Black 600 für Insellösung mit PV im Hybrid?

 
linga
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Black 600 für Insellösung mit PV im Hybrid?

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Gepostet: 15.03.2009 - 17:01 Uhr  ·  #1
Hallo,

ich stehe vor der Herausforderung, ein Haus mit einem ca. Jahresbedarf von 200 kW (Licht, Laptops & Musik für zwei Personen, ständig bewohnt) über PV und Windrad zu versorgen (Standort für WKA ist günstig, grobe regionale Lage ist zentrales deutsches Mittelgebirge). Die Anlage ist konzipiert als reine Inselanlage.

Vorhanden ist eine kleine PV Anlage mit einer max. Leistungsangabe von 150W (detailiertere Daten fehlen mir noch). Meine Überlegung ist, dass ich mit einer Hybridanlage besser fahre. Eine PV Anlage mit entsprechenden Kapazitäten auch für die Wintertage kostet mich meinen Berechnungen zufolge mehr als eine WKA, die auch über Nacht und besonders bei schlechtem Wetter bzw. im Winter Strom liefert.

Die Idee eine WKA zu betreiben kam mir also einerseits, weil ich eine günstige Lösung suche, andererseits weil es in meinen Augen eine sinnvolle Ergänzung zu einer PV Anlage darstellt. Als Notlösung steht ein kleines 800W Aggregat zur Verfügung, welchsest möglichst selten genutzt werden soll.

Im Zuge meiner Überlegungen ist mir die Black 300 aufgefallen, später dann die neuere Black 600. Letztere macht auf mich einen sehr guten Eindruck und so ist meine Frage letztenendes, ob ich erwarten kann, dass diese meinen Bedarf zusammen mit der kleinen PV Anlage meinen Bedarf decken kann.

Die PV Anlage kann/soll später erweitert werden. Zunächst hoffe ich, dass die WKA erstmal ausreicht.

In Sachen Akkukapazität dachte ich an 3x Hoppecke SB140 bei 50%iger Entladung. Für Alternativen wie Staplerbatterie oä. bin ich auch immer zu haben, kenne mich damit jedoch nicht besonders gut aus.

Meine Fragen an euch Experten sind also:

- Ist die Black 600 generell zu empfehlen?
- Kann die Black 600 mir den erhofften Nutzen stiften?

- Gibt es allgemeingültige Erfahrungswerte, wie weit ein Windrad oberhalb des Dachfirsts montiert werden sollte (Höhe Dachfirst ca. 8,5 Meter, in Hauptwindrichtung keine Hindernisse auf die nächsten 200 Meter)?
- Ist eine Verankerung mit zusätzlichen Stahlseilen entsprechend sinnvoll oder gar pflicht?
- Die Montage auf dem Dach bietet sich bei mir sehr an. An der Stirnseite kann ich es auf keinen Fall befestigen, die Mauern würden es kaum aushalten (altes Haus). Mein Plan ist also die WKA entsprechend im Dachstuhl zu verankaern. Da stellt sich mir auch die Frage nach der Praktikabilität und zu erwartenden Schwingungen, welcher bei mir sicher auch den ein oder anderen Holzwurm aus den Balken scheuchen würden :roll:

Nachbarn gibt es keine. Ein Mast würde also auch keiner stören, wäre nur eben auch wiederum teurer und ich würde die WKA sowieso ziemlich direkt am Haus aufstellen müssen, um den besten Wind zu bekommen.

Vielen Dank!
XXLRay
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Re: Black 600 für Insellösung mit PV im Hybrid?

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Gepostet: 15.03.2009 - 17:42 Uhr  ·  #2
Du hast also einen Jahresbedarf von 200kWh.

Unter der Annahme, dass die Photovoltaikanlage immer die volle Leistung liefert, könnte man eine Jahresarbeit von 24h x 365 x 150W = 1.314kWh erwarten. Jetzt muss man noch Nächte und bewölkte Tage abziehen und kommt dann vielleicht noch auf ein Viertel von 328kWh. Das könnte doch reichen, oder? Hab leider nicht so viel Erfahrung, wie viel man über das Jahr von so einer Anlage erwarten kann.

Um die Jahresarbeit eines Windrades beurteilen zu können, kannst du von 3m/s Windgeschwindigkeit im Jahresmittel ausgehen. Dabei werden niedrigere Windgeschwindigkeiten deutlich über- und höhere deutlich unterschätzt.
Jetzt schaust du nach, welche Leistung der Hersteller für eine Windgeschwindigkeit von 3m/s angibt und multiplizierst diese mit 24h x 365 = 8.760h und erhältst so eine Abschätzung der zu erwartenden Jahresarbeit.
seti2
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Re: Black 600 für Insellösung mit PV im Hybrid?

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Gepostet: 15.03.2009 - 18:20 Uhr  ·  #3
Hi,

von der PV-Anlage mit 150Wp sind wohl jährlich etwa 135kWh zu erwarten.
(ca. 900Wh pro 1000Wp installierter PV, je nach Standort bis 1200Wh pro inst. 1000Wp)
Aber ohne die Verluste in Akkus und Leitungen und mit guter Anpassung an die verwendeten Akkus,
bzw. einem MPP-Laderegler.

Zur Erweiterung mit einem Black würde ich empfehlen, die eingestellten Ertragsdaten, hier im Forum, zu studieren.

Grüße
seti2
linga
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Re: Black 600 für Insellösung mit PV im Hybrid?

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Gepostet: 16.03.2009 - 18:18 Uhr  ·  #4
Ertragsdaten sind ja schwer auf den eigenen Standort zu beziehen, daher gilt meine Frage eher der Qualität des Black 600. Ich weiss nicht, ob diese WKA generell zu empfehlen ist und/oder ob es vielleicht etwas besseres fürs Geld gibt, da ich ziemlich frisch auf dem Gebiet bin.
Die Antwort, die ich aus den Ertragsdaten zumindest rauslesen kann ist diese, dass eine Black 600 in meinem Fall wohl gegenüber einer 300er vorzuziehen wäre.

Derzeit suche ich auch einen Wechselrichter auf 230V AC der für meine (zukünftige) Anlage geeignet ist. Kann mir dort jemand etwas empfehlen? Die Produkte von IVT scheinen mir brauchbar, auch im Preis.
ArneG
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Re: Black 600 für Insellösung mit PV im Hybrid?

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Gepostet: 16.03.2009 - 21:46 Uhr  ·  #5
Moin Linga,

die Idee vom Hybridsystem ist sehr gut.

Die vorgenannten solaren Ertragsdaten sind realistisch, -20 /25 % Verlust generell bei Akkubetrieb sind noch zu beachten.
Die Größe der benötigten Akkus ermittelst Du am besten an Deinem max. Tagesverbrauch. Den Wert dann mit bedeckten und windschwachen Tagen multiplizieren als Reserve. Der Akku sollte dann mit einem Strom max 1/10 seiner Kapazität entladen werden, dann erhältst Du auch in der Regel den auf den Akku aufgedruckten Kapazitätswert. Den Strom möglichst so verbrauchen wie er aus dem Akku kommt, also 12/24V. Wechselrichter bedeuten wieder Verluste! Zieht der Wechselrichter mehr Strom als 1/10elt der Akkukapazität kannst Du nicht mehr mit der vollen Kapazität rechnen. Wenn der Wechselrichter den ganzen Tag orgelt muß man seinen Eigenverbrauch und Verlust hinzurechnen.
Der Akkutyp ist eine reine Geldfrage. Bevorzugen sollte man OPZS - die halten bei sachgerechter Behandlung fast eine Ewigkeit - naja 15Jahre oft noch mehr. Die Telekom hat ihre nach 8J ausgemusterten Standbyakkus preiswert verkauft. Günstiger sind anfangs (die als offene Ausführung) Solar oder Antriebsakkus welche aber in der Regel nach 8 Jahren fertig sind und wieder erneuert werden müssen. Stapler/E-Schlepper Akkus haben einen saumäßigen Wirkungsgrad nur wenn für lau u. recht neu zu bekommen.
Wechselrichter gibt es als Rechteck Trapez oder Sinuswechselrichter.
Für anspruchsvollere Elektronik sollte man immer den Sinus nehmen.
Kochplatten vertragen auch Rechteckstrom. Aber Wärme sollte man nicht mit dem guten Strom machen :idea:
Zur Qualität einer Black 600 kann ich leider nichts sagen.
Wollte probehalber eine Kaufen musste, aber die 300 nehmen, weil nach Angaben des Verkäufers die 600 erst wieder mitte April verfügbar sei und ich danach wieder keine Zeit für mein Hobby habe.
Derzeit habe ich noch eine selbstimportierte PWG 400 am laufen.
Nach 6Wochen Betrieb muß ich leider sagen. Die PWG ist nur für sehr starke Winde gut geeignet und werde es wieder verkaufen.
Du solltest ernsthaft einen Mast in Erwägung ziehen , bei mir auf dem Stalldach ungedämpft montiert kümmert es mich nicht, pennen ist nicht!

Ich hoffe ich konnte Dir weiterhelfen.

Beste Grüße

Arne
linga
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Re: Black 600 für Insellösung mit PV im Hybrid?

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Gepostet: 16.03.2009 - 22:16 Uhr  ·  #6
Danke für deinen Beitrag! Vorab die Frage: Was muss man denn für einen Mast einkalkulieren? Habe mir sagen lassen, dass man schon Richtung 15-20 Meter gehen sollte und da frage ich mich nach den Kosten für eine dachferne Aufstellung?

Vielen Dank!
ArneG
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Re: Black 600 für Insellösung mit PV im Hybrid?

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Gepostet: 16.03.2009 - 22:55 Uhr  ·  #7
Moin,

Stahl ist momentan wieder günstiger geworden. :roll:
Ca 60-80€ die Tonne Schrott.
Habe gerade mal bei der Metallapotheke Willms geschaut der lfd.M 120x5 =95€ :shock: kriegste woanders garantiert billiger, vor allen Dingen nimmst Du ja ganze Längen ab. 6m 120er den Rest dünner.
Must Dich in Deiner näheren Umgebung schlau machen, der Transport kostet auch Geld.
Ich kenne Deine örtlichen Gegebenheiten nicht wegen der empfohlenen Höhe.

Bis 10m ist's noch verdaulich also noch alleine zu bändigen.

Ich habe es mit 90x4 gemacht und abgespannt - dafür nicht betoniert.

Lese das mal alles durch: Forum/phpBB2/viewforum.php?f=21

Beste Grüße

Arne
Constant
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Re: Black 600 für Insellösung mit PV im Hybrid?

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Gepostet: 19.03.2009 - 20:55 Uhr  ·  #8
Hallo Linga

Ich möchte dir noch einiges zu deinem Mast hinufügen. Natürlich fürchtet sich jeder vor der Höhe, was zum Teil verständlich ist. Richtig ist, dass die Höhe auch Geld kostet, andererseits aber auch jede Menge Ertrag bringt und durch weniger turbulenten Wind die WkA weniger stark belastet. Also trotz höherem Ertrag die Lebensdauer verländert. Dazwischen muss man sich entscheiden.
Ich kann dir erzählen, dass wir in unserer Firma jedes Jahr 30 bis 40 Windmessmasten von 50 bis 90 Meter Höhe errichtet haben. Diese Masten, inklusive der Messgeräte komplett an Ort und Stelle zusammengebaut und ohne Kran, nur mit einer kleinen Seilwinde montiert haben. Für die Masten von 50 Meter hoch haben wir (immer nur 2 Personen) 9*2 Arbeitsstunden benötigt und die 90 Meter Masten 14*2 Arbeitsstunden. Alle Masten ohne Ausnahme wurden abgespannt und die Verankerungen (jeweils eine Schwelle) 1,2 bis 1,5 Meter tief im Boden eingegraben. Nur die Gräben wurden mit einem kleinen Bager mit einer schmalen Schaufel gemacht, alles andere war Handarbeit. Keiner der Masten wurde in Beton befestigt. Die standen einfach nur auf der Wiese. An deren Füssen wurden Eisenstangen von 50 bis 70 cm tief in der Boden eingeschlagen. Das ist alles. Ich weiss aus Erfahrung, dass wenn ein Windmessmast, von 90 Meter hoch, nur abgespannt an eingegrabenen Schwellen nicht umfällt, funktioniert das auch ganz sicher mit einen Mast von nur 20 Meter hoch und einer kleinen Windkraftanlage drauf. Das Fundament ist bei so einem Unternehmen meistens das teuerste und nicht der Mast. Er braucht auch gar nicht so stabil gebaut zu sein, weil die Abspannseile die Windlast übernehmen. Frage nicht, was kostet der Stahl, sondern wo kriege ich mindestens 100 bis 200 Meter (am besten gebrauchte) 6 bis 10 mm dicke Stahlseile her. Denn du musst in 4 Richtungen und am besten auf drei verschiedenen Höhen abspannen. Da kommen schon einige Meter zusammen. Falls du dich für diese Methode entscheidest, werde ich dir auch genau erklären, worauf du dabei achten musst. Einige Tricks sind bei der Montage schon zu beachten.
Beste Grüsse
Constant
XXLRay
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Re: Black 600 für Insellösung mit PV im Hybrid?

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Gepostet: 19.03.2009 - 21:35 Uhr  ·  #9
linga
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Re: Black 600 für Insellösung mit PV im Hybrid?

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Gepostet: 20.03.2009 - 09:23 Uhr  ·  #10
Zunächst mal vielen Dank für eure Beiträge. Gerne komme ich später auf dein Angebot zurück, Constant.

Viele Grüße
ArneG
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Re: Black 600 für Insellösung mit PV im Hybrid?

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Gepostet: 20.03.2009 - 21:42 Uhr  ·  #11
Moin Constant,

warum muß man in vier Richtungen abspannen? Wenn ein Seil bricht dann fällt der Mast doch auch :?
Vielleicht kann man dünnere Drähte nehmen?

Beste Grüße

Arne
Uwe Hallenga
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Re: Black 600 für Insellösung mit PV im Hybrid?

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Gepostet: 21.03.2009 - 09:29 Uhr  ·  #12
Mit vier Richtungen der Abspannung ist der Kräfteverlauf erheblich besser. Die Ankerpunkte können deutlich kleiner sein; die Seile können dünner sein; die vertikal verlaufende Last innerhalb des Mastes durch die Abspannung ist sehr viel kleiner (bei vier Seilen müssen diese nicht so stark vorgespannt werden, deshalb ist die Kraft, die durch die Seile in den Mast senkrecht nach unten geleitet wird auch sehr viel kleiner). So muß wiederum der Mast nicht ganz so stabil sein und die Bodenplatte kann auch kleiner sein.

Nicht nur theoretisch haben vier Richtungen bei den Abspannung erhebliche Vorteile. Ob diese allerdings bei einem so kleinen Windanlagenmast (6-10m) eine ausschlaggebene Rolle spielt ist zu bezweifeln. Bei höheren Konstruktionen sollte man eh richtig rechnen und da spielt das dann doch eine nicht zu unterschätzende Rolle.

Gruß Uwe


PS ich habe sehr viel gebrauchtes und angerostetes Stahlseil mit 6mm in den unterschiedlichesten Längen (20-50m) gegen entsprechende Spende an www.kleinwindanlagen.de und Selbstabholung (Ausschließlich für Eigenbedarf!) könnte der Eine oder Andere damit sicherlich diverse Masten abspannen.;-)
ArneG
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Re: Black 600 für Insellösung mit PV im Hybrid?

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Gepostet: 21.03.2009 - 21:40 Uhr  ·  #13
Moin Uwe,

dann müsste man aufpassen, das immer 2 Seile in die Hauptwindrichtung zeigen, damit diese sich die "Arbeit" teilen und darauf hoffen, das nicht aus der "Einseilrichtung" die Jahrhundertböe einschlägt, denn die fängt sich ja dann den ganzen Bums ein.
Wenn ich 4 Seile mit 50Kg vorspanne, wirken doch bei 45Grad Abspannung 200 Kg auf die Mast-Lotrechte ein und bei 3X 80Kg z.B. 120 Kg. :?
Habe ich da falsch Überlegt?


Beste Grüße

Arne
fsieweke
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Re: Black 600 für Insellösung mit PV im Hybrid?

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Gepostet: 22.03.2009 - 16:31 Uhr  ·  #14
Hallo,

Da ist ein kleiner denkfehler drin. Die vertikal eingeleitete Kraft in den Mast errechnet sich aus Vorspannkraft des Seiles mal Cosinus des Winkels zwischen Seil und Mast. ist das Seil parallel zum Mast, ist der Winkel = 0, der Cos = 1 und die gesamte Vorspannkraft (hier 50kg oder korrekter ca. 500 N) wird in den Mast eingeleitet. Kann mann die Seile waagerecht anbringen, dann ist von den 500N nichts mehr im Mast. Bei deinem Beispiel mit 4 Seilen a' 500N vorgespannt mit 45 Grad Abspannwinkel zum Mast kommen wir also auf:

4 * 500N * cos(45°) = 1414,2N

also etwa 141 kg :D
fsieweke
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Re: Black 600 für Insellösung mit PV im Hybrid?

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Gepostet: 22.03.2009 - 16:34 Uhr  ·  #15
noch vergessen: ist bei 3 x 80 kg übrigens genau derselbe Wert...
ArneG
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Re: Black 600 für Insellösung mit PV im Hybrid?

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Gepostet: 22.03.2009 - 21:09 Uhr  ·  #16
Moin fsieweke,

da lag ich mit meiner Vermutung falsch zu liegen doch richtig :(
Hatte die Kräfte der Einfachheit übern Daumen zeichnerisch/gedanklich halbiert -darum hatte ich auch 45Grad als Abspannwinkel gewählt.
Tja, hatte man vor über 20 Jahren alles mal gelernt :oops: nun kehren die ganzen Bruchstücke wieder zurück :).

Beste Grüße

Arne
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