Insel mit starker Überbelegung

  • Hallo zusammen,


    ich lese schon seit einiger Zeit hier im Forum aus eigenem Interesse und möchte nun eine größere Anlage für meine Eltern durchplanen bzw. ihnen etwas unter die Arme greifen. Trotz der vielen hilfreichen und auch unterhaltsamen Diskussionen hier habe ich sicher noch nicht das Wissen und den Erfahrungsschatz von euch und deshalb möchte ich euch mein Unterfangen darstellen und eure Meinung dazu wissen.


    Kurz zu meiner Motivation bzw. meinen Vorkenntnissen:
    Im letzten Jahr habe ich mir einen kleine Inselanlage aufgebaut die durch PV-Module am Balkon gespeißt werden. Alles hat klein angefangen mit einem 5W monocristalinen PV-Modul und einer 12V/12Ah Batterie und ist mit der Zeit immer größer geworden. Die Anlage dient nur dem Zweck mich weiterzubilden und mich mit allen Aspekten einer Solaranlage zu beschäftigen bzw. mich damit auseinanderzusezten. Das sich die Anlage nie rechnen wird ist mir klar^^. Inzwischen sieht die Anlage folgendermaßen aus


    Solarmodule : 200W (2*100W poly von ECO-Worthy, Umpp=18V, Impp=5,55A)
    Lage: Karlsruhe, Balkon Richtung West
    Batterie: 12V/205Ah (2*6V Blöcke, https://www.online-batterien.d…entyp-AGM-Deep-Cycle-VRLA)
    Laderegler: Victron BlueSolar 75/15
    Wechselrichter: Victron Phönix 12/375VA (geerdet) mit RCD und Sicherung dahinter



    Für das Haus meiner Eltern sieht die Lage natürlcih gänzlich anderst aus. Deshalb beschreibe ich kurz die Gegebenheiten bzw. die Anforderungen seitens meiner Eltern:


    Dachfläche: 4m*6m=24m² (Fläche am Stück)
    Verschattungen: keine
    Lage: Nahe Schaffhausen (im Süden Deutschlands), Dach Richtung Süden geneigt (die Neigung kann noch verändert werden im gewissen Rahmen, es handelt sich um einen selbstgebauten Schuppen)
    Regionaler Durchschnitt (kWh pro kWpeak) im Januar 2015: 21kWh (dies dient als Berechnungsgrundlage, Zahl von http://www.pvertraege.de)
    Anforderung: Es sollen ein Kühlschrank und 2 Gefriertruhen ganzjährig autark durch die geplante Anlage betrieben werden können. (Auch hier ist es klar das sich das nicht rechnet. Die Autarkie steht im Vordergrund)
    Verbrauch pro Tag: ~1,7kWh


    Nun fangen meine Überlegungen an:
    Um es meinen Eltern einfach zu machen, dachte ich an die EasySolar-Reihe von Victron. Ist leider das einzige Gerät was ich kenne wo all diese Funktionen zusammgefasst in einem Gerät sind. Dort hätten Sie alles in einem. Laderegler, Wechselrichter und alle notwendigen Schutzbeschaltungen. Da die 3 Kühlgeräte nicht besonderst viel Strom ziehen nachdem sie angelaufen sind und um die Kosten niedrig zu halten, dachte ich an den 24/1600/40 (https://www.victronenergy.de/u…t-EasySolar-1600VA-DE.pdf).


    Mit 21kWh im ertragsschlechtes Monat würde bei maximaler Dachbelegung mit 4kWpeak durchschnittlich 2,7kWh pro Tag geerntet (wenn man das so rechnen kann bei dem angeschlossenen Laderegler). Theoretisch deckt das den Verbrauch der Geräte. Da diese 21kWh aber mit hoher Sicherheit nicht gleichmäßig verteilt über den Monat eingenommen werden wird ein Puffer benötigt. Da Batterien bekanntermaßen sehr teuer sind, gehe ich von 3 Tagen Puffer aus (aus dem Wiki). Ist das eine realistische Annahme? Hat jemand ein Diagramm das zeigt wie die Energieverteilung z.b. im Januar ist? Das wäre sehr interessant - habe ich bisher leider nicht gesehen.


    Um die Batteriegröße zu bestimmen gehe ich weiter von 80% Wirkungsgrad des Wechselrichters aus und rechne 3 Tage als Puffer, dazu kommen noch Leerlaufverluste von 240Wh pro Tag durch den ausgewählten Wechselrichter. Das macht dann
    (1.7kWh/0.8 + 0.24kWh)*2*3 = 14,19kWh. Auf ein 24V System bezogen also circa 591Ah. Hier dachte ich an 12*2V Blöcke (https://www.online-batterien.d…lei-Gel-Akku-verschlossen). Bei diesem Punkt bin ich mir noch ziemlich unschlüssig. 2V Zellen mit genügend Kapazität sollten es, denke ich, schon sein, aber welche genau .. Was genau müsste man bei nicht wartungsfreien alles beachten bzw. zusätzlich anschliesen (Belüftung etc.)?


    Der verbaute Laderegler BlueSolar MPPT 100/50 kann maximal 1400W verarbeiten oder besser gesagt umsetzen. Um in den Wintermonaten genügend Energie zu haben soll die PV-Leistung überdimensioniert werden, d.h. das komplette Dach (4m*6m) soll abgedeckt werden. Dies ergibt circa 4000Wpeak bei 2 in Serie und dann 8 davon parallel (und Stringsicherung^^ natürlich). Laut dem Excel-Tool der Victron Seite, sollte das ohne Probleme gehen. Widersprüchlich dazu ist jedoch die Angabe des maximalen Kurzschlussstromes von 50A, welcher bei obiger Anordnung der Module mit 72A überschritten würde und laut Anleitung den Controller beschädigen kann. Aus einigen Beiträgen und aus eigener Erfahrung weis ich das man die Victron Laderegler überbelegen kann. Ob es jedoch bei 4000W zu problemen kommt, weis ich nicht (laut Excel-Tool ja nicht). Laut Victron (Forumsbeitrag) gibt es auch keine Beschränkung. Kann jemand der eine überbelegte Anlage betreibt etwas zu der Überbelegung sagen bzw. wie würdet ihr das machen? (da 1400W bei 24V in einem maximalen Ladestrom von circa 58A münden, passt das gut zu der C10 Regel bezüglich des maximalen Ladestromes für die ausgewählten Batterien)


    Da ich diesbezüglich leider nix gefunden haben:
    Wie kann man die solare Ernte eines überbelegten Ladereglers abschätzen. Als Beispiel: Wie viel kWh kann man bei einem Laderegler mit 1kW circa erwarten wenn man 2kW anschliest. Im Sommer wird der Gewinn niedrig ausfallen, aber wie sieht es im Winter aus. Diese Monate stellen für mich die wichtigen Monate dar. Hier wäre ich über jede Information dankbar.


    Ich fasse nochmals kurz alle ausgewählten Komponenten zusammen für das obige Anliegen:


    Laderegler und Wechselrichter: Victron EasySolar 24/1600/40 (https://www.victronenergy.de/u…t-EasySolar-1600VA-DE.pdf)
    Module: 16 * 250W (zum Beispiel diese https://www.jws-store.de/solar…O-zgfCA584CFUE_Gwode7oMeg)
    Batterie: 12 * 2V Blöcke (z.b. https://www.online-batterien.d…lei-Gel-Akku-verschlossen)


    Könnte man die Anlage unter den Gesichtspunkten der ganzjährigen Autarkie so zusammen betreiben oder habe ich grundlegende Fehler bei meinen Überlegungen gemacht? Ist die Batterie ausreichend groß dimensioniert damit auch im Winter mit hoher Wahrscheinlichkeit der Betrieb gewährleistet ist?


    Vielen Dank schon mal für eure Hilfe


    Grüße
    kugel


    P.S.: Falls noch weitere Daten notwendig sein sollten um die Situation beurteilen zu können, einfach bescheid sagen.

  • Hallo, nur ganz kurz:
    Die Überbelegung ist mMn "schade" um Dein (das der Eltern) Geld! Im Winter gibt es Tage....Wochen.....Monate, wo von "Oben " nichts Gescheites kommt. Leider mußte ich das auch kapieren! (Auch wenn es mir nicht passt)
    Die geplante Anlage mit rd 4kWp bringt im Sommer so viel Ertrag, da kannst Du Waschmaschine und Elektroherd locker betreiben. Die paar Kühlaggregate sind "Pinatz"!
    Einen solchen (Deinen) Ansatz finde ich wenigstens "noch mal überdenkenswert"!
    Meine Anlage hat 1600Wp, von Mitte April bis Mitte Oktober bin ich damit mit dem kompletten Haushalt zu 99% autark.
    (Täglicher durchschnittlicher Verbrauch 2,5....3,5 kWh) Leider regelt der Laderegler dabei schon viel ab, weil die Batterie voll ist.
    Das nur mal "ganz kurz gesagt".
    Gruß Claus!

  • Danke für deine Antwort. Mir ist das von vornherein klar gewesen und meinen Eltern ist auch bewusst das sie die Autarkie, wenn sie denn überhaupt erreichbar ist, teuer erkauft wird. Was genau heißt es das im Winter gar nix kommt. Könnte man das in Zahlen beziffern? Falls man das Unterfangen nicht mit Sonnenenergie umsetzen kann unter den genannten Randbedingungen, müsste man sich eben nach Alternativen umsehen. Aber das sind nun mal die Anforderungen die sie stellen und die versuche ich mit meinem bisher erlangten Wissen umzusetzen.


    Also nochmals ganz ausdrücklich:
    Es geht darum die gestellten Anforderungen/Aufgabe (siehe erster Beitrag) unter den gegebenen Randbedingungen mit möglichst geringen (wenn man das bei den Summen noch sagen kann) Mitteln zu erreichen.


    Ich freue mich weiter auf Antworten.

  • Zitat

    Könnte man die Anlage unter den Gesichtspunkten der ganzjährigen Autarkie so zusammen betreiben oder habe ich grundlegende Fehler bei meinen Überlegungen gemacht?


    Ja,der erste grundlegende Fehler ist nicht systematisch an die Sache heranzugehen.
    1.Wie hoch war der bisherige Stromverbrauch.
    2.Autakieregel: desto weniger Strom man braucht desto besser käme man duch den Winter.
    Was sind Stromfresser und lassen die sich kaufmänisch lohnend ersetzen.
    3.Man berechnet per PVGIS den möglichen Ertrag per Kwp wenn die Stadt und Ausrichtung der Solarfläche bekannt sind.
    4.Die Monate Dezember/Januar/Februar sind ertragsmäßig Hundsmiserabel.Um die Zeit mittels Solar über die Zeit zu
    kommen bräuchte man bis um den Faktor 7 größer ,was kaufmännisch ein Wahnsinn ist.(Netzstrom sollte günstiger sein
    als der Betrieb eines Benzingenerators)
    Man könnte auch überlegungen anstellen ob das Geld nicht besser in eine andere Teilmaßnahme am Haus besser angelegt ist.
    Dann erst überlegt man sich wie die Anlage zu dimensionieren ist und wählt die Komponenten.
    Ein 1600VA =1600w Wr wär kaum ausreichend für WAMA,Spülmaschine uvm...

    PIP 2424HS an 750Wp 3xShinsung Black Mono250 +1,5Kwp (6xShinsung Black Mono250)
    an FPS 100/50 an Bluebatt 24v 465Ah

    EA Sun ISolar SMV III 3K

    EA Sun SP 3K-24
    Siliken 3,3i 3,25Kwp 13xShinsung Black Mono 250
    VW T4 mit Evective 2000w + Varta 110Ah +0Wp

  • Danke für das Feedback.


    Also zu "nicht systematisch an die Sache herangehen" schreibe ich nichts. Direkt austeilen anstatt konstruktiv etwas beitragen. Nicht die feine Art. In meinen Augen bin ich systematisch an die Sache ran gegangen angefangen mit benötigten Verbrauch, da dieser alles weitere festlegt mit der Randbedingung der Autarkie. Die Aufgabe ist klar und eindeutig gestellt im 1.Post, finde ich zumindest:


    zu 1:

    Zitat

    Verbrauch pro Tag: ~1,7kWh

    (Daran gibt es nix zu rütteln.)


    zu 2:

    Zitat

    Es sollen ein Kühlschrank und 2 Gefriertruhen ganzjährig autark durch die geplante Anlage betrieben werden können.

    Das stellt die Konfiguration dar und es handelt sich bereits um stromsparende Geräte. Vielleicht habe ich mich hier nicht klar genug ausgedrückt. Es sollen nur diese Geräte versorgt werden.


    zu 3: PVGIS kenne ich leider nicht, danke für den Hinweis. Da werde ich mich wohl dann mit beschäftigen^^. Ich habe als Anhaltspunkt die Werte von http://www.pvertraege.de der Region genommen und bin davon ausgegangen das diese für eine erste Beurteilung ausreichend wären.


    zu 4: "Faktor 7 größer" als was? 7 fach mehr PV als ich vorgeschlagen haben? Also 7*4kWpeak =28kWpeak? Falls das so sein sollte und das Erfahrungswerte sind die auch tatsächlich so zutreffen in der vorgegebenen Region, würde mir das schon weiter helfen. Da es dann schlicht unmöglich wäre die Aufgabe unter den Randbedingungen zu erfüllen.


    Wie gesagt, es sollen 1,7kWh durch die oben genannten Geräte abgedeckt werden und sonst nix. So wie es im 1.Post beschrieben ist. Das man das Geld auch anderst anlegen kann im Haus ist auch klar, aber nochmals das ist nicht die Aufgabenstellung. Es geht um die Bewertung ob und falls ja wie man die Aufgabe bewältigen kann. Bitte nix dazudichten oder vom Thema abschweifen.


    Wie steht es zur Überbelegung des Ladereglers, hat hier jemand Erfahrungswerte?


    In der Zwischenzeit werde ich mich mit PVGIS beschäftigen.

  • Zitat

    Direkt austeilen anstatt konstruktiv etwas beitragen. Nicht die feine Art. In meinen Augen bin ich systematisch an die Sache ran gegangen angefangen mit benötigten Verbrauch,


    Du hast Recht ...Du hast in deinem Sinne Systematisch gehandelt und es muß nicht der letzte Post gewesen sein wenn
    man zunächst auch nur vermeintlich zu kritische Antworten bekommt ist das nicht das Ende aller Tage.
    Um so mehr freut es mich das du vlt doch relevante Infos aus Hinweisen PVGIS ziehen wirst. :wink:
    Besonders die Erzeugungsstatistik in den Wintermonaten ist interessant.
    Da mich hier oft Unglaube und Wunschdenken begegnet ziehe ich es vor man erst Aufgrund der Faktenlage
    diskutiert.Aber ich bin ja auch zu nichts verpflichtet.....und will keinen nerven.

    PIP 2424HS an 750Wp 3xShinsung Black Mono250 +1,5Kwp (6xShinsung Black Mono250)
    an FPS 100/50 an Bluebatt 24v 465Ah

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    EA Sun SP 3K-24
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    VW T4 mit Evective 2000w + Varta 110Ah +0Wp

  • Zitat

    Wie steht es zur Überbelegung des Ladereglers, hat hier jemand Erfahrungswerte?


    Man erachtet 50% Überbelegung als Sinnvoll.Was anderes wäre halt Ermessenssache .Victrons sind unbegrenzt
    überbelegbar.
    Anlaufspitzen von Gefrierschränken können extrem brutal sein.Der Victron sollte es es auch dann noch knapp
    schaffen wenn die rein Zufällig im gleichen Augenblick anlaufen.

    Zitat

    Verbrauch pro Tag: ~1,7kWh


    Es gibt noch die Batterieeinlagerungveruste für den Nachtbetrieb +WGverluste des WR .2kwh würde ich berücksichtigen.
    Die Profis würden OPzS mit Zentralentgasung vorziehen.

    PIP 2424HS an 750Wp 3xShinsung Black Mono250 +1,5Kwp (6xShinsung Black Mono250)
    an FPS 100/50 an Bluebatt 24v 465Ah

    EA Sun ISolar SMV III 3K

    EA Sun SP 3K-24
    Siliken 3,3i 3,25Kwp 13xShinsung Black Mono 250
    VW T4 mit Evective 2000w + Varta 110Ah +0Wp

  • Hallo kugel,


    jetzt sei mal nicht gleich überempfindlich!
    Einige deiner Überlegungen sind ja nicht verkehrt, andere Punkte werden sicher noch angesprochen und diskutiert werden.


    @ relativ, wenn mit Schaffhausen der Ort an der Schweizer Grenze gemeint ist, dort wären die Einstrahlungsverhältnisse im Nov, Dez, Jan doch "relativ" gut? Also 7/1, bitte mal prüfen, ich sehe da bei Anstellwinkel 30° (TS: Wie ist die Dachneigung?) ein Verhältnis von 5.6 / 1.8 (Einstrahlung auf die geneigte Fläche in kWh/m²/Tag). Zusätzlich müsste man noch die Schneeverhältnisse berücksichtigen.


    Falls jemand PVGIS zum nachrechnen verwendet, bitte unbedingt den Teil für "Stand Alone PV" anklicken.
    Da ist gleich die Batterie dabei.


    Insgesamt würde die von dir gerechnete Anlage ausreichen, wobei der Solargenerator schon wieder zu groß ist.
    Über den Rechenweg selbst sollte man noch mal diskutieren.
    Bei einem Anstellwinkel von 30° käme ich auf einen Solargenerator von ca 2.7 kWp und eine Batterie von ca 10 kWh.
    Der beste Anstellwinkel wären 60°, nur dürfte es da schwer sein, sowas auf dem Dach zu installieren.
    Und es gäbe vielleicht auch Aufregung wegen der Optik :?

  • Zitat

    @ relativ, wenn mit Schaffhausen der Ort an der Schweizer Grenze gemeint ist, dort wären die Einstrahlungsverhältnisse im Nov, Dez, Jan doch "relativ" gut? Also 7/1, bitte mal prüfen, ich sehe da bei Anstellwinkel 30° (TS: Wie ist die Dachneigung?) ein Verhältnis von 5.6 / 1.8 (Einstrahlung auf die geneigte Fläche in kWh/m²/Tag). Zusätzlich müsste man noch die Schneeverhältnisse berücksichtigen.


    Naja,auf 30grad bleibt ja gut Schnee liegen und dann kommt Null rein.Ist ja autark und keine Ersatzversorgung angedacht.
    Da nützt auch kein statistischer Durchschnittsertrag.
    Also alle paar Tage vor Ort Schnee räumen. :mrgreen:

    PIP 2424HS an 750Wp 3xShinsung Black Mono250 +1,5Kwp (6xShinsung Black Mono250)
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  • :danke: für die Antworten


    Tut mir leid wenn ich etwas "empfindlich" reagiert haben sollte. Wenn man sich halt 2-3 Stunden den Kopf zerbricht wie man es am besten "systematisch" angeht und dann sowas kommt ist man schon mal etwas gedrückt. Aber ich muss relativ recht geben. Jetzt da ich etwas mit PCGIS (http://photovoltaic-software.com/pvgis.php Ist das das richtige Tool?) herumgespielt habe, verstehe ich seine Reaktion schon besser. Und auch die Kritik am Wechselrichter ist berechtigt. Da wollte ich vielleicht am falschen Ende etwas einsparen.


    Die Erträge mit PVGIS mit der von mir vorgeschlagenen 4kWpeak Leistung am Standort geben bei 35° Anstellwinkel (als Beispiel) für Dezember 3,82kWh und Januar 4,59kWh aus. Das hört sich in meinen Ohren ganz brauchbar an, finde ich. Diese Werte sind höher als meine Annahme im Eingangspost.


    Zur Zentralentgasung mit OPzS werde ich mich nochmal schlau machen. Es sollte nach Aufbau der Anlage eben ohne große Wartung einfach laufen.


    Die Dachneigung im Moment ist 24°, sie soll aber angepasst werden auf einen sinnvollen und vertretbaren Winkel. Wenn es schneit, geht es dort richtig zur Sache. Gibt es einen Anstellwinkel ab dem Schnee von alleine herunter "rutscht"? Den Schnee herunter zu kehren ist nicht vorgesehen. Wäre nur mit Leiter und umsändlich möglich.

    Einmal editiert, zuletzt von kugel ()