Status Planung PV- / Wind-Inselanlage + Fragen

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LeCiel
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Status Planung PV- / Wind-Inselanlage + Fragen

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Gepostet: 11.06.2009 - 20:51 Uhr  ·  #1
Hallo Wind- und Solargemeinde,

ich hatte hier mein Vorhaben bereits kurz vorgestellt.
Nachdem ich den Stromverbrauch ermittelt und die Erträge der Referenzanlagen in diesem Forum gesehen habe, hat sich der Fokus der Anlage deutlich in Richtung Solar verschoben. Ich habe jetzt folgendes vor (meine Fragen stehen am Ende :-) ):

Systemspannung 24 V
Berechneter Stromverbrauch: 800Wh/d
Berechnete benötigte Solarleistung: ca. 300 Wp
Geschätzter Ertrag Kleinwindanlage (z. B. Black300): 130 Wh/d

Batterien:
8 Starterbatterien zu je 75Ah als parallel geschalteten Zweiergruppen (4 x 2) zu je 24 V, weil kostenlos in größerer Zahl verfügbar).
Jede Zweiergruppe über Dioden gegen Stromrückfluss abgesichert.
Anschlüsse für Benzingenerator, Laderegler Wind und zwei Solar-Laderegler

1 großer Solar-MPPT Laderegler, der im ersten Schritt zwei Netzmodule mit zusammen 300-400Wp in Reihe mit >30V Leerlaufspannung verdauen kann. Als mögliche Erweiterung sollen dann ein bis zwei weitere Module zuschaltbar sein (Nr. 3 ebenfalls in Reihe, oder zusammen mit Nr. 4 parallel zu den ersten beiden). Sollte ein zweiter Solar-Laderegler erforderlich sein, ist der Kanal dafür am Batterie-Panel zumindest vorhanden. Die Module landen entweder in Süd-Orientierung auf dem Dach oder auf einem selbstgebauten Stativ, das die Nachrüstung einer selbstgebauten Nachführung ermöglicht (Bastelprojekt, nur nice to have).

Neben dem 24 V Verbrauchern wird ein 230V Wechselrichter angeschafft, der die bereits vorhandene 230V Wasserpumpe über eine (ebenfalls bereits vorhandene) druckabhängige Regelung speist und an einer Dose im Wohnhaus zudem den Anschluss von 230V Verbrauchern ermöglicht (hier ist eine neue Schaltung erforderlich).

Alle Berechnungen sind hier zu finden.

1.) Erscheint die Dimensionierung und die Konfiguration plausibel oder fällt etwas grob aus dem Rahmen?
2.) Macht die Verwendung von Solar-Netzmodulen nach meinem Vorschlag Sinn? Ich erkenne hier bislang nur Vorteile (hohe Effizienz durch MPPT, hohe Spannung -> niedrige Kabelverluste, günstigere Preise pro Wp im Vergleich zu Inselmodulen)
3.) Wie kann ich für Wind- und Solarkanal sinnvoll eine Ertragsmessung durchführen, die nicht dadurch verfälscht wird, dass kein Strom wg. bereits voller Batterien erzeugt wird?
4.) Mit welcher Spannung berechne ich die Kabeldimensionierung vom MPPT-Laderegler zur Batterie? Die Leerlaufspannung, die für die Auswahl des Laderreglers maßgeblich ist, kann es ja wohl nicht sein.
5.) Was für Verbraucher benötigen einen Sinus-Wechselrichter?
6.) Im Forum wird beschrieben, dass Leute den erzeugten Strom direkt abnehmen, bevor er in die Batterien fließt. Habe ich das richtig verstanden und wenn ja, wo liegen die Vorteile und wie wird das geschaltet?

So, das reicht wohl für's Erste. Es wäre toll, wenn jemand den ein oder anderen Punkt kommentieren könnte.

Alles Gute
LeCiel
energie
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Gepostet: 16.06.2009 - 21:17 Uhr  ·  #2
Hallo le Ciel
Ich möchte die Frage Nr. 5 beantworten.
Ich habe ebenfalls eine Inselanlage im Wochenendhaus. In diesem Wochenendhaus befindet sich eine Kaffeemaschine "Nespresso De Longhi" , Du kennst die sicher vom Fernsehen (George Clooney) Dieses Ding hat eine Leistungsaufnahme von 1260 Watt und ist mit einem Trapezwandler nicht zu betreiben, da die Elektronik mit Phasenanschnittsteuerung arbeitet. Extra dafür habe ich mir einen Sinuswandler um 400€ gekauft. Damit funktioniert die Kaffeemaschine einwandfrei. Ebenso funktioniert auch eine Lichterkette welche von Lauflicht auf blinken usw. umschaltbar ist nur mit dem Sinuswandler. Der TV, Winkelschleifer, Wasserpumpe, Klimagerät ec. geht alles auch mit dem Trapezwandler. Generell sollten aber Geräte mit induktiver Last nur mit Sinuswandlern betrieben werden, da die wicklungen nicht für Schaltflanken ausgelegt sind.
LG Alfred
Harald
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Antworten zu den verschiedenen Fragen

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Gepostet: 17.06.2009 - 17:05 Uhr  ·  #3
Hallo LeCiel

Info zum MPPT Laderegler.
Die Fa. Con…bietet einen Laderegler von IVT für 159€ an. Die PV Modulspannung wird bei diesem Regler mit 5 bis 60 V angegeben, der Lade- und Laststrom beträgt 30 A. Der Ruhestrom ist sehr gering (siehe Datenblatt)
Preis und Leistung scheinen hier in Ordnung zu sein.
Habe selbst diesen Regler vorliegen aber noch nicht montiert. Mit diesem oder ähnlichen Regler bis Du in der Lage das günstigere PV Modulangebot z.B. Modulspannung 30 V (Leerlauf) oder höher zu verwenden.
Wird nur ein Regler benutzt, sollten die verwendeten Module in den Leistungsdaten und der Ausrichtung gleich sein.
Ich selbst habe aber unterschiedliche Module (12 V Inselanlage) die ich mit Strangdioden voneinander trenne. Mir ist dabei schon klar, dass ich dabei mit Verlusten rechnen muss, nehme ich aber in Kauf.
Ein PWG 400 liegt noch zur Montage bereit.

Zu 4) für die Berechnung des Querschnitts der Leitung = 24 V bei Deiner Anlage als Grundlage (die Batteriespannung ist hier maßgebend)

Zu 6.) In einer Inselanlage ist die Batteriebank in einer 12 V, 24 V, 48 V oder 60 V Anlage die Führungsgröße für die Verbraucher.
Die Laderegler werden mit ihrem Ausgang über passende Querschnitte und Leitungssicherungen direkt mit der Batterie verbunden. Auch wenn der Laderegler (fast alle PV Regler) einen Lastausgang besitzt, hat dieser Ausgang immer das Spannungspotenzional der Batterie. Geringfügige Abweichung im mV Bereich sind möglich.
Ist z.B. der Laststrom durch einen angeschlossenen und im Betrieb genommenen Verbraucher geringer als der erzeugte Strom, fließt ein Teilstrom noch zur Batterie wenn der Regler erkennt, dass die Batteriespannung unter ihrem Sollwert mit der Spannung liegt.
Ich meine, dass Du die Sache mit dem direkt abnehmen des Stromes falsch interpretiert hast.
Die Überschussleistung eines Windgenerators wird in irgendeiner Form in Wärme verbraten, wobei dieser Überschuss noch sinnvoll genutzt werden kann. Brauchwasser, Kühlschrank, Belüftung, Umwälzpumpe usw.. könnten bei Überschuss betrieben werden.

Zu5) hier kann ich die Zeilen von Alfred nur bestätigen.

Hier noch einen Anmerkung zu el. Pumpen:
Der Anlaufstrom dieser Elektromotoren kann kurzzeitig bis zum zehnfachen des eigentlichen Nennstromes ansteigen!
Hier sollte Wechselrichter einen Sanftanlauf besitzen, beim Kauf nachfragen.
Hoffe Dir hiermit ein paar offene Fragen beantwortet zu haben.

Grüße
Harald
LeCiel
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Re: Status Planung PV- / Wind-Inselanlage + Fragen

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Gepostet: 22.06.2009 - 00:11 Uhr  ·  #4
Vielen Dank Harald und Alfred für Eure Kommentare,

@Alfred, da hast Du aber einen hohen Preis für die Verfügbarkeit des Lieblingskaffees bezahlen müssen!
@Harald: Den IVT Laderegler habe ich gesehen. Der ist wirklich günstig. Wenn ich es richtig verstanden habe, kann man mit 60V und 30A eigentlich nur eins oder zwei große Module parralel geschaltet betreiben, da sonst entweder die eine oder die andere Größe überschritten wird. Aber was soll's. Zur Not kann man ja bei Bedarf einen weiteren Regler hinzufügen.
Das mit dem "Sanftanlauf" ist auch ein interessanter Punkt. Ich hatte befürchtet, das Problem des hohen Einschaltstroms mit einer separaten Schaltung lösen zu müssen.
LeCiel
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Testlauf der Photovoltaik-Komponenten

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Gepostet: 09.10.2009 - 00:06 Uhr  ·  #5
Hallo Loide,

es ist ja schon eine Weile her, dass ich hier meine ersten Fragen zur Anlagenplanung loswerden konnte. Heute haben wir das erste Mal alle Photovoltaik-Komponenten für unsere kleine Inselanlage in Betrieb genommen. Sie hat jetzt 380Wp (Evergreen) an einem Outback FM60 Laderegler, der für den Test zwei in Reihe geschaltete 12V Starterbatterien läd (in der Schubkarre).
Hat alles prima funktioniert. Wenn diese Konfiguration nicht genug Strom liefern sollte, wird im nächsten Schritt ein Windrad hinzu genommen und dann ggf. noch weitere Module (eher unwahrscheinlich). Leider müssen wir uns mit der Montage noch bis zum nächsten Frühling gedulden.

Gruß
LeCiel

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