autonomes Solarboot

  • Hallo Board Mitglieder,
    also ich wollt euch schnell unser Projekt vorstellen:
    Unser Ziel ist ein komplett autonomes Solarboot, welches im best fall mehrere Tage ohne eingriffe von uns auf dem Bodensee unterwegs ist. Zur Stromversorgung werden wir eine (oder ggf mehrere kleinere) Solarpanels verwenden. Unser erster Teilschritt war die Konstruktion am PC für die spätere Umsetzung mit dem 3D Drucker. Auf dem Screenshot sieht man die zwei Rumpfe, jeweils aus verschiedenen druckbaren Teilstücken, verbunden werden die zwei Rumpfe über zwei Querstangen (aus Aluminium). Das Solarpanel kann eine maximale größe von ca 800mm auf 600mm haben (kleine Abweichungen sind kein Problem) und wird flach (parallel zur Wasseroberfläche) montiert, zudem sollte es möglichst leicht sein und die Leistung so stark wie möglich. Eine Biegsamkeit ist nicht zwingend Notwendig, wäre allerdings auch gern gesehen.
    Tagsüber sollte das Boot betrieben werden (u.a. 2x Motoren (nur zeitweise), senorik,kleineRecheneinheit) und zudem sollte bei genügend Licht der Überflüssige Strom in Akkus (LiPo NiMh oder Blei) gespeichert werden um Nachts die Sensorik weiterhin zu betreiben. Hättet ihr vorschläge bezüglich des Solarpanels und der "ladelogik" was ich/wir da verwenden könnten ? Ich bin über jeden Vorschlag sehr dankbar


    Liebe Grüße und vielen Dank für eure Hilfe
    Samuel


    (p.s. auf dem Bild sieht man eine CAD Grafik des Katamaran und das Solarpanel (blau transparent))

  • Hallo Samuel,
    sprechen wir wir hier von Boot oder von Modellbau im Format 1:10
    lg
    Alexander

    5kWp Anlage in Tirol, SMA Tripower 5000TL20, 20 x REC Module auf Ifix - Flachdach mit Kies

  • Hallo Samuel und willkommn im Forum,
    das klingt doch nach einem interessanten Projekt.


    Den Bleispeicher kannst du mMn aus Gewichts- und Platzgruenden vergessen, es sei denn hohes Gewicht ist aus Stabilitaetsgruenden explizit erwuenscht.
    Kristalline Module werden sich in der Leistung nicht viel unterscheiden. Da sollten bei der Groesse etwa 80 W moeglich sein, bspw dieses.
    Ich wuerde auf die Verarbeitung achten, speziell auf die Abdichtung, da gibt es schon Unterschiede. Es scheint mir nicht ausgeschlossen dass es den einen oder anderen Schluck Bodenseewasser abbekommt.

    lg kassi


    5,72 & 8,55 & 6,75 & 9,88 & 5,5 kWp & 390 Wp auf Womo
    Ioniq electric seit 5/2017, Prius aus 2005 wurde Anfang 2019 durch Tesla Model 3 ersetzt


    Hier gehts zur Analyse meiner Anlage auf Einzelmodulbasis

  • Interessantes Projekt. In groß gibt es schon etliche Solarboote.
    Mit welcher Spannung soll der E-Motor arbeiten?
    Für die Konstruktion ist es sicher nicht unerheblich, welches Gewicht die Batterie und das Solar Panel haben.
    Da sich das Solamodul oben befindet, hat das Gewicht starken Einfluß auf den Schwerpunkt.
    Habt ihr da schon gerechnet? Am einfachsten wäre es, aus bestehenden Modulen nur das Laminat zu nutzen und die Kanten mit einer Gummidichtung abzudichten. Es gibt auch Sonderkonstruktionen von Solar Modulen mit einem durchsichtigen Kunststoff (anstatt Deckglas) und einem Alu Träger. Das würde eine Menge Gewicht sparen. Dürfte allerdings sehr teuer werden, da wahrscheinlich auch die Zellen speziell geschnitten werden müssten. Auch das Gewicht der Batterien und die Verteilung spielt eine Rolle, seid ihr da schon fündig geworden?

  • Verwerft mal den Rumpf und macht nehmt den hier Small Waterplane Area Twin Hull


    Platz für Batterien, Ruhige Lage für die Sensorik und da Ihr ja keine Gewichtsänderungen habt auch keine Nachteile.


    Was wollt ihr eigentlich messen?

  • :danke:


    Vielen Dank für eure Vorschläge und Ideen,
    also die Motoren laufen mit 12V, allerdings bin ich in der Wahl noch relativ unsicher. Zu dem Vorgeschlagenen Solarpanel: Also das ist eigentlich genau das was ich such allerdings wäre eine leichtere Ausführung noch besser, was haltet ihr von diesem:
    http://www.amazon.de/Solar-fle…ywords=Solarpanel+biegbar ,
    passt Größenmäßig zwar nicht 100% allerdings, da das komplette Boot selberkonstruiert ist und selbst gedruckt wird hab ich da ein bisschen Spielraum :)
    Ich hab noch eine weitere Frage, wenn da eine Leistung von 80 Watt angegeben ist, mit welchem reellen Wert kann ich dann an einem normalen sonnigen Tag rechnen ? Gibt's da irgendeine Faustregel ?
    Habt ihr Ideen für eine Art "Ladelogik", die dann dafür zuständig ist, das überflüssiger Strom in dem Akku gespeichert wird ? Also ich bin auf dem Gebiet komplett neu und bin über alles froh :)


    Liebe Grüße und vielen Dank für eure Hilfe
    Samuel

  • Die reell zu erwartenden Leistungen kannst du dir durch PVGIS berechnen lassen.
    Die gewünschte Ladesteuerung macht jeder Laderegler - du mußt nur drauf achten daß er sich auf die gewählte Akkuart einstellen läßt.


    Es gibt übrigens spezielle Module für Boote, die sind leicht, flexibel und sogar für Salzwasser geeignet.
    Die sind aber teuer und die Leistung ist geringer.

    lg kassi


    5,72 & 8,55 & 6,75 & 9,88 & 5,5 kWp & 390 Wp auf Womo
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  • Das Solar Modul sieht sehr leicht aus, von daher nicht schlecht. Ob es dem feuchten Element standhält wird sich zeigen.
    Scheint mir, als ob man es etwas stabilisieren müsste, mit Alu C Profilen oder noch etwas leichterem.
    Vielleicht kann man es aufkleben. Nur müsstest du vorher testen, ob der Kleber sich mit der Folie verträgt.
    Das kann ganz häßliche Flecken geben :?


    Die Leistung von 80 W wird bei senkrechter Einstrahlung und 1000 W bei 25°C erreicht (STC-Standard Test Conditions).
    Draußen geht man eher von 800 W aus bei 46°C Zelltemperatur (NOCT - Normal Operating Cell Temperature).
    Aber auch das stimmt nur bedingt, da sich die Sonne in Höhe und Richtung verändert.
    Ohne Batterie wird es nicht gehen, bei jeder stärkeren Wolke würde der Motor stoppen oder mit Minderleistung arbeiten.
    Also muss das Solar Modul mit einem Laderegler verbunden werden und die Batterie laden.
    Das Modul generiert bei sonnigem Wetter ca 80 W * 5 h = 400 Wh * WG von ca 7=%, also 280 Wh netto.
    Bei wolkigem Wetter dann weniger. Jetzt ist die Frage - wie hoch ist der Verbrauch und wie lange ist der Dauerbetrieb?
    Natürlich sollte man mit voller Batterie starten. Je nach Kapazität hätte die Batterie die entsprechende Reserve, wenn es mit dem Solarstrom hapert. Da muss man etwas rechnen und verschiedene Szenarien durchgehen.

  • Ok perfekt vieln Dank, jetzt hab ich schon mal einen Wert zum Rechnen :) habt ihr empfehlungen für einen möglichst leichten Laderegler der diesen Anforderungen entspricht ? Also ich versteh das nämlich immer noch nicht so ganz, ich schließ also (einfach gesagt) mein Laderegler zwischen Solarpanel und Akku und vom Akuu geht es dann zum Verbraucher (solarpanel -> laderegler -> Akku -> Verbraucher), sozusagen das der Akku ein art "Puffer oder Zwischenspeicher" ist ? oder ist es sodas Ich solarpanel -> laderegler -> Verbraucher & Akku. der laderegler also so "intelligent" ist und den Strom dann"verteilt" also sobald mehr strom produziert wird als die verbraucher benötigen dieser dann im Akku gespeichert wird ?
    Ich hoff es ist einigermaßen verständlich was ich geschrieben hab ;)
    Schon einmal vielen Dank für eure Hilfe !


    Liebe Grüße
    Samuel

  • Zitat von Samuel LR

    ...oder ist es sodas Ich solarpanel -> laderegler -> Verbraucher & Akku. der laderegler also so "intelligent" ist und den Strom dann"verteilt" also sobald mehr strom produziert wird als die verbraucher benötigen dieser dann im Akku gespeichert wird ?


    Yep, alles was zu viel/wenig von den Modulen kommt leitet er in bzw. holt er aus dem Akku. Allerdings muss der LR dafuer nicht besonders intelligent sein, da sich der Strom den Weg des geringsten Widerstandes selbst sucht :)
    Dafuer ist es auch egal ob die Last am Akku oder am LR angeschlossen ist.


    Wenn deine Last nicht zu gross ist solltest du die Verbraucher vorzugsweise an den LR anschliessen, denn dann unterbricht dieser bei Strommangel die Entladung bevor der Akku Schaden nehmen kann...

    lg kassi


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