Überschussnutzung mit GTI

  • Ich betreibe bereits seit über 2 Jahren eine Überschussnutzung mit einem GTI (Grid tie inverter, zuerst nur bei der 12V Anlage und nun seit vergangenem Jahr auch für die 24V Anlage) und einem selbst gebauten Laderegler.


    Das ganze läuft so ab:


    Wenn die Spannung am Akku ca. 28V erreicht hat, wird über ein Eigenbau- Spannungsrelais mit daran angeschlossenem Hochstrom- KFZ- Relais der Strom von den PV Modulen direkt auf den GTI- DC- Eingang umgeschaltet.
    Gleichzeitig wird über einen Längsregler, welcher ebenfalls direkt aus den PV- Modulen gespeist wird, die Spannung am Akku auf ca. 28V gehalten.
    Damit wird erreicht, daß zum einen der Akku auf „Ladeerhaltung“, also auf ca. 28V gehalten wird und gleichzeitig der verbleibende, „überschüssige“ Strom an den GTI geleitet wird und dann in das Hausnetz eingespeist wird.

    Den Längsregler habe ich momentan noch mit 6 parallel geschalteten 78S24 Reglern gebaut, diese „verbraten“ den Spannungs- Unterschied beim Umschalten der Solarmodule auf den GTI.


    Der GTI hat einen eingebauten MPP- Tracker, dadurch ist die Eingangsspannung bei Sonneneinstrahlung am GTI und demzufolge auch am Eingang der Spannungsregler höher als die Akkuspannung. (ca. 32 –37V je nach Sonneneinstrahlung).


    Solange die Last am Akku nicht mehr wie ca. 10A beträgt (über einen am Akku direkt angeschlossenen Victron-Wandler mit 24V/350VA wird gleichzeitig die gesamte Heizungsanlage mit 230V versorgt) verbleibt der Akku auf ca. 28V und wird dadurch auch „richtig“ vollgeladen.
    Wird die Last am Akku noch höher, würde das KFZ- Relais wieder den Akku direkt an die Module schalten und sich wie ein 2-Punkt-Regler verhalten.


    Da mich der Verlust an den Längsreglern bei der Ladeerhaltung im Überschuss- Einspeisebetrieb stört, wird hier zukünftig ein Step-down-Schaltregler den Wirkungsgrad verbessern. (wurde leider noch nicht geliefert...)


    Zur Überschussauskoppelung auf einen Heizstab habe ich mir bisher nur untergeordnet Gedanken gemacht, da ich im Sommer wg. meiner thermischen 24m² Solaranlage mehr als genug Überschuss an Warmwasser habe, welchen ich bereits für meine solare Holztrocknungsanlage nutze.
    Für den zukünftigen ausschließlichen Inselbetrieb möchte ich aber auch gerüstet sein. Der „Heizstab“ wäre dann allerdings ein „Elektro- Luftheizer“ für die bereits vorhandene Solare Holztrocknung.


    Dafür werde ich mir wohl irgendwann (spätestens bis zum Jahr 2020, da läuft die garantierte Einspeisevergütung für meine Netzeinspeise- PV aus...) einen Regler basteln, welcher den Strom von den Solarmodulen über ein Halbleiterrelais getaktet an den Heizstab abgeben würde.


    Den „Regelsinn“ dazu stelle ich mir in etwa wie folgt vor:
    Wenn am Akku eine Spannung von ca. 28V erreicht wurde; schaltet das KFZ- Relais die Solarmodule um auf den oben beschriebenen Längsregler, welcher die Ladeerhaltung und die Last am Akku übernimmt.
    Der Längsregler würde über eine Entladeschutzdiode und einem dicken Elko direkt aus den Modulen gespeist.
    Steigt die Spannung vor dem Längsregler auf ca. 35V, wird über ein Halbleiterrelais der Heizstab direkt an die Solarmodule geschaltet. Parallel zu den Solarmodulen wäre ebenfalls noch ein dicker Elko, damit die Spannung infolge der Belastung durch den Heizstab nicht sofort zusammenbricht.
    Sinkt die Spannung von den Modulen dann in Folge der Belastung durch den Heizstab auf ca. 28V ab, schaltet das Halbleiterrelais den Heizstab weg und das Spiel beginnt von neuen.
    Der Akku „merkt“ davon nichts, dieser wird ja über den Längsregler weiterhin mit den eingestellten ca. 28V aus den Modulen versorgt.


    Einen teueren Batteriemonitor o.ä. kann ich mir durch die o.g. Lösungen sparen, denn der Akku wird in jedem Fall mit der notwendigen Ladeerhaltungsspannung von ca. 28V versorgt und „fertig“ geladen; so wie das auch ohne die o.g. Überschussnutzung der Fall wäre.


    Das ganze wäre ohne Spezialkenntnisse „mit analogen Mitteln“ machbar und daher evtl. auch für den „Normalbastler“ machbar...


    Verbesserungsvorschläge willkommen!


    Gruß Xav

  • Eem, wozu Akku und Laderegler wenn du Netz und GTI hast?
    einstein0

    33 J Erfahrung mit PV im Netzverbund. Erster zweiachsiger Tracker in Australien.
    2 kW- Hybrid-Insel im Camper, BEV: Hyundai Kona. 30kW-PV-Anlage Ost/West.
    PV-Notstromversorgung 10 kWh im MFH mit Infini 3 kW Hybrid-WR und 10 kWh Li-Testspeicher.

  • Paar Bilder wären auch schön :-)

    Module: 10x80W + 6x130W Enjoy Solar Module (wird noch erweitert)
    Gestell: Marke Eigenbau
    Laderegler: Steca PR2020 + Steca PR3030 + Solar30
    Wechselrichter: Steca Solarix PI1100 (erweiterung geplant)
    Batterie: Hoppecke Stapler PzS 24V 465Ah + BMV 700

  • Zitat von einstein0

    Eem, wozu Akku und Laderegler wenn du Netz und GTI hast?


    einstein0


    - weil ich langfristig energieautark sein möchte
    - weil ich mich langfristig vom sicheren Netz trennen möchte
    - weil ich mittlerweile ein sehr zuverlässiges Insel- BHKW betreibe
    - weil ich aus verschiedenen Gründen eine funktionierende Langzeit- USV haben möchte.
    - weil Netzeinspeisung eigentlich langweilig ist und bei Wechselrichterausfall sogar ärgerlich sein kann...
    - usw. ...


    die GTI´s habe ich als "Powersoak" zum Üben. Die echte "Insel- Überschussnutzung" (also ohne Netz) ist ja noch nicht fertig.


    Zitat von Solarm


    Aber sicher.
    Ich wollte mein Thema nicht in diesen unübersichtlichen Thread schreiben...


    Zitat von Solarm

    Du willst den 12-28V Gti an 37V betreiben mit Schaltwandler ?


    Natürlich nicht!
    Hier wird ein GTI für 22 –60 V verwendet, ich glaube sogar, du hast den gleichen..


    Den in meinem Beitrag ca. in der Mitte genannten Step- Down- Schaltregler benötige ich nur, um den Wirkungsgrad meiner Ladeerhaltung zu steigern, wenn sich der Laderegler im "Überschussmodus" befindet. Als Ersatz bzw. Unterstützung der momentan verbauten Längsregler.


    Der Längsregler und der Step Down, (wenn er denn endlich geliefert wird), sind nur ist für die Ladeerhaltung des 24V Akku´s zuständig, wenn sich der Laderegler im "Überschussmodus" befindet.


    Zum Zeitpunkt des Zuschaltens des GTI´s steigt die Spannung von den Modulen auf ca. 32 – 37V an.
    Der nicht besonders gut funktionierende MPPT vom GTI pendelt sich dann nach einiger Zeit bei ca. 31V ein.
    Der Akku wird in dieser Zeit über die Längsregler auf ca. 28V gehalten.


    Durch den Step- Down Regler erhoffe ich mir im "Überschussmodus" eine höhere Spannung am GTI, da der parallel zum GTI verschaltete Step- Down- Regler (für die Ladeerhaltung) bei höherer Eingangsspannung weniger Strom aufnimmt und damit insgesamt ein besserer Gesamtwirkungsgrad erreicht werden soll.


    Gruß Xav

  • Zitat von Xav


    ...
    Aber sicher.
    Ich wollte mein Thema nicht in diesen unübersichtlichen Thread schreiben...
    ...


    Gruß Xav


    [ aber sicher,
    hoffentlich keine neidischen Freunde ]

  • Zitat von Xav


    ...
    ???


    ... allein das Wort Autarkie ist für Manche ein rotes Tuch


    Für wirkliche Autarkie wird in Deutschland wenig Technik angeboten, das hat Gründe.
    Eine Netzanbindung muss ja nicht unbedingt nachteilig sein?

  • Zitat von baernibaer


    ... allein das Wort Autarkie ist für Manche ein rotes Tuch


    Für wirkliche Autarkie wird in Deutschland wenig Technik angeboten, das hat Gründe.
    Eine Netzanbindung muss ja nicht unbedingt nachteilig sein?


    :idea:


    Da bin ich ganz deiner Meinung.


    Gruß Xav

  • Zitat von Xav


    :idea:
    Da bin ich ganz deiner Meinung.
    Gruß Xav


    Eben! Das finde ich schön, dass man sich über die zuverlässige "Netzanbindung" einig ist! :wink:
    einstein0

    33 J Erfahrung mit PV im Netzverbund. Erster zweiachsiger Tracker in Australien.
    2 kW- Hybrid-Insel im Camper, BEV: Hyundai Kona. 30kW-PV-Anlage Ost/West.
    PV-Notstromversorgung 10 kWh im MFH mit Infini 3 kW Hybrid-WR und 10 kWh Li-Testspeicher.