Elektromotoren treiben viele verschiedene Geräte an, von Armbanduhren bis hin zu Wasserpumpen. Sie können einen Motor über die Steckdosen in einem solarbetriebenen Haus oder über den Strom, der von speziellen Sonnenkollektoren erzeugt wird, betreiben. Allerdings können nicht alle Solarstromkonfigurationen alle Motoren antreiben. Um einen Elektromotor mit Solarstrom zu betreiben, müssen Sie die Leistung Ihrer Solarstromanlage auf die Anforderungen des Motors abstimmen.
Anschluss von Solarzellen
Die Leistung von Solarzellen variiert je nach Anzahl der Zellen und der Art und Weise, wie sie verbunden sind. Eine typische Zelle liefert etwa 0,5 bis 0,6 Volt Elektrizität. 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 schalten, um die gewünschte Spannungs- und Stromleistung zu erreichen.
Solarbatterie
Eine Solaranlage erzeugt nur dann Strom, wenn Sonnenlicht darauf trifft. Wenn Ihre Solaranlage direkt an einen Motor angeschlossen wäre, würde der Motor bei Dunkelheit keinen Strom erhalten. Eine zwischen Ihren Solarmodulen und dem Motor angeschlossene Batterie speichert den von den Solarmodulen erzeugten Strom, bis er benötigt wird. Darüber hinaus variiert die von Ihrer Solaranlage erzeugte Strommenge je nach Standort, Wetterbedingungen und Jahreszeit. Wolkenlose äquatoriale Regionen werden ein weitaus größeres Sonnenpotenzial erhalten als bewölkte Polarregionen. Wenn Ihre Solarenergie schwankt, kann Ihre Motorleistung entsprechend schwanken. Eine Batterie trägt dazu bei, einem Motor sowohl für sofortige als auch für langfristige Anwendungen Leistungsstabilität zu verleihen. Außerdem benötigt ein Motor typischerweise einen anfänglichen Stromstoß, um zu starten. Solarmodule ohne Batterie können diesen Stoßstrom möglicherweise nicht bereitstellen. Daher ist es wichtig, eine Batterie für Ihren Elektromotor zu haben, auch wenn Sie ihn ausschließlich im Sonnenlicht betreiben möchten.
Leistung
Elektrische Leistung ist das Produkt aus Spannung und Strom und wird in Watt gemessen. Eine typische Steckdose in den Vereinigten Staaten liefert 120 Volt bei 15 Ampere. Daher liefert diese Steckdose 1.800 Watt Leistung. Motoren wandeln elektrische Leistung in mechanische Leistung um, die das Produkt aus Drehmoment und Winkelgeschwindigkeit ist. Unterschiedliche Motoren erzeugen je nach Einsatzzweck unterschiedliche Mengen an mechanischer Leistung. Der Motor in einem Deckenventilator kann nur 65 Watt benötigen. Der Motor in einer Spülmaschine benötigt dagegen in der Regel mindestens 1.200 Watt.
Motoranforderungen und Effizienz
Die meisten Typenschilder an Motoren geben nur ihre Ausgangsleistung an. Sie können jedoch den Eingangsleistungsbedarf schätzen, indem Sie die erforderliche Leistung bei verschiedenen Effizienzstufen berechnen. Der Motorwirkungsgrad ist das Verhältnis von Eingangsleistung zu Ausgangsleistung. Beispielsweise verbraucht ein 100-Watt-Motor, der mit 75 Prozent Wirkungsgrad arbeitet, 75 Watt Eingangsleistung. Elektromotoren laufen in der Regel mit einem Wirkungsgrad von mindestens 50 Prozent. Wenn der Motor nicht die erforderliche Eingangsleistung hat, funktioniert er mit reduziertem Wirkungsgrad oder funktioniert überhaupt nicht. Darüber hinaus produzieren Ihr Solarpanel und Ihre Batterie Gleichstrom. Benötigt Ihr Motor Wechselstrom, müssen Sie den Gleichstrom mit einem Wechselrichter in Wechselstrom umwandeln.
