Inselanlage im Norden Kanadas

  • Hallo Forum,


    ich plane für einen Freund eine kleine Inselanlage für ein Ferienhaus in Kanada.
    Ich würde mich freuen, wenn ihr über meine Komponentenauswahl mal schauen könntet.
    Leider sind viele Geräte die in Deutschland kaufbar sind, dort nicht beschaffbar.


    Systemübersicht:


    Rahmenparameter:
    Last:

      Loads Power Duration
      1 Inverter Standby 7 W 7 W 24 h 168 Wh
      2 LED lower cottage 6 W 12 W 6 h 72 Wh
      3 LED upper cottage 6 W 18 W 3 h 54 Wh
      10 Aussenbeleuchtung LED 2W 20 W 6 h 120 Wh
      2 Phone USB charging 5 W 10 W 3 h 30 Wh
      1 Laptop 50 W 50 W 2 h 100 Wh
      1 Radio 10 W 10 W 4 h 40 Wh
      1 Reserve 50 W 50 W 0 h 0 Wh


    Spitzenlast max: 177Wac
    Energiebedarf max: 584Wh


    Temperaturen:

      Winter record low: -45°C (Panels meist jedoch dann Schnee bedeckt)
      Sommer Tagestemperatur mittel: 25°C
      Sommer Spitzentemperatur: 35°C


    Autarkie:

      geplant habe ich für drei finstere Regentage Reserve.


    Komponentenauswahl:


      2x 240W poly 60Zellen Module z.B. Centrosolar TP6 240SW
      an Victron MPPT 100/15 Laderegler
      4x Trojan 6V 260Ah C20 in 24V Konfiguration FLA Batterie
      1x Victron BMV702 Batteriemonitoring System inkl. Shunt Widerstand
      1x Victron Phoenix SineWave Inverter 24V 350VA, 120Vac (nur 5W Standby)


    Aufbau:
    Beide Module in Serie an den MPPT 100/15 an 24V Batterie -> 27,6V Entladeschlusspannung + Tempcoeffzient


    Victron Batteriemanagement steuert den Wechselrichter über den Remote Eingang und schaltet bei unterschreiten
    von 40% oder 50% SOC den WR ab. Diese Abschaltung kann mit dem "Emergency-Schalter" umgangen werden.


    Zur Ladungserhaltung im Winter (keinerlei Last ausser dem BMV702) wird ein 60W Kleinmodul senkrecht angebracht.
    Dies sollte ausreichen um den Batterieblock vollgeladen zu halten (Gefrierschutz).



    Freue mich auf eure Verbesserungsvorschläge und Kommentare.


    es grüßt der
    skyrace

  • Hallo,


    vorweg: vom Bauchgefühl her, erscheint mir die Anlage zu knapp dimensioniert.


    Wie wichtig ist der Wechselrichter (dessen Standbyverbrauch allein schon 30% des dargestellten Tagesverbrauchs ausmacht)? Der Verbrauch des WR unter Last wurde in der Bilanz weggelassen, wieso?
    Reicht das bisschen LED-Beleuchtung aus? Wäre mir zuwenig. Ein Licht pro Raum (Deckenleuchte) plus Arbeitslichter in Küche, Bad, Schreibtisch, Leselampe im Wohnzimmer, Arbeitslicht im Schuppen zum Holzhacken, für Reparaturen?


    Bei einer so kleinen Anlage würde ich versuchen, auf AC komplett zu verzichten (zumal der ausgesuchte mit 350W ohnehin "mickrig" ist), TV und Notebook-Adapter gibts in 24VDC, selbst ne Mikrowelle für die Küche bekommt man im Trucker-Bedarf.


    Wie wird die Stromversorgung im Winter sichergestellt? Generator?
    Wie wichtig ist die Verfügbarkeit des Stroms? Kein Kühlschrank bzw. eine Kompressorkühlbox?


    Die Modulzahl würde ich verdoppeln und auf verstellbare Halter (Sommer 30°, Winter 60° Neigungswinkel) montieren und an einer Stelle, an der man im Winter rankommt, um den Schnee abzufegen (bei 60° rutscht der aber auch von selbst).
    Den Batterieraum würde ich im Sommer kühl, im Winter frostfrei (Keller?) auslegen.


    In Nordamerika gut verfügbar sind die Systeme von Outback Power, dann wäre die Anlage aber mind. Faktor 10 größer (was m.E. auch Sinn machen würde),


    Grüsse


    Tom

    5 Wp mono an 6V-Teichpumpe
    40 Wp Faltmodul mono f. Peltier-Kühlbox
    2x30Wp mono an Pumpe u. 50m Schlauch (autarke Poolheizung)
    1x195Wp mono an IVT SCD-20, 2x12V/115Ah Gel u. 600W Sinus-WR
    21x195Wp mono an Outback Flexpower One und 8x12/115Ah Gel (in Bau)

  • Wo steht denn das Ferienhaus? Oder wie heißt die nächste Stadt? Wie viel Tage am Stück sind die Leute im Ferienhaus und in welchen Monaten? Geht um Einstrahlung, Anstellwinkel der Module.

  • Zitat von skyrace

    4x Trojan 6V 260Ah C20 in 24V Konfiguration FLA Batterie


    Der "normale" Ladestrom in der Bulk-Phase ist C/10 also ca. 26 A. Dein Laderegler liefert maximal 15 A, meistens deutlich weniger. Wenn es nach den Batterieherstellern geht, sollte man am besten immer mit C/10 laden, was mit PV eh nicht geht. Ich denke, man sollte die Anlage aber zumindest so auslegen, dass man bei schönem Wetter mit C/10 laden kann.

  • Hallo zusammen,


    Danke für eure Antworten schonmal.


    Hausnutzung und Ausführung:
    Es handelt sich um ein Cottage, das lässt sich eher mit einer Jagthütte vergleichen.
    Eher sogar mit Camping in der Natur und sehr naturnah. Dennoch möchte man mal
    Licht einschalten und sein Handy Laden. Gelegentlich auch mal nen Laptop betreiben.


    Die letzten 50 Jahre gibt es kein Strom und es hat bisher immer alles funktioniert!
    Was ich damit sagen will, die Ansprüche und damit auch die Anlagengröße sind begrenzt.
    Licht bisher mit Kerzen, Gaslaternen und Taschenlampen.
    Es gibt auch keinen Kühlschrank und es ist nicht beabsichtigt einen anzuschaffen.


    Die Hütte wird in den Sommermonaten (Juli August September) etwa 3x mal je eine Woche genutzt. Zusätzlich
    etwa 3x am Wochenende Fr Sa So. Es ist meiners Erachtens daher sehr viel Zeit vorhanden
    um die Batterie ausreichend voll zu laden, auch wenn der Ladestrom etwas unter C10 sich bewegt.
    Eine Verdoppelung der Generatorleistung halte ich bei weitem zu viel.


    Es wäre für die Wochenenden rein aus der Energiebetrachtung sogar ganz ohne Erzeugung an diesen
    Tagen zu schaffen. (Schlecht-Wetter Puffer sozusagen)


    Winternutzung:
    Eine Winternutzung gibt es nicht. Das maximum wäre eine Übernachtung mit zwei Lampen und einer
    Handyladung.


    Lage und Standort:
    Die nächst gelegene Stadt ist North Bay, Ontario


    Wahl für AC System
    Es sind bereits zwei AC Kabel zu jeweils den beiden Cabins verhanden. Diese werden genutzt
    wenn was repariert oder gebastelt wird mit Elektrowerkzeugen. Dafür gibt es bisher einen alten
    Generator. In dieses Generatorhäuschen sollen auch die Batterien und auf das Dach die beiden
    Module. Winkel lässt sich frei bauen, da das kleine Dach sowieso erneuert werden muss.
    Unverschattet, Südausrichung. Der Generator wird auch nur für diesen Handwerker Zweck genutzt.


    Vielen Dank und viele Grüße
    skyrace

  • Zitat von skyrace

    Es ist meiners Erachtens daher sehr viel Zeit vorhanden um die Batterie ausreichend voll zu laden, auch wenn der Ladestrom etwas unter C10 sich bewegt. Eine Verdoppelung der Generatorleistung halte ich bei weitem zu viel.


    Du magst recht haben, dass rein vom Energieertrag her gesehen die zwei Module reichen würden. Aber eine Batterie sollte nach einer Entladung möglichst sofort wieder voll aufgeladen werden, und nicht über Tage im teilgeladenen Zustand bleiben. Und völlig unabhängig von irgendwelchen Energiebetrachungen oder Ladezeiten sollte man die Empfehlungen für den Anfangsladestrom auch in etwa einhalten. Die Batterie wird auch voll, wenn du sie über einen längeren Zeitraum mit weniger Strom lädst - aber du riskierst damit halt eine reduzierte Batterielebensdauer, was die Anlage dann im Endeffekt teurer macht.

  • So auf den ersten Blick würde ich mich tomduly anschließen und den WR ganz raus lassen und alle Verbraucher mit DC betreiben. Das liegt an der alten Technikerregel: Was nicht drin ist, kann nicht kaputt gehen (und das ist in der Pampa nicht unwichtig). Die ganzen gelisteten Verbraucher sind DC-Geräte (LED-Lampen, Laptop etc.). Die lassen sich zu Not über kleine DC-DC-Umsetzer aus einer Grundspannung heraus mit Strom versorgen. Gibt es irgendeinen besonderen Grund, weshalb es eine 24-Volt-Anlage werden soll? Bei dem angedachten Verbrauch sollte eine 12V-Anlage genauso gut geeignet sein (für 12 Volt ist das Angebot an Adaptern größer/billiger).


    Wie groß ist der Abstand zwischen dem Generatorhäuschen und den Cabins? Wenn das 20-30 Meter sind, dann spricht eigentlich nichts gegen eine reine DC-Anlage (bei einigen hundert Metern sieht das natürlich anders aus). Dann hätte man einen AC-Kreis fürs Basteln und einen DC-Kreis für die Grundversorgung.


    Mir fehlt da noch eine Kleinigkeit in der Planung, nämlich ein Batterieladegerät. Falls es mit der Versorgung aus der Batterie eng wird, dann kann man den Generator anwerfen und sich wieder einen Vorrat an Energie schaffen.


    North Bay liegt auf der Höhe von Ontario und das liegt auf der Höhe von Paris (eigentlich Breite, aber dann versteht mich wieder keiner). Sonneneinstrahlung gibt es also genug, sogar im Winter. Allerdings dürfte man dort etwas mehr mit Schneelasten zu kämpfen haben. Da kommen jetzt zwei Sachen zusammen. Dicke Schneeschichten auf Panelen sind nicht gut, also müssen die im Winter abgebaut werden. Auf der anderen Seite überlebt eine Batterie tiefe Minusgrade nur, wenn sie weitgehend voll geladen ist. Also braucht man einen Platz, wo man zumindest ein Panel nahezu senkrecht und schneesicher befestigen kann (der PV-Laderegler muss also den ganzen Winter durcharbeiten, damit man im Frühjahr keine Säurepfütze im Gerätehaus hat).


    North Bay liegt auf 46° Nord. Übers Jahr betrachtet wäre ein Anstellwinkel (zwischen Boden und Panel) von 46° annähernd optimal. Da keine Winternutzung vorgesehen ist, dürfte ein Anstellwinkel von etwa 60° geeignet sein (im Sommer bekommt man nicht so viel wie möglich, aber in den Übergangszeiten bekommt man noch genug). Also mal abchecken, ob man die Panele schneesicher und verschattungsfrei unter diesen Rahmenbedingungen irgendwie aufstellen/befestigen kann.


    P.S. Anscheinend sind die Preise für alles mit Solar in den USA etwa doppelt so hoch wie in Deutschland. Preise abchecken!

    Unser Kopf ist rund, damit das Denken die Richtung wechseln kann (Francis Picabia)

  • Wenn es geht, sollten die Module mit 60° aufgestellt werden. Es gibt so eine Regel - Latitude + 15°, also 60°, Module Richtung Süden ausrichten.
    Hier würde ich 400 Wp installieren, mit 4 x 120-150 Wp ( 36 Zeller) also etwas überdimensionieren.
    Dazu einen Regler wie den Tarom 4545 (kann man noch etwas erweitern) und eine Batterie mit 4 kWh @ C10.


    @ Lieber jdhenning, Auslegung ist nun wirklich nicht deine Stärke, was willst du uns sagen?
    North Bay hat die Koordinaten 46° 18' N und 79° 27' W.
    Die Einstrahlung auf die geneigte Modulfläche im Sommer beträgt ca 4.5 kWh/m²/Tag.

  • Moin Kalle, ein Anflug von Selbstkritik? :wink:


    Zitat von kalle bond

    @ Lieber jdhenning, Auslegung ist nun wirklich nicht deine Stärke, was willst du uns sagen?


    Damit wollte ich sagen:

    Zitat von kalle bond

    Es gibt so eine Regel - Latitude + 15°, also 60°


    und das hatte ich eigentlich auch:

    Zitat von jdhenning

    dürfte ein Anstellwinkel von etwa 60° geeignet sein


    Die Ausrichtung nach Süden hatte ich allerdings als selbstverständlich voraus gesetzt.

    Unser Kopf ist rund, damit das Denken die Richtung wechseln kann (Francis Picabia)

  • "North Bay liegt auf der Höhe von Ontario und das liegt auf der Höhe von Paris (eigentlich Breite, aber dann versteht mich wieder keiner)."


    Hatte eigentlich das hier im Blick, jetzt nicht auf die Goldwaage legen
    Hüstel, ja das Geheimnis der Breite kennst nur du allein :wink: