Wärmepumpe mit Li-ion-Akku

  • In meiner Firma habe ich mit besten Ergebnissen eine E3DC S10 Anlage vor fast einem Jahr in Betrieb genommen. Leider ist die Leistungsentnahme aus dem 13,8kWh Akku auf 2,9kW limitiert. Mehr bringen die Zellen nicht. Da der Nachtverbrauch des Unternehmens <2,5kW in der Nacht beträgt, kann der Akku optimal arbeiten. Der Akku ist 3-phasig angebunden.


    Jetzt möchte ich etwas Ähnliches zu Hause machen. Dort habe ich eine Wärmepumpe mit max. 2,7kW Drehstrom im Einsatz. Ich muss also den Akku dreiphasig anbinden, sonst drehen sich die Motore nicht. Wenn ich nun im Haus noch ein wenig Licht (alles LED) und Elektronik laufen habe, komme ich locker über diese 3kW der E3DC hinaus und kann nicht mehr autark aus dem Akku die Wärmepumpe betreiben. Ich suche deshalb eine Anlage, die mindestens 5kW 3-phasig autark abgeben kann. Autarkie ist wichtig, weil bei uns der Strom pro Jahr im Mittel in Summe zwischen 15 und 24h ausfällt (Schei...ß e.on)


    Was fallen Euch für Anlagen ein? Derzeit habe ich folgende 3-phasige Systeme gefunden:
    - Tesla Powerwall (2 Stk.) (6,6kW Spitzenleistung)
    - BYD PRO Hybrid 9-10 / P09B10-HC08 (9kW Spitzenleistung)


    Ein dreiphasiges System mit SMA Sunny Island sieht nach einer Überschlagsrechnung unbezahlbar aus.
    Nedap mit Axitec Akku sieht nicht viel günstiger aus. Es ist auch unklar, ob die dreiphasig laufen können.


    Dazu kommt noch eine kleine Herausforderung. Das Haus hat 6 Solarflächen (2 große und 4 kleine), die über 6 unabhängige Tracker laufen müssen. Die beiden großen Ost und Süd (5kWp) sollen mindestens den den Akku laden, wenn ich nicht alle Tracker auf den Akku bringen kann.


    Natürlich kann man die Wärmepumpe so steuern, dass sie bevorzugt tagsüber läuft und den 1.000 Liter Pufferspeicher belädt. Doch der reicht für den Wärmebedarf des Hauses über Nacht nicht aus. Die Verzögerung der Fußbodenheizung erfordert ein Nachladen über Nacht. Sonst ist der Boden im entscheidenden Moment durch die Verzögerung kalt.


    Was gibt es noch für dreiphasige Systeme?


    hier die vorläufige Spec.:
    10-15kWh Li-ion Akku (Für Blei habe ich keinen Platz und keine Belüftung)
    6 Tracker für 6 Strings mit gesamt ~10-14kWp (3 Ost, 2 Süd, 1 West)
    Strombedarf Sommer 30kWh pro Tag
    Strombedarf Übergangszeit 40kWh pro Tag
    Strombedarf Winter 60kWh pro Tag (max 70kWh)

    Gruß Horst
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    1) E3DC S10 13,8kWh Li-ion-Akku, 27kWp, SolarWallbox 22kW Typ2
    2) SolarEdge SE15K, 15kWp mit Modul-Optimierern

  • Moin horst98, es wird hier im Forum ja oft über die Sinnhaftigkeit von Alufelgen gestritten, aber was du vorhast ist Alufelgen in den Müll zu werfen. Wenn man Pb-Akkus schönrechnet, dann liegt man preislich bei 10-15 Cent pro gespeicherter kWh; wenn man Li-Akkus schönrechnet, dann liegen die eher bei 20-30 Cent. Auf den Preis kommen dann jeweils noch die rund 10 Cent, um die kWh überhaupt zu erzeugen. Wirtschaftlich betrachtet ist also die Entscheidung, eine WP über PV zu betreiben, der pure Blödsinn (wobei ich den Zusammenhang zwischen Wärmebedarf und solarer Einstrahlung völlig außen vor lassen will).


    Falls du nach der preislich günstigsten Möglichkeit dein Geld zu verbrennen suchst, dann solltest du mal in den Thread "Taiwan rules" schauen; dort geht es um den PIP, den man mit drei Wechselrichtern so verschalten kann, dass er Drehstrom liefert.

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

  • Warum willst du unbedingt ein dreiphasiges System? Ok, deine WP arbeitet mit Drehstrom, dass heißt aber noch lange nicht, dass du nicht mit einem SMA SunnyIsland 8.0 arbeiten kannst. Der leistet im OnGrid Betrieb maximal 6 kW. Ok, du kannst im Notstrombetrieb deine WP nicht betreiben, weil du dann keinen Drehstrom hast, aber ansonsten erfüllt der alle deine Kriterien.


    An den SI hängst du dir eine Sony Fortelion und schon bist du fertig.


    Zum Preis Pb/Li: vergiss das mal, was jdhenning geschrieben hat. Durch die längere Lebensdauer sind Li sogar billiger als Pb. Die Li-Gegner sehen immer nur die Anschaffungskosten.


    Wirtschaftlich ist das ganze wohl nicht darstellbar.


    Falk

    8,1 kWp Süd-West mit großer Gaube
    30 x Trinasmart 270Wp, SMA STP 8000TL-20
    Sunny Island 4.4, Sony Fortelion 9,6 kWh

  • Wie ich oben sagte, benötige ich die Notstromfunktion. Damit reicht ein einphasiges System leider nicht aus.


    Ist es auch nicht so, dass die einphasige Anbindung erfordert, alle wichtigen Verbraucher im täglichen Betrieb auf einer Phase betrieben werden müssen? Nur so kann man den zwischengespeicherten Strom maximal nutzen. Aber ich darf nicht so asymmetrisch die PV-Module anschließen. Also alles suboptimal.

    Gruß Horst
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    1) E3DC S10 13,8kWh Li-ion-Akku, 27kWp, SolarWallbox 22kW Typ2
    2) SolarEdge SE15K, 15kWp mit Modul-Optimierern

  • Schau dir doch den Infini 10k an - der macht das.... Und den Batteriepack dazu kann man entwerfen - kein Problem. Dann deine Flächen mit jeweils einem Laderegler DC seitig einbinden und fertig.


    :mrgreen:

    Zu wissen, was man weiß, und zu wissen, was man tut, das ist Wissen.
    Wer mehr zum DC Speicher wissen will erreicht mich per PN !

  • In einem mäßig isolierten Haus (grob alles, wo man 12 Stunden ohne Heizung nicht einfach durch etwas mehr Kleidung aussitzen kann) helfen dir ein paar Stunden Heizung bei Stromausfall auch nicht viel. So ähnlich hatte ich auch mal gedacht bis wir letztes Jahr 16 und nur gut 24 Stunden drauf 14 Stunden Ausfall am Stück hatten.
    Wenn es planbar ist, sollte es reichen den Puffer vorher voll zu machen, die Pumpe bruacht ja nur wenig Strom um das dann zu verteilen. Wenn es nicht planbar ist, fällt der Strom nach Murphy genau dann aus, wenn deine Batterie leer ist und draußen ist nur Wolkensuppe ;)
    Da hilft eigentlich nur ein Holzofen um wirklich unabhängig zu sein. Der dürfte in Anschaffung und Unterhalt (trotz Kaminkehrer) auch noch billiger sein als eine Batterie bzw. die Batterie kann dann rein für den Notstrom kleiner und einphasig ausfallen.


    Zurück zu deiner Frage. Tesla gibt es noch nicht dreiphasig (und imo bisher auch nicht notstromfähig), kommt aber. Gut geeignet dürfte für dich Fronius Symo Hybrid sein, der soll irgendwann notstromfähig werden. 6 Tracker hat der aber nicht (sondern einen), ob und wie AC-Coupling im Notstrombetrieb funktioniert bleibt abzuwarten. Das einfachste dürfte sein das meiste direkt DC auf die Batterie zu legen, wie man das bei eienr Inselanlage machen würde.
    Blei gibt es auch geschlossen, die gasen so gut wie nicht (und wenn, dann ist das ein schlechtes Zeichen). Zusammen mit PV wäre das nach offenen Bleibatterieen und LiFe(Y)Po auch nur meine dritte Wahl.

  • Zitat von spitzb

    Zum Preis Pb/Li: vergiss das mal, was jdhenning geschrieben hat. Durch die längere Lebensdauer sind Li sogar billiger als Pb. Die Li-Gegner sehen immer nur die Anschaffungskosten.


    Ich bin in keiner Weise ein Li-Gegner. Das Zeug ist toll, nur leider viel zu teuer und da denke ich nicht an die Anschaffungskosten sondern an die Betrtiebskosten über die Laufzeit (das hätte dir aber auch auffallen können, denn ich schrieb über die Kosten zur Speicherung und Wiederentnahme von einer kWh). Wenn man die betrachtet, dann ist Li schlicht doppelt so teuer! Wenn man dann noch einrechnet, dass bei Li-Akkus die Zyklenzahl angegeben wird bis zur Abnahme auf 60% der Nennkapazität, dann sind Bleiakkus mindestens viermal billiger! Im Betrieb, nicht in der Anschaffung!


    Aber bleiben wir mal Topic. Meine Kernaussage war, dass sich der Betrieb einer Wärmepumpe über Akku NIE rechnet. Was der TS dann mit dieser Info macht, ist mir recht egal, allerdings möchte ich ihm noch den Tipp mitgeben wollen, nämlich dass ein Notstromer auf Dauer sehr viel preisgünstiger sein wird (das ist zwar lokal nicht umweltneutral, aber er kann ja die Preisdifferenz an ein Entwicklungshilfe-Projekt überweisen, das Dörfer in der dritten Welt mit PV aufrüstet; dann wäre das Geld für den weltweiten Klimaschutz absolut sinnvoll angelegt).

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

  • Zitat von horst98

    Wie ich oben sagte, benötige ich die Notstromfunktion. Damit reicht ein einphasiges System leider nicht aus.


    Ist es auch nicht so, dass die einphasige Anbindung erfordert, alle wichtigen Verbraucher im täglichen Betrieb auf einer Phase betrieben werden müssen? Nur so kann man den zwischengespeicherten Strom maximal nutzen. Aber ich darf nicht so asymmetrisch die PV-Module anschließen. Also alles suboptimal.


    Das Stichwort im Normalbetrieb lautet Phasenkompensation. Über das Energymeter wird der Verbrauch auf allen Phasen gemessen und genau so viel (bis zur max. erlaubten Leistung) speist der Sunny Island auf seiner Phase ein, so dass saldiert über alle Phasen ein Bezug von null Watt herauskommt. Im Normalbetrieb hast du also die volle Kompensation für alle Verbraucher, egal auf welcher Phase sie angeschlossen sind, incl.Drehstromverbraucher.


    Im Notstrombetrieb wird dein Netz zur Insel gemacht (Komplette Trennung vom Netz) und dann werden alle Phasen zusammengeschaltet. So kann der SI immer noch alle Verbraucher versorgen, aber keine, die echten Drehstrom brauchen. Das sollte aber im Notbetrieb ok sein.


    Nur als Erklärung gedacht.


    Falk

    8,1 kWp Süd-West mit großer Gaube
    30 x Trinasmart 270Wp, SMA STP 8000TL-20
    Sunny Island 4.4, Sony Fortelion 9,6 kWh

  • Wenn man die Li-Ion Technologie für die Notstromfunktion will, dann muss man aufpassen, dass man die möglichen Zyklen innerhalb der ersten 15 Jahre auch durchbringt. Denn nach 15J ist die Zellchemie hin, egal wie viel Zyklen man durch hat. Auch wenn man mit der Ersparnis nicht ins Plus kommt, so hat man wenigstens einen ordentlichen Deckungsbeitrag von vielleicht 80%. Ohne die WP bekomme ich aber die Anzahl an Zyklen nicht zusammen und der Akku rechnet sich zweimal nicht.

    Gruß Horst
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    1) E3DC S10 13,8kWh Li-ion-Akku, 27kWp, SolarWallbox 22kW Typ2
    2) SolarEdge SE15K, 15kWp mit Modul-Optimierern

  • Zitat von horst98

    Wie ich oben sagte, benötige ich die Notstromfunktion.


    Wozu man mitten in DE als Privatperson eine Notstromfähigkeit benötigt erschließt sich mir nicht.
    Im OP oder bei der Feuerwehr macht das Sinn, aber zu Hause.
    Ich würde die 24h einfach in Ruhe genießen. :wink:


    5 Kerzen, ein Campingkocher oder ein Sack Grillkohle sichern das Überleben. :mrgreen:


    Zu WP über Akku und der Wirtschaftlichkeit an sich ist ansonsten alles gesagt.

    18x Heckert NeMo 60P, SMA SB4000TL-21, SunnyHomeManager, mit Metalldachpfannen, Ausrichtung +30° Dachneigung 35° in Betrieb seit 17.04.2014
    Seit 23.04.2016 Ausrichtung -150 Dachneigung 13° mit 6x 315Wp Astroenergy (große 72-Zeller) am SMA SB1.5