Kreta Südküste Hilfe bei der Diemensionierung

Verfasst am: 28.06.2008, 10:57

Hallo

ich habe als Elektriker den Auftrag erhalten eine autarke Anlage für ein kleines Haus an der Südküste von Kreta zu bauen.
Mir fehlt hier etwas das Vorwissen, wie soetwas zu berechnen ist. Eventuell kann mir hier jemand etwas zur Seite stehen oder einen Link hierfür nennen, daß ich die Anlage richtig dimensioniere.

Fragen wären:
- wieviel KWh sind aus einem vollen 100Ah Akku zu holen, bevor der Wechselrichter wegen zu niedriger Spannung abschaltet
- welche Panelleistung nehme ich für einen 100Ah Akku

Die Anlage soll auch im Winter laufen, kann allerdings optimal ausgerichtet werden. Die Gegend dort hat an ca 300 Tagen im Jahr Sonne.

Ich will natürlich nicht nur einen 100Ah Akku nehmen, sondern soviele, daß der Strombedarf eben gedeckt ist. Und der ist nicht allzuviel. Würde schätzen 2-3KWh täglich. Beleuchtung, kleiner Kühlschrank, ab und zu TV oder HiFi, 1x Woche Staubsaugen und eine Waschmaschine, die ihr Warmwasser allerdings nicht selbst erhitzt, sondern schon zugeführt bekommt.

Falls der Strom mal für einen Abend zur Neige geht ist es auch nicht schlimm. Die Dame ist eine Minimalistin und hat kein Problem sich dann eine Kerze anzumachen.

Vielen Dank schonmal im vorraus.

Vielschreiber Angemeldet: 24.06.2007 Beiträge: 231

Hallo,

da bin ich zwar auch nicht der Profi,
aber möchte doch ein, zwei Anregungen geben.

erstens,
ist von Interesse was für ein Akku-System Du nehmen möchtest...also Blei, NiCd, LiIon oder was es sonst noch so gibt.
Dann musst Du Dich schlau machen, wie die Kapazität bei diesem System definiert ist....mal als Bsp (ohne die exakten Zahlen zu kennen) gilt ein LiIon-Zelle als voll, wenn sie 3,8V hat, und als leer, wenn sie 3,1V hat (wie gesagt, exakte Zahlen hab ich gerade nicht). und in diesem Bereich hat sie halt eine Kapazität von vll 1000mA.

So weisst Du erstmal, wieviel in so ein Akku an Leistung reingeht.

Dann müsstest Du wissen, wieviel im Durchschnitt im Gebäude verbraucht wird...hmm 2-3 kwh sagst Du...naja meinetwegen.

Dann brauchst Du werte, wie hoch die Einstrahlung dort vor Ort ist...also wieviel kwh Du pro installierter kwp Du erwarten kannst
Her hilft wohl dieser link
http://re.jrc.ec.europa.eu/pvgis/apps/radmonth.php?lang=de&map=europe

und dann musst Du nur noch Verluste...sonnenausfalltage und Reserve reinrechnen...es mit typ. Eingangswerten von WR und co abstimmen und schon sollte es gehn

...wie gesagt,
bin dort kein Spezi, hoffe aber es reicht als Anregung

Forumsinventar Angemeldet: 09.11.2007 Beiträge: 1210

Hi idi,

also meines erachtens benötigst Du mindestens 1kWp Modulleistung, die mit 35° Aufgeständert etwa 1300 kWh im Jahr liefern dürfte (20% Systemverluste aufgrund 2-facher Wechselrichtung bzw. Pufferung angenommen). Das wären etwa 3kWh am Tag, natürlich mit der Einschränkung, dass nur bei Sonnenschein gewaschen werden kann, was aber bei einer Minimalistin kein Problem sein sollte. Der Kühlschrank (A++) muss ja (mit etwa 1kWh/Tag) rund um die Uhr laufen (mit passendem Maximalverbrauch tagsüber wegen Türöffnungen und höheren Tagestemperaturen). Die Beleuchtung sowie Anlaufströme der Geräte müssen wohl komplett über die Batterie gepuffert werden können bzw. von dem Batteriewechselrichter bereitstellbar sein. Bei einem 48V System könnten 100Ah somit schon ausreichend sein, besser wären aber wohl 300Ah für eine mehrwöchige "Durstzeit" im Winter. Stellt sich aber noch die Frage, ob 230V ac (incl. Sinus-Netzform) zwingend erforderlich sind oder vieles auch über eine Gleichspannungsinstallation (z.B. Lampen) erschlagen werden kann. Aber umgesetzt habe ich ein derartiges System auch noch nicht.

Ciao

Retrerni

Verfasst am: 28.06.2008, 12:44

Akkus werden Blei Gel sein, da Wartungsfrei + lange Lebensdauer. Den Neigungswinkel werde ich auf die Wintermonate optimieren, da im Sommer mehr als genug Sonne zur verfügung steht.
Die Montage ist das ja auch das wenigste Problem.
Wo ich nicht durchblicke ist einfach: wieviel KWh aus wieviel Ah Akku wird, und wievil Akku für wieviel Panel. Habe ich zuwenig Akku, wird die überschüssige Panelleisung nicht gespeichert, habe ich zuviel Akku, werden Sie eventuell nicht ganz geladen. Das Verhältniss muss halt stimmen. Gibt es da eine Faustregel?

@Retrerni
Ich würde ja auch sagen gleich mit 12V, dann gibt es keine Verluste. Die 230V Leitungen sind allerdings schon verlegt.

Forumsinventar Angemeldet: 23.03.2006 Beiträge: 3671

Hallo,
das mit den kwh ist doch kein Problem, nehme mal an Du willst auf 12V gehen. oder gleich auf 24 oder 48V ?
Bei 12V brauchts du für 1kwh Entnahme etwa 150 Amperestunden Blei-Akku-Kapazität.
Da ist jetzt schon eingerechnet dass die entnehmbaren Amperestunden bei höheren Strömen und mit den Jahren mit steigender Zyklenanzahl doch stark abnehmen sowie der Wirkungsggrad des Wechselrichters die kwh reduziert. Also da würde ich schonmal genug für mindestens einen Tag ohne Sonne vorhalten, so um die 300-400Ah, das müsste schon passen.
Musst halt die Dame mal fragen was sie da möchte.
Zu den Bleigelakkus, da gibt es auch gewaltige Unterschiede in der Lebensdauer und Qualität, solltest mal sehen ob Du Batterien mit Panzerplatten, Traktionsbatterieen oder ähnlich bekommen kannst, die nutzbare Zyklenanzahl wird es dir danken, was professionelles also, das erspart dir später viel Austausch- Arbeit. Auch sind ortsfeste Batterien Typ Opz... nicht schlecht. Allerdings meist ganz normal mit Säure gefüllt.

Viele Grüße:

Klaus

Verfasst am: 28.06.2008, 18:05

Ahhh prima - genau die Info die ich brauchte!

jetzt noch die Panels.
Wenn ich mein physikalisches Wissen richtig einsetze läuft das so:

Panel 100W, Ladespannung (angenommen) 16,6V = (P:U) 6A Ladestrom

richtig?

Der 100Ah Akku braucht demnach zum laden (100:6) 16.6 std.

richtig?

Das natürlich nur bei optimaler Einstrahlung und 0% Verlustleistung.
Da allerdings so gut wie immer Restladung vorhanden ist, kann das Panel wohl auch ruhig kleiner ausfallen. 50-100W? Lieg ich da richtig?
Hat da jemand Erfahrungswerte zu bieten?

Forumsinventar Angemeldet: 23.03.2006 Beiträge: 3671

Retrerni hat es meiner Meinung nach schon zutreffend beschrieben. Du benötigst etwa 1 kwP Modulleistung gesamt für 3 kwh Entnahme pro Tag. Ob es nun auch über Winter mit 0,7kw geht oder mehr als 1kw sein muss, das müsste die Praxis zeigen.
Entscheiden ist auch dass die Module gut auf die Batteriespannung abgestimmt sind, sonst verschenkst Du noch die teure Modulleistung. Also MPP sollte wie beschrieben bei 16-17 V liegen.
Oder MPP-Laderegler mit Wandler verwenden.
Die Module würde ich parallel schalten, genau wie die Batterien.
Wenn der Strom bei Parallelschaltung zu hoch wird gehen auch mehrere getrennte Laderegler.

Viele Grüße:

Klaus

Verfasst am: 28.06.2008, 18:16

Grundsätzlich rechnet man so:
1 V × 1 A × 1h = 1 Wh
also brauchst Du (ohne Verluste gerechnet) für 3000 Wh bei 12 V etwa 250 Ah.
Sollen die Batterien etwa 2 volle Regentage (6 kWh) überbrücken können, dann brauchst Du 500 Ah bei 12 V.
Da man Bleiakkus der Lebensdauer zuliebe nicht so tief entladen soll, sollten es also eher etwa 1000 Ah sein, aber das hängt auch vom verwendeten Batterietyp ab, spezielle Standbatterien für Solarsysteme kann man tiefer entladen (Herstellerempfehlung beachten).
Allerdings ist eine Überbrückungszeit von 2 Tagen wegen Regen auch sehr selten, so dass man mit den 500 Ah locker auskommen sollte, ohne dass die Akkus zu schnell altern.
Ich würde empfehlen, mal mit 400 Ah zu starten, und wenn es zu oft knapp werden sollte mit dem Strom, dann kann man ja noch Akkus nachrüsten. Sind ja nicht ganz billig die Dinger.

Ein guter Inselwechselrichter hat einen Wirkungsgrad von über 90%, die Verluste kann man also vernachlässigen.

Da aber beim Laden der Akkus ein größerer Teil der Energie verloren geht, müssen die PV-Module an einem Wintertag in Kreta bei 9,5 h Tageslänge und empfohlenen ca. 50° Neigung mindestens 4,5 kWh bringen.
Grob geschätzt braucht man dazu etwa 1 kWp, sag ich mal.

ciao,
sh

Forumsinventar Angemeldet: 09.11.2007 Beiträge: 1210

Hi zusammen,

also wie oben schon angedeutet würde ich die DC-Spannung möglichst hoch wählen, somit also bei 48 V (da unterhalb der Kleinspannungsgrenze von 60V). Hier sinken die Ströme noch dramatisch und somit auch die Leitungsquerschnitte und Verluste. Laderegler für derartige Spannungen sowie die Modulspannung dürfte auch kein Problem sein (z.B. 3x25V mpp mit ordentlichem DC-DC-Wandler/Laderegler mit >>90% Wirkungsgrad) hinten dran. Die Akkus werden dann auch weniger belastet.

Ciao

Retrerni

Verfasst am: 29.06.2008, 07:47

Sicher wären 24 oder 48 V in mancher Hinsicht günstiger. Spielt aber keine sooooo große Rolle in einem Einfamilienhaus.
Aber da würde ich mich ganz nach dem Wechselrichter/Laderegler richten.

Also meine Empfehlung für den Anfang:
12V -> 400 Ah
24V -> 200 Ah
48V -> 100 Ah

Das dürfte für eine relativ seltene 2-Tage-Überbrückung reichen.
Bei 300 Sonnentagen im Jahr. Smile

Ich würde noch eine abgetrennte 230V-Stromversorung für "lebenswichtige" Verbraucher wie z.B. Kühlschrank vorsehen, die bis zur tiefsten Spannung der Akkus versorgt wird, während die anderen nicht so wichtigen Verbraucher (Waschmaschine, Herd, Licht) dann z.B. bei Unterschreiten von z.B. 11 V Akkuspannung (oder 22V bzw. 44V) abgeschaltet werden. Dann würde der Kühlschrank auch bei 5 Tagen Regenwetter durchlaufen können, denn auch bei Bewölkung bringt die PPV-Anlage noch etwa 50-100 W bei 1 kWp.

ciao,
sh

Vielschreiber Angemeldet: 24.06.2007 Beiträge: 231

Vielleicht noch ein eErgänzung,

Du sagtest ja, dass die Waschmaschine mit Warmwasser gefüttert wird. Ist der Heizstab auch lahmgelegt? Würd ich hier glatt empfehlen, nicht dass der am Anfang doch kurz anspringt (weil gerad kalt wasser in der Leitung etc.) und dann mit 2,xkw den Wechselrichter ordentlich belastet (und auch nen bissl ie Kapazität)

Wenn dann nur noch Kühlschrank und Beleuchtung (Einsatz von Energiesparlampoen angedacht?) laufen sollen, reicht sicherlich ein Wechselrichter mit sehr kleiner Leistung.

Verfasst am: 29.06.2008, 10:48

Hallo hier

ich werde das ganze mit 12V lösen (Parallelschaltung), da, falls 1 Akku defekt sein sollte, die anderen noch weiterarbeiten können. Bei Reihenschaltung würde die Spannung der kompletten Anlage ja zusammenbrechen. Der niedrige Leitungsquerschnitt ist natürlich ein gutes Argument. Die Ersatzteilversorgung da unten ist aber so mies, da lieber auf Nummer sicher zu gehen ist.
Ich werde 3x100Ah nehmen, der Kühli ist ein ganz kleiner (~0,5KW/Tag) und es kommen überall Stromsparlampen rein. Der TV ist auch klein (~50W). Ihr seht die 3kW kommen nur zusammen, wenn mal wirklich viel verbraucht wird.

Das ganze ist auch eine Preisfrage. Sich auf Kreta ans Stromnetz anschliessen lassen kostet 2500€ und dann Stromkosten. Wenn, sagen wir mal für 4000€ eine kleine Anlage laufen kann, ist alles in Butter.
Man darf aber dabei zu den Materialkosten die Reise+Arbeitskosten nicht ausser acht lassen.
Ich muss das alles in einen relativ engen Rahmen zwingen. Die Dame ist allerdings eine gute Freundin, da gibt man gern etwas nach, ausserdem lässt sich das ja prima mit einem Griechenland Urlaub verbinden.

@firestarter - klar stecke ich den Heizstab ab.
@superhaase - meinst du 2 Verschiedene Wechselrichter mit unterschiedlicher Abschaltgrenze?
@Boelckmoeller3 - was sind "MPP-Laderegler mit Wandler"

Was mir jetzt noch etwas Kopfzerbrechen bereitet sind die 1KWp von den Modulen, die ihr alle vorschlagt. Schaue ich mit solche Set-Angebote anhttp://www.pro-umwelt.de/solaranlage-power-200-p-349.html kommen die mit sehr viel geringerer Modulleistung daher. Auf meinen Fall umgerechnet kämen 300Wp heraus. Nehme ich noch 25% Spielraum an und gehe auf 400Wp, ist das nicht genug für 300Ah Akku?

Verfasst am: 29.06.2008, 11:38

Nein, ich meine einfach ein Relais auf 230V-Seite, das mittels Akkuspannung gesteuert wird. Zum Kühli dann eine Extraleitung am Relais vorbei verlegen.

Mit 300 Ah anfangen ist erst mal OK glaub ich.

400 Wp sind aber zu wenig denke ich.
Du muss für die geringste Sonneneinstrahlung, also die kürzesten Tage rechnen. Und beim Laden verlierst Du im Akku mehr als 25 %.
Ich würde mit mindestens 600 Wp anfangen. Damit schaffst Du im Winter maximal knapp 3 kWh am Tag.
Der Akku soll ja nach einem Regentag auch wieder vollgeladen werden können, während gleichzeitig Strom verbraucht wird.
Sollte es zu oft Strommangel geben, kann man auch hier später noch nachrüsten. Dazu aber gleich ein ausreichendes Ladegerät verbauen!

ciao,
sh

Verfasst am: 29.06.2008, 12:37

Nochwas: Poly, Mono oder Dünn? Das Dünnschicht Kaneka K60 scheint ein prima Preis/Leistungsverhältnis zu haben!???

Fleißiges Mitglied Angemeldet: 28.11.2007 Beiträge: 550

Hallo,
Kaneka wär sicherlich nicht schlecht, die haben ein recht guten Temperaturkoeffizient, ist in Kreta sicher von Vorteil.
Platzprobleme solltest du bei 1kWp keine haben, die Fläche für die Kaneka ist größer als bei Poly mit gleicher Leistung.
Zu klären wäre ob es passende Laderegler gibt.
Gruß
Manfred