
25% der Fläche ca. 75% Verlust

Wir haben in unseren Tests eine geringere Verlustleistung festgestellt als vom Hersteller angegeben. Auf dem folgenden Bild ist knapp 25% der Fläche verschattet, die Leistung ist jedoch „nur“ um 50% eingebrochen. Auch die Leistungsverluste bei anderen Verschattungsanteilen lagen immer etwas unter den Herstellerangaben. Selten geben Hersteller derart ehrliche und realistische Leistungsangaben an!

Nicht immer hat man strahlenden Sonnenschein! Bei bewölktem Himmel bricht die Leistung auf 3-10 Watt ein. Leistungen deutlich unter 3 Watt werden nur bei wirklich dunklem Himmel (z.B. kurz vor einem Gewitter oder bei Regen) erreicht.

Insgesamt sind die Ladeleistungen bei Teilverschattung und bewölktem Himmel den Umständen entsprechend gut.

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Test Teilverschattung Starke Bewölkung bei 5 Watt Leistung

 

 


Fazit: Wann ist der Akku voll?

So einfach die Frage klingt, so schwer ist sie zu beantworten! Der interne Akku hat 68 Wh, was bedeutet, dass er mit den maximalen 30 W/h innerhalb von gut zwei Stunden geladen wäre. In der Praxis erreicht man diesen Wert jedoch nicht ganz, da der Wirkungsgrad von Laderegler und Li-Ion Akku abgezogen werden muss. Dennoch, mit dem Sunload Solarmodul 30 Wp haben wir im Test den internen Akku (nachdem wir diesen vollständig entleert hatten) in gut 3 1/2 Stunden vollgeladen. Dabei waren die Bedingungen optimal: wolkenloser Himmel, kalt, und das Modul war zur Sonne ausgerichtet (aufgestellt). Ein zweiter Test an einem Tag mit Sonne/Wolkenmix erbrachte eine Zeit von gut 6 Stunden. Bei richtig schlechtem Wetter mit dichten Wolken und Regen wird ein komplettes Laden des Akku nicht möglich sein.

Wie viel Energie an stark bewölkten Tagen wirklich genutzt werden kann, hängt stark vom verwendeten Laderegler ab. Der MultECon Charger M60 bricht das Laden des internen Akkus bereits bei ca. 1-3 Watt ab (abhängig vom Ladezustand) und kann die Energie nicht mehr nutzen. An dunklen Tagen ist somit sehr wenig bis gar keine Energie zu speichern. Anders der MultECon Charger M5: Dieser nutzt bereits sehr schwaches Licht und beginnt selbst bei 0,1 Watt noch damit, den internen Akku aufzuladen. Selbst an wirklich dunklen Tagen ist der MultECon Charger M5 am Abend voll geladen.


Bezugsquellen

Das Sunload Solarmodul 30 Wp kann zum Preis von 499 EUR direkt über den Sunload Onlineshop oder bei Amazon bestellt werden.


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