Inselanlage mit Druckluftspeicher

  • Hallo und vielen Dank für die Aufnahme in diesem interessanten Forum!

    Im Rahmen eines Projekts meiner Universität möchte ich einen Solaranlage nutzen, um einen Kompressor zu betreiben, welcher Luft kompremiert und diese in einem Druckluftspeicher speichert. Ich habe an einen 1,5 kW Kompressor gedacht und 6 Solarmodule a 300 W. Hat jemand Erfahrungen mit dem Betrieb von Kompressoren mit Hilfe von Solarmodulen?

    Habe einige Threads zu dem Betrieb von einem Kühlschrank gefunden. Die Leistung ist allerdings hierbei höher. Ich konnte leider keine Informationen zu dem Einschaltstrom finden. Wahrscheinlich liegt dieser höher, daher hatte ich an einen Kondensator gedacht, welcher mir eventuell bei der Lösung des Probles helfen kann?


    Der Verzicht auf einen Wechselrichter würde mir Kosten und Aufwand ersparen. Komressoren laufen generell mit Wechselstrom richtig?


    Die Solarmodule könnten im besten Fall bifacial sein und dann die Reflektion des Wassers nutzen. Allerdings sind wahrscheinlich die Kosten für die Module zu hoch und daher rentiert sich das nicht?


    Der Fragen überfluss tut mir leid! Ich hoffe ihr könnt mir bei meinen Fragestellungen weiterhelfen oder auch meine Ansätze verbessern!

    Liebe Grüße :danke: und einen sonnigen Frühlingsstart

  • Der Verdichter kann natürlich auch über einen Drehstrommotor angetrieben werden, aber in der Leistungsregion wird bei einem fertig kaufbaren Kompressor vermutlich ein Schukostecker dran sein.


    Die Anlaufströme sind sehr problematisch, etwa das 6fache sollte der Wechselrichter kurzzeitig schon zur Verfügung stellen können.


    Denkbar wäre auch ein Eigenbau mit einem potenten 48V Gleichstrommotor. Spart den Wechselrichter komplett und wäre in dem Fall mein Favorit.

  • ...


    Der Verzicht auf einen Wechselrichter würde mir Kosten und Aufwand ersparen. Komressoren laufen generell mit Wechselstrom richtig?


    ...

    falsch, der treibt die Kosten gewaltig hoch da Du keine Standard-Komponenten mehr verwenden kannst!

    PV1 = Insel: 12kWp + Victron MP5000 + 40kWh Pylontech
    PV2 = EEG: 9,76kWp + 2 Huawei SUN2000-4KTL
    Panasonic Geisha 5kW. BWWP, eletric pocket rocket Smart EQ Fortwo.
    Haus 1880 benötigt für Haushalt, Heizen, Kühlen, WW und 10.000km eAuto noch tutto kompletti 2.800kWh Strom p.a.

    Biete ab sofort Hilfe / Inbetriebnahme von Victron ESS-Systemen für verzweifelte Forum-User an.

    Anfragen bitte per Konversation.

  • Speziell die grossen 380V oder Benzin Kolbenkompressoren sind ja sozusagen modular, da kann man alles an Motor dran bauen. Von der Drehzahl und Leistung bieten sich da Elektrorollerhinterräder mit 48 bis 60V DC und dann per Keilriemen an. Sind aber fast alle Drehstrommotoren und bräuchten dann den Controller. Das Gasgriffsignal könnte man simulieren für reduzierte Leistung und Sanftanlauf. Ich würde auch noch ein schweres Schwungrad mit 50 oder gar 100kg in den Mix werfen.


    Der Kolbenverdichter hat eine Entlastung wenn der Druck hoch genug ist, damit der Motor leer weiterlaufen kann. Der entkoppelt aber nur bei erreichtem Druck. Wenn die Sonne sich im Druckaufbauzyklus verdunkelt, kriegt man ihn nicht mehr in Wallungen, da müsste in diese Entlastung eingegriffen werden. Auch wird der Verdichter sehr heiss und ist typischerweise zyklisch betätigt. Ein Solardauereinsatz bei zB 3/4 der Leistung könnte ihm nicht bekommen.


    Wenn man Druckluft haben will, braucht man zumeist auch ein gewisses Druckfenster damit etwas überhaupt funktioniert. Tendentiell hätte man zur Sicherstellung einen sehr grossen Tank wenn der Kompressor zu schwach ist. Der sehr grosse Tank ist dann bei nicht optimalem Wetter aber auch durchweg ausserhalb dieses Druckfensters. Alternativ kann man höher speichern (LKW Bedarf bei 20 bar) und dann mittels Druckminderer auf den gewünschten Druck reduzieren was vielleicht besser klappt.


    Was solls den werden, es gibt ja auch noch andere Kompressorbauformen. Auch ist Druckluft vom Wirkungsgrad her total miess...

  • Klappt natürlich nur mit Pufferbatterie, aber so ähnlich wie ripper es geschrieben hat könnte man es ohne Wechselrichter lösen bzw würde ich es auch machen. Mit einem Keilriemen ist man bei der Übersetzung ja relativ flexibel.


    Die Tauglichkeit ist eine Frage der täglichen Betriebsstunden/minuten.

  • Der elektrischen Seite würde ich mich erst später widmen.

    Hausaufgaben für dich.

    Welche Energie erzeugt dein Solargenerator an einem Tag laut PVGIS oder ähnlichem am Tag.

    Wie sieht die Kurve im Tagesverlauf aus?

    Wie lange soll die Energie gespeichert werden oder vorhalten?

    Das ist wichtig weil deine Anlage ohne Superkondensatoren oder kleinen Akkus gar nicht läuft.

    In den Erdgasthreads kannst du sehen wie ineffektiv das Komprimieren und expandieren ist.

    Ganz besonders bei adiabater Kompression wie sie üblich ist.

    Die ganze Wärme ist verloren wenn du damit nicht gleichzeitig warmes Wasser bereitest.


    Das Projekt ist lediglich gut dafür zu zeigen was man besser nicht macht.

    Z.B. Energie in Form von Druckluft in Kesseln oder Kavernen zu speichern.

  • Das Projekt ist lediglich gut dafür zu zeigen was man besser nicht macht.

    Z.B. Enegie in Form von Druckluft in Kesseln oder Kavernen zu speichern.

    Vielleicht ist der Sinn des Projekts genau das zu beweisen um die Ungläubigen zu belehren :)
    Oder dass ineffizient gespeicherte Energie im Falle eines Überschusses noch immer besser ist als sie nicht zu nutzen.

    Oder sie benötigen einfach nur Druckluft .. :/

  • 12V-Laderegler + Batterie (als Puffer) +

    https://www.mehari-offroad.de/…-fast-fill-12-volt-14-bar


    ggf größeren Kessel dazuschalten und fertig ist das Projekt 8)


    den Kompressor gibt es auch Solo in 24V


    https://www.mehari-offroad.de/…or-viair-450-c-ig-24-volt

    PV1 = Insel: 12kWp + Victron MP5000 + 40kWh Pylontech
    PV2 = EEG: 9,76kWp + 2 Huawei SUN2000-4KTL
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  • Vielen Dank für die detaillierten Antworten! Sehr hilfreichende unterstützung von erfahrenen Menschen! :)

    Welche Energie erzeugt dein Solargenerator an einem Tag laut PVGIS oder ähnlichem am Tag.

    Wie sieht die Kurve im Tagesverlauf aus?

    Wie lange soll die Energie gespeichert werden oder vorhalten?

    Mit einer Solaranlage mit 1,8 kWp habe ich einen Ertrag von über 7 kWh im Sommer und unterhalb von 2 kWh für die Wintermonate berechnet (Standort Berlin). Die Anlage soll am besten in den Peak Zeiten tagsüber mit Hilfe des Kompressors den Druckluftspeicher füllen! Plus die Pufferbatterie. Die Energie soll maximal 24 Stunden gespeichert werden. Jetzt wäre die Frage ob im Winter mit der geringen Ausbeute ein Kompressor betrieben werden kann....?

    Oder dass ineffizient gespeicherte Energie im Falle eines Überschusses noch immer besser ist als sie nicht zu nutzen.

    Oder sie benötigen einfach nur Druckluft .. :/

    Die Idee hinter dem Konzept ist die Sonnenenergie in Form von Druckluft zu speichern, da diese Luft in der Nacht genutzt werden soll, um den Grund des Teichs zu belüften. Somit ersparen wir uns weitere Energieumwandlungen (Batterien).

    Ohne Wechselrichter und die Übersetzung mit Hilfe eines Keilriemen? Der Teil erscheint mir noch unklar kannst du oder ripper hier nochmal erklären wie das genau funktioniert?


    Ansonsten nochmal vielen Dank!


    Hat bereits jemand Erfahrungen mit Druckluftspeichern/-Geräte gemacht und weiß wie das mit den Richtlinien bei der Speicherung von Luft aussieht?

  • Viel Aufwand für einen simplen Zweck.


    Punkt eins, dann verseucht man sich das Gewässer mit Öl aus dem Kompressor wenn man nicht spezielle ölfreie Kompressoren nimmt.


    Punkt zwei, Du brauchst quasi überhaupt keinen Druck. Ein leer durchkurbelnder Kompressor macht allen Luftfluss den Du brauchst, ohne den riesigen Verlust wo die ganze Wärme entsteht. Da fang ich gar nicht an zu rechnen wieviel Luft man braucht um ein bisschen über Nacht zu blubbern aber es ist irgendwo zwischen 1 und 100 m^3 bei 7bar. So einen Tank willst Du weder im Garten stehen haben, noch bezahlen. Bei der Grösse muss dann bestimmt auch der Tüv regelmässig mal kucken kommen und auf jeden Fall ist es ne Langzeitbombe.


    Ganz klar eine elektrische Aufgabe. Langsamlaufende Kolbenpumpe oder Blasebalg mit einem 20 bis 100 Watt Gleichstrom Motor aus dem Modellbau gekoppelt und super.


    Warum eigentlich nachts belüften? Wenn tagsüber genügt, den Modellbaumotor direkt ans Panel und dann pumpt er wenn er kann