Blog-Artikel aus der Kategorie „Analyse und Simulation“

Nachdem die Wahl der Wärmequelle abgeschlossen ist, gilt es den Wärmebedarf des Gebäudes zu ermitteln. Dies ist für einen sparsamen und verschleißarmen Betrieb besonders wichtig. Oberstes Ziel ist es, eine möglichst kleine Wärmepumpe zu verbauen, die auch bei niedrigen Temperaturen die gewünschte Temperatur halten kann. Dies spart Geld in der Anschaffung und ermöglicht oft den effizientesten Betrieb. Doch zunächst kümmern wir uns kurz um die theoretischen Grundlagen:


Wärmebedarf


Die Wohlfühltemperatur des Menschen liegt bei ca. 18-22 °C. Manch einer bevorzugt es wärmer (höherer Energieverbrauch), andere weniger (womit die Gefahr der Schimmelbildung aufkommt). Wenn es um die Dimensionierung einer Heizung im Bestand geht, mag für viele der Gang in den Heizungskeller oder das Durchwälzen der Unterlagen der aktuellen Heizung der erste Schritt sein, doch liefern die technischen Daten der aktuellen Heizung oft nur wenig belastbare Informationen.

Grund dafür sind im Wesentlichen drei Dinge:

1. …

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Moin zusammen,

da ich es gefühlt immer wieder schreibe, möchte ich hier einmal kurz darstellen, wie ihr für das Forum eine möglichst gute Grundlage für eine hohe Beteiligung bei der Anlagenplanung und einen guten Fortschritt sicherstellen könnt.

Falsch ist: Einen Roman schreiben den dann am Ende keiner durchliest weil es einfach zu viel ist.

Richtig ist:

1.) Die 30 tägige Testversion des Programms "PV Sol Premium", wichtig auf den Zusatz "Premium" achten, Link.

2.) Im zweiten Schritt solltest du dein Haus, Garagen, Schuppen etc. einzeichnen und alle verfügbaren Dächer möglichst genau in PVSol nachzeichnen. Desto genauer hier gearbeitet desto genauer die Simulation

3.) Im dritten Schritt werden alle verfügbaren Dächer mit PV Modulen von ca. 1,10m (B) und 1,80m (H) belegt, z.B. einem Trina Vertex S TSM-400DE.09.08

4.) Nun führt ihr die Schattensimulation durch (das dauert einen Moment), davon macht ihr für jede Dachfläche einen Screenshot, sodass man die Verschattung erkennen kann.

5.) Erst nun…

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Problemstellung:

Ich will meinen (aktuellen) Stromverbrauch und/oder meine (aktuelle) Stromproduktion und/oder meinen (aktuellen) Strombezug aus dem Netz messen.

Vorbedingungen:

• Ich will keine Investitionen über 100€ machen.
• Ich habe Erfahrung im Umgang mit Hardware- und Softwarekomponenten, und unix-oiden Betriebssystemen.
• Ich habe Stromzähler mit Infrarot (IR) Schnittstelle, z.B. einen LK13BE der Firma Logarex.
• Ich bin nicht interessiert am Messen von Spannungen und Strömen an einzelnen Strings.

Nötige Hardware:

• Ein Computer/Laptop/Raspberry Pi/... mit freien USB Anschlüssen (je einer pro Stromzähler der ausgelesen werden soll) mit Unix-System, mein Anleitung unten ist für Ubuntu ausgelegt.
• Ein IR-Schreiblesekopf für jeden Stromzähler der ausgelesen werden soll.

Nötige Software:

Das repository unter https://github.com/stefan-loewe/polyphase-meter und die dafür direkt nötigen Softwarekomponenten, wie dort beschrieben.

Ziel:

Für Stromzähler LK13BE der Firma Logarex, Auslesen von…

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Wie der Titel schon sagt geht es hier um die Fragestellung wie man ohne Zusatzkosten sich selbst eine genauere Kurzzeitprognose erstellen kann.
Die Kurzvariante: 1+1 = 3:

• Strahlungsdaten des DWD, der circa 5500 Stationen Weltweit anbietet
• Kombiniert mit der Umrechnung der Strahlungswerte in anlagenspezifische Ertragsdaten mit pvlib (will mich nicht mit fremden Federn schmücken - das Ding macht die Hauptarbeit)

Ich habe das Ganze dann in ein Skript zusammengefasst, dass man auf die jeweilige Anlage adaptieren kann.
In diesem Artikel geht es zuerst an die theoretische Herangehensweise die ich gewählt habe - die Resultate - und dann die Adaption des Skripts für die jeweiligen Bedürfnisse. Wer gleich in die Software abtauchen will - einfach ganz nach unten scrollen.
Der DWD liefert Strahlungswerte in stündlicher Auflösung für ein 10-Tages Vorhersagefenster. Der Wert ist Rad1h in [Kj/m²]. Rad1h wird als Globalstrahlung bezeichnet. Nach Rückfrage beim DWD ist dies die auftreffende…

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Ausgangslage: Ein String Richtung NNO mit 13 Modulen an einem SMA Tripower 10.0. Der String ist ab ca. 15Uhr im Sommer stark verschattet (im Winter ab 12Uhr, zur Sonnenwende sogar schon ab 11:30).

Im obigen Diagramm zeigt der schwarze Pfeil (links unten) auf die Ertragslinie des Strings mit nur 13 Modulen, der rote Pfeil (rechts unten) auf die neue Linie des verlängerten Strings (22 Module). Leider ist/sind beide Tage nicht optimal, aber um eine grobe Einschätzung zu geben:

An der Verschattung hat sich jetzt geändert: zwischen 15:30 und 16:45 sind einige Module mehr noch so gerade in der Sonne -> und es werden noch ca. 1,5kW (!) an Strom erzeugt.

Es ist "natürlich" kein Wunder dass bei mehr Modulen auch mehr Strom erzeugt wird, aber: Von den jetzt 22 Modulen sind zum Zeitpunkt der "Messung" auch nur knapp 7-8 mit Sonne beschienen. Das Schattenmangement funktioniert also und die Aussage manches Solateurs: "Ein Schattenmodul zieht den ganzen String runter"
kann endgültig als Humbug…

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Ich habe - um es mal auszuprobieren und: weil ich es kann - die Verstringung an meinem Wechselrichter geändert.
Der Grund dafür ist folgender: Verstringt sind 2x12 Module - also 12 Module in Serie parallelgeschaltet zu (noch) einmal 12 in Serie.

Es ergibt sich dadurch eine Verzwölffachung der Modulspannung und eine Verdoppelung des Stromes (Die Srienschaltung erhöht die Spannung und der Strom bleibt gleich, durch die Anschließende Parallelschaltung verdoppelt sich dann der Strom).
Die Module sind alle gleich ausgerichtet, also alle nach SSW.

Im Sommer ergibt sich folgendes Problem:

12 Module(siehe unten) liefern so ungefähr 360Volt unter Last, bei Wärme etwas weniger. An warmen bis heißen Tagen geht die Spannung dann auf 300-320Volt zurück und der Wechselrichter bekommt erkennbar Schwierigkeiten noch einen Arbeitspunkt zu finden, außerdem fällt auf einen Teil der Module Schatten vom Schornstein, zumindest in der Theorie sollte das Ergebnis von 1x24 Modulen besser sein, als von 2x12…

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Hintergrundinfo: Meine Anlage besteht aus

• WR: Plenticore Plus
• Batterie: BYD 6.4 HV
• EnergyManager: EM300LR

Das Wetter ... ist WR unabhängig - aber lokal verschieden
Ferner hab ich noch ne Wärmepumpe die weit von SmartGrid Ready ist.

Es geht mir darum Hilfe zur Selbsthilfe zu liefern um ein eigenes Monitoring- Logging -und Steuerungssystem entwickeln zu können.
Hierzu gibt es schon diverse Threads die ich hier in komprimierter Form zusammenfassen will. Jeder dieser Funktionsblöcke ist ein eigenständiges Python Modul, das man bei sich integrieren kann. Damit ist die Flexibilität gegeben, dass man nur die Module nimmt, die man auch wirklich braucht
Hier der Link zu den Github repositories (ich werde Änderungen/Erweiterungen in Zukunft nur dort pflegen):
https://github.com/kilianknoll

Hier die aktuelle in diesem Forum geposteten Threads:
EnergyManager :

• Skript zum Auslesen des B-Control Energy Manager EM300
  Dieser ist der "alte" von Kostal - aber auch von TQ-Automation vertriebene Energy Manager

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Von Zeit zu Zeit kann es immer mal vorkommen, dass man Daten in der Datenbank verändern muss. Zum könnte man fehlerhafte Daten in die Datenbank geschrieben haben oder man will die Struktur der Datenbank an aktuelle Erfordernisse anpassen. Ganz so leicht wie z.B. bei einer MYSQL Datenbank mit PHPmyAdmin ist das Ganze leider nicht. Der hier beschriebene Weg ist natürlich nur einer der von vielen, ist aber aus meiner Sicht einfach zu bewerkstelligen.

Backup erstellen

Vor den anstehenden Schritten bitte unbedingt ein Backup der Daten erzeugen. Eine kurze Anleitung dazu findest du in der Installationsanleitung

Benutzer csv anlegen und Rechte vergeben

Da das Passwort für die Datenbank gleich über die Console eingegeben werden muss habe ich mir einen Benutzer "csv" mit dem Passwort "csv"
angelegt dem ich nur für den Export & Import Rechte gebe

influx starten:
(Quelltext, 1 Zeile)


als Admin anmelden:
(Quelltext, 1 Zeile)


User csv mit dem Passwort csv anlegen:
(Quelltext, 1 Zeile)


Rechte vergeben:
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Im Beitrag String, String und PolyString habe ich meine SüdWest Seite vorgestellt. Hier sind 2 Strings à 12 Module als PolyString verschaltet.
Also 12 Module in Serie (Spannung erhöht sich) und dann parallel.

Je nach Verschattung ist der PolyString im Nachteil, weil fällt in String 1 ein Modul wegen Verschattung aus, dann regelt der Wechselrichter die Spannung entsprechend herunter und "irgendein" Modul in String 2 fällt mit aus. Wenn also ein Modul zu diesem Zeitpunkt 30Watt liefert, dann fallen 60Watt weg.

Um das in der Praxis zu vergleichen muss ich "nur" zwei annähernd gleiche Tage finden und diese mniteinander vergleichen.


Ein Kurve aus 2019 eines nahezu perfekten Tages. Zwischen 09Uhr und 12 Uhr sieht man in der Spannungskurve einiges "gekrisel" dass ist Schatten vom Schornstein, der langsam über die Module wandert. Der Sprung sind 381Volt zu 296 Volt, etwa 86Volt, wenn wir die Daten der Module zu Grunde legen werden hier gerade 2,8-3,0 Module "ausgeblendet". Zur Erinnerung:…

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Ich habe eine (zu teure) NordWest/SüdOst Anlage mit 9,805kWp und eine selbst gebaute 6,6kWp Anlage - Carpot nicht aufgeständert.

Die NordWest/SüdOst Anlage ist auf einem Hausdach mit 20°/22° montiert, die kleinere Zahl ist die NW Zahl.
NW hat 13 Module x 265Watt und somit = 3445Watt
SO hat 24 Module x 265 Watt und somit = 6360 Watt

Wegen eines "kleinen" Verschattungsproblems läuft der Nordwest-String nicht optimal.

Diese Anlage ist von einem Solateur geplant worden und hat im Jahre 2017/18 ca. 15800Euro gekostet.

Die Anlage auf dem Carport ist selbst geplant" hat 18 x 340Wp HC Module von JA! Solar. Laut PV Sol hat die Anlage mit ca. 10% Einstrahlungsverlusten durch Verschattung zu kämpfen.

Daten vom 28. März 2020, spezifischer Vergleich beider Anlagen:


Die grüne Kurve ist der "kleine" Wechselrichter. Der Wechselrichter der großen Anlage startet mit der Produktion etwas eher, als der kleine WR. Laut Dokumentation hat der kleine WR (SunnyBoy 5.0 AV-41) einen Eigenverbrauch von 65Watt, bevor…

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