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de:tech:solarvilla

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de:tech:solarvilla [2022/11/17 13:39] – [Integration in Home Assistant] bullarde:tech:solarvilla [2026/08/12 12:15] (aktuell) – external edit 127.0.0.1
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 So erreicht die Sonnenenergie auf der Erdoberfläche eine Intensität im Tagesdurchschnitt von ungefähr 165 W/m². Diese läßt sich zum Beispiel mit Photovoltaikanlagen direkt nutzen. In Deutschland liegt die jährliche Strahlungsleistung (GHI = Global Horizontal Irradiation) bei 1.056kWh/m² und in meiner Wahlheimat Thailand bei ca. 1.800kWh/m² pro Jahr. Zu finden sind die Daten im [[https://globalsolaratlas.info/map|GLOBAL SOLAR ATLAS]]. So erreicht die Sonnenenergie auf der Erdoberfläche eine Intensität im Tagesdurchschnitt von ungefähr 165 W/m². Diese läßt sich zum Beispiel mit Photovoltaikanlagen direkt nutzen. In Deutschland liegt die jährliche Strahlungsleistung (GHI = Global Horizontal Irradiation) bei 1.056kWh/m² und in meiner Wahlheimat Thailand bei ca. 1.800kWh/m² pro Jahr. Zu finden sind die Daten im [[https://globalsolaratlas.info/map|GLOBAL SOLAR ATLAS]].
  
-{{ :tech:ghi_world.png?direct&400 | GHI Worldwide}}+{{ :media:tech:solarvilla:ghi_world.png?direct&400 | GHI Worldwide}}
  
 Neben der Tatsache das hier in Thailand genug Sonnenenergie zur Nutzung vorhanden ist, läßt die Zuverlässigkeit der lokalen Stromversorgung (Grid) zu wünschen übrig. Gerne fällt der Strom bei bei starkem Regen oder Reparaturarbeiten auch mal für ein paar Stunden aus. Blöd da unsere Wasserpumpe auch Strom benötigt. Eine weitestgehende Unabhängigkeit vom Grid wäre ein klarer Komfortgewinn. Ein Rückvergütungssystem wie in Deutschland gibt es (bisher) hier in Thailand nicht. Als drittes Argument stand die Überdachung des Carports an. Schliesslich regnet es doch hier schon mal heftig oder bei praller Sonne erreicht das (schwarze) Autodach eine Temperatur von über 80°C.  Neben der Tatsache das hier in Thailand genug Sonnenenergie zur Nutzung vorhanden ist, läßt die Zuverlässigkeit der lokalen Stromversorgung (Grid) zu wünschen übrig. Gerne fällt der Strom bei bei starkem Regen oder Reparaturarbeiten auch mal für ein paar Stunden aus. Blöd da unsere Wasserpumpe auch Strom benötigt. Eine weitestgehende Unabhängigkeit vom Grid wäre ein klarer Komfortgewinn. Ein Rückvergütungssystem wie in Deutschland gibt es (bisher) hier in Thailand nicht. Als drittes Argument stand die Überdachung des Carports an. Schliesslich regnet es doch hier schon mal heftig oder bei praller Sonne erreicht das (schwarze) Autodach eine Temperatur von über 80°C. 
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 ===== Planung ===== ===== Planung =====
  
-Was sind nun die Eckparameter für unser Solarsystem:+Was sind nun die Eckdaten für unser Solarsystem:
  
   * die PV-Paneele sollten den Carport bestmöglichst überspannen und Regenwasserdicht sein   * die PV-Paneele sollten den Carport bestmöglichst überspannen und Regenwasserdicht sein
   * es bedarf einer Batterieeinheit für die Überbrückung der Nacht sowie bei Gridausfällen   * es bedarf einer Batterieeinheit für die Überbrückung der Nacht sowie bei Gridausfällen
-  * der Inverter kann //offgrid// (ohne Rückspeisung) sein und sollte automatisch zwischen den Energiequellen (Solar, Batterie, Grid) nach Bedarf umschalten. +  * der Inverter kann //off-grid// (ohne Rückspeisung) sein und sollte automatisch zwischen den Energiequellen (Solar, Batterie, Grid) nach Bedarf umschalten. 
   * die Lösung sollte DIY unterstützen, in [[https://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=&cad=rja&uact=8&ved=2ahUKEwjkprzqhLf6AhVKOewKHXeIA1UQFnoECBgQAQ&url=https%3A%2F%2Fwww.home-assistant.io%2F&usg=AOvVaw2w1P67538swER-OyfZ4ZQO|Home Assistant]] integrierbar sein und bezahlbar bleiben.   * die Lösung sollte DIY unterstützen, in [[https://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=&cad=rja&uact=8&ved=2ahUKEwjkprzqhLf6AhVKOewKHXeIA1UQFnoECBgQAQ&url=https%3A%2F%2Fwww.home-assistant.io%2F&usg=AOvVaw2w1P67538swER-OyfZ4ZQO|Home Assistant]] integrierbar sein und bezahlbar bleiben.
  
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 Ein wichtiger Parameter ist die erforderliche Leistung die das neue Solar System erbringen soll. Dazu sollte man grob die Verbrauchswerte des eigenen Haushalts kennen. In [[de:tech:powermeter|PowerMeter]] habe ich schon mal beschrieben wie man den Stromverbrauch erfassen kann. Hier beispielhaft der Tagesverbrauch in unserem Haus: Ein wichtiger Parameter ist die erforderliche Leistung die das neue Solar System erbringen soll. Dazu sollte man grob die Verbrauchswerte des eigenen Haushalts kennen. In [[de:tech:powermeter|PowerMeter]] habe ich schon mal beschrieben wie man den Stromverbrauch erfassen kann. Hier beispielhaft der Tagesverbrauch in unserem Haus:
  
-{{ :tech:consumption_villa_.png?direct&500 |Daily Consumption (ex.)}}+{{ :media:tech:solarvilla:consumption_villa_.png?direct&500 |Daily Consumption (ex.)}}
  
 Hauptverbraucher sind neben der Klimaanlage natürlich die Umwälzpumpe des Pools. Der Gesamtverbrauch dieses Beispieltages lag bei 18.8kWh. Typisch liegt der tägliche Verbrauch bei uns zwischen 15kWh und 25kWh. Davon entfallen auf die Nachtzeit (06:00-18:00Uhr) fast die Hälfte (45%). Der bisherige, maximale Strombedarf liegt bei ungefähr 5kW. Der kann allerdings im worst case bis über 10kW gehen wenn alle 4 Klimaanlagen, die Pool- und Dwellpumpe, Waschmaschine, Wasserboiler, etc. gleichzeitig in Betrieb sind. Bei 14.5kW ist aber sowieso Schluss da das Haus nur einphasig mit max. 63A am Grid hängt. Hauptverbraucher sind neben der Klimaanlage natürlich die Umwälzpumpe des Pools. Der Gesamtverbrauch dieses Beispieltages lag bei 18.8kWh. Typisch liegt der tägliche Verbrauch bei uns zwischen 15kWh und 25kWh. Davon entfallen auf die Nachtzeit (06:00-18:00Uhr) fast die Hälfte (45%). Der bisherige, maximale Strombedarf liegt bei ungefähr 5kW. Der kann allerdings im worst case bis über 10kW gehen wenn alle 4 Klimaanlagen, die Pool- und Dwellpumpe, Waschmaschine, Wasserboiler, etc. gleichzeitig in Betrieb sind. Bei 14.5kW ist aber sowieso Schluss da das Haus nur einphasig mit max. 63A am Grid hängt.
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 In den letzten Jahren hat sich die Effizienz von Solarpaneelen von 15% auf über 20% gesteigert. Hautsächlich abhängig ist die Effizienz vom Zellendesign wie auch vom Zellenlayout. Hier eine Übersicht der gängigsten Versionen:  In den letzten Jahren hat sich die Effizienz von Solarpaneelen von 15% auf über 20% gesteigert. Hautsächlich abhängig ist die Effizienz vom Zellendesign wie auch vom Zellenlayout. Hier eine Übersicht der gängigsten Versionen: 
  
-{{ :de:tech:solar_panels.png?direct&400 |Comparision}}+{{ :media:tech:solarvilla:solar_panels.png?direct&400 |Comparision}}
  
 Meine Wahl auch in Bezug auf Preis und Verfügbarkeit fiel auf ''Half-cut mono PERC MBB'', also ein monocrystalines Modul mit __M__ulti __B__ar __B__us was eine Effizienz laut Hersteller von 21.2% erreicht. Meine Wahl auch in Bezug auf Preis und Verfügbarkeit fiel auf ''Half-cut mono PERC MBB'', also ein monocrystalines Modul mit __M__ulti __B__ar __B__us was eine Effizienz laut Hersteller von 21.2% erreicht.
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 === Ausrichtung === === Ausrichtung ===
  
-Der Carport ist mit einem Südadzimut von +15° etwas mehr nach Westen ausgerichtet. Was aber bei dem Wert kaum messbare Verluste im Ertrag ergibt. Der beste Neigungswinkel für die Paneele ist vom Ort der Installation abhängig und richtet sich nach dem südlichen Höchststand der Sonne. Die Daten dazu kann man mit Hilfe der [[https://SunEarthTools.com|Sun Earth Tools]] berechnen lassen. Hier die Elevation für Düsseldorf (GER):+Der Carport ist mit einem Südadzimut von +15° etwas mehr nach Westen ausgerichtet. Was aber bei dem Wert kaum messbare Verluste im Ertrag ergibt. Der beste Neigungswinkel für die Paneele ist vom Ort der Installation abhängig und richtet sich nach dem südlichen Höchststand der Sonne. Die Daten dazu kann man mit Hilfe der [[https://www.sunearthtools.com/index.php|Sun Earth Tools]] berechnen lassen. Hier die Elevation für Düsseldorf (GER):
  
-{{ :tech:azimut_dus.png?direct&400 |Elevation}}+{{ :media:tech:solarvilla:azimut_dus.png?direct&400 |Elevation}}
  
 In Deutschland liegt der Bereich des Neigungswinkel zwischen 30° und 40°. Hier in Thailand steht die Mittagssonne deutlich senkrechter und man kommt auf maximal 82° Elevation. Für die Selbstreinigung der Paneele sollte man übrigens mindestens 5° Neigung berücksichtigen. Das Carportdach bei uns hat eine Neigung von 6° bekommen, wieder einwenig auch der Optik geschuldet. In Deutschland liegt der Bereich des Neigungswinkel zwischen 30° und 40°. Hier in Thailand steht die Mittagssonne deutlich senkrechter und man kommt auf maximal 82° Elevation. Für die Selbstreinigung der Paneele sollte man übrigens mindestens 5° Neigung berücksichtigen. Das Carportdach bei uns hat eine Neigung von 6° bekommen, wieder einwenig auch der Optik geschuldet.
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 <WRAP group> <WRAP group>
 <WRAP half column> <WRAP half column>
-{{ :tech:l-feed.png?direct&100|L-Feed}}+{{ :media:tech:solarvilla:l-feed.png?direct&100|L-Feed}}
 </WRAP> </WRAP>
 <WRAP half column> <WRAP half column>
- {{:tech:l-feet_mounting.png?direct&200 |}}+ {{:media:tech:solarvilla:l-feet_mounting.png?direct&200 |}}
 </WRAP> </WRAP>
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 Zur Abdichtung der Zwischenräume brauchen wir ein UV resistentes Dichtungsmaterial aus EPDM. Das hat sich als schwieriger herausgestellt als gedacht. Nach längerer Recherche habe ich über [[https://www.alibaba.com|Alibaba]] die Firma [[https://www.rinengsolar.com|https://www.rinengsolar.com]] in Taiwan gefunden, die für mich 30m produziert hat. Im Querschnitt sieht das //EPDM Gasket// so aus: Zur Abdichtung der Zwischenräume brauchen wir ein UV resistentes Dichtungsmaterial aus EPDM. Das hat sich als schwieriger herausgestellt als gedacht. Nach längerer Recherche habe ich über [[https://www.alibaba.com|Alibaba]] die Firma [[https://www.rinengsolar.com|https://www.rinengsolar.com]] in Taiwan gefunden, die für mich 30m produziert hat. Im Querschnitt sieht das //EPDM Gasket// so aus:
  
-{{ :tech:edpm_gasket.jpeg?direct&200 |EPDM gasket}}+{{ :media:tech:solarvilla:edpm_gasket.jpeg?direct&200 |EPDM gasket}}
  
 und wird einfach zwischen die Paneele geklemmt. Für die Kreuzungsstellen gibt es ein passendes EPDM Klebeband zum Abdichten. und wird einfach zwischen die Paneele geklemmt. Für die Kreuzungsstellen gibt es ein passendes EPDM Klebeband zum Abdichten.
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 <WRAP group> <WRAP group>
 <WRAP half column> <WRAP half column>
-{{ :de:tech:end_clamp.png?direct&100|}}+{{ :media:tech:solarvilla:end_clamp.png?direct&100|}}
 </WRAP> </WRAP>
 <WRAP half column> <WRAP half column>
-{{:de:tech:mid_clamp.png?direct&120 |}}+{{:media:tech:solarvilla:mid_clamp.png?direct&120 |}}
 </WRAP> </WRAP>
 </WRAP> </WRAP>
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 <WRAP group> <WRAP group>
 <WRAP half column> <WRAP half column>
-{{ :tech:car_port_top.jpg?direct&400|}} +{{ :media:tech:solarvilla:car_port_top.jpg?direct&400|}} 
 </WRAP> </WRAP>
 <WRAP half column> <WRAP half column>
-{{:tech:car_port_side.jpeg?direct&300 |}}+{{:media:tech:solarvilla:car_port_side.jpeg?direct&300 |}}
 </WRAP> </WRAP>
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 ===== Elektrisches ===== ===== Elektrisches =====
  
-Nachdem die Paneele montiert sind geht es nun an den elektrischen Aufbau. Zur Vereinfachung des Anschlusses sind die 5 Paneele der zweite Reihe um 180° gedreht. Dadurch lassen sich die vorhandenen Anschlusskabel mit Stecker/Buchse (MC4) direkt seriell verbinden. Damit kommen wir mit den 10 Paneelen auf eine maximale Power Voltage V<wrap lo>MPP</wrap> von 31.4V * 10 = **314 V** die dann zum Inverter geht.+Nachdem die Paneele montiert sind geht es nun an den elektrischen Aufbau. Zur Vereinfachung des Anschlusses sind die 5 Paneele der zweite Reihe um 180° gedreht. Dadurch lassen sich die vorhandenen Anschlusskabel mit Stecker/Buchse (MC4) direkt seriell verbinden. Damit kommen wir mit den 10 Paneelen auf eine maximale Power Voltage V<sub>MPP</sub> von 31.4V * 10 = **314 V**die dann zum Inverter geht.
  
  
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   * Skalierbarkeit bis 30kW im Parallelbetrieb   * Skalierbarkeit bis 30kW im Parallelbetrieb
  
-{{ :tech:spf5000es.png?direct&500 |System overview}}+{{ :media:tech:solarvilla:spf5000es.png?direct&500 |System overview}}
  
 In Thailand konnte ich diese Variante für ca. 920,-€ bekommen In Thailand konnte ich diese Variante für ca. 920,-€ bekommen
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 === Blei-Gel-Batterie === === Blei-Gel-Batterie ===
-Die Blei-Gel Verbindung verhindert ein ausgasen und ist extrem wartungsarm. Dieser Batterietyp ist deutlich preiswerter als die Lithium-Ionen Batterie hat aber zwei Nachteile. Zum einen ist das Gewicht sehr hoch. Ein 12V/200Ah Block wiegt so an die 60kg. Davon benötigen wir mindestens 8 Blöcke und schon sind wir bei 480kg. Der zweite, größere Nachteil ist dass die Lebensdauer sehr stark von die Entladetiefe abhängt. Bei nur 50% Entladung verdoppelt sich die typische Anzahl der Ladenzyklen. Die liegt übrigens bei ca. 1000 Zyklen. Oder anders ausgedrückt: nach 1000 Zyklen hat der Blei-Gel Akku noch eine 60% Restkapazität.    +Die Blei-Gel Verbindung verhindert ein Ausgasen und ist extrem wartungsarm. Dieser Batterietyp ist deutlich preiswerter als die Lithium-Ionen Batterie hat aber zwei Nachteile. Zum einen ist das Gewicht sehr hoch. Ein 12V/200Ah Block wiegt so an die 60kg. Davon benötigen wir mindestens 8 Blöcke und schon sind wir bei fast einer halben Tonne (480kg). Der zweite, größere Nachteil istdass die Lebensdauer sehr stark von die Entladetiefe abhängt. Bei nur 50% Entladung verdoppelt sich die typische Anzahl der Ladenzyklen. Die dann liegt übrigens bei ca. 1000 Zyklen. Oder anders ausgedrückt: nach 1000 Zyklen hat der Blei-Gel Akku noch eine 60% Restkapazität. Typischerweise werden Blei-Gel Batterien nur mit maximal 50% Entladung gefahren.   
  
 === Lithium-Ionen Batterie (LiFePO4) === === Lithium-Ionen Batterie (LiFePO4) ===
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   - Hohe Anzahl von Ladezyklen (typ. 4000)   - Hohe Anzahl von Ladezyklen (typ. 4000)
   - hohe nutzbare Kapazität (bis ca. 95% Entladung)    - hohe nutzbare Kapazität (bis ca. 95% Entladung) 
-  - hohe Entladeströme (1C) und schnelle Aufladung (1C).+  - hohe Entladeströme und schnelle Aufladung (1C).
  
-Dagegen spricht der fast doppelt so hohe Preis (512,-€ für 4 Module mit 3.2V/310Ah in 2021). Die Mehrkosten nivellieren sich aber durch die längere Lebensdauer und höherer, nutzbarer Kapazität.    +Dagegen spricht der noch fast doppelt so hohe Preis (512,-€ für 4 Module mit 3.2V/310Ah in 2021). Die Mehrkosten nivellieren sich aber durch die längere Lebensdauer und höherer, nutzbarer Kapazität.    
-Daher fiel die Wahl auf die LiFePO<sub>4</sub> Akkus. Wir haben 16 LiFePO<sub>4</sub> Module mit 3.2V/310Ah der Firma CATL verbaut was zusammen eine maximale Speicherkapazität von 15.8KWh ergibt. Das liegt deutlich über dem oben genannten, typischen Nachtverbrauch von 11.25KWh und sollte daher ausreichen. Kostenmäßig ist das mit 2048,-€ der größte Einzelposten, teuerer als die 10 Solarpaneele. Die Beschaffungsquelle war wieder Alibaba.+Daher fiel die Wahl auf die LiFePO<sub>4</sub> Akkus. Wir haben 16 LiFePO<sub>4</sub> Module mit 3.2V/310Ah der Firma CATL verbaut was zusammen eine maximale Speicherkapazität von 15.8KWh ergibt. Das liegt deutlich über dem oben genannten, typischen Nachtverbrauch von 11.25KWh und sollte daher ausreichen. Kostenmäßig ist das mit 2048,-€ der größte Einzelposten, teuerer als die 10 Solarpaneele. Die Beschaffungsquelle war wieder ALIBABA.
  
-{{ :tech:solarbatt.jpeg?nolink&400 |Fertiger LiFePO4> Batterieblock}}+{{ :media:tech:solarvilla:solarbatt.jpeg?nolink&400 |Fertiger LiFePO4> Batterieblock}}
  
  
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 <WRAP group> <WRAP group>
 <WRAP half column> <WRAP half column>
-{{ :de:tech:bms_1.png?nolink&307|}}+{{ :media:tech:solarvilla:bms_1.png?nolink&307|}}
 </WRAP> </WRAP>
 <WRAP half column> <WRAP half column>
-{{:de:tech:bms_2.png?nolink&300 |}}+{{:media:tech:solarvilla:bms_2.png?nolink&300 |}}
 </WRAP> </WRAP>
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 Unser fertiger Anschlussschrank sieht von innen so aus: Unser fertiger Anschlussschrank sieht von innen so aus:
  
-{{ :tech:solar_breaker_board.png?direct&300 |Solar breaker board}}+{{ :media:tech:solarvilla:solar_breaker_board.png?direct&300 |Solar breaker board}}
  
 Es wirkt im ersten Moment vielleicht etwas erschlagend, aber gehen wir es der Reihe nach durch: Es wirkt im ersten Moment vielleicht etwas erschlagend, aber gehen wir es der Reihe nach durch:
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-Hier die gesamte Systemübersicht mit den dazugehörigen Kabeldicken. Das 2AWG Batteriekabel sowie das Solarpanelkabel mit 12AWG sind flexible Varianten.  +Hier die gesamte Systemübersicht mit den dazugehörigen Kabeldicken. Das 2AWG Batteriekabel sowie das Solarpaneelekabel mit 12AWG sind flexible Varianten.  
  
-{{ :tech:solar_kabel.png?direct&400 |Solar system overview}}+{{ :media:tech:solarvilla:solar_kabel.png?direct&400 |Solar system overview}}
  
 :!: Sollte der Inverter einen Totalausfall haben würde man schnell im Dunkel stehen. Daher ist es ganz pfiffig wenn man noch einen Transferswitch in die Hausversorgung einbaut, der bei Bedarf das Haus komplett auf das Grid zurückschaltet. :!: Sollte der Inverter einen Totalausfall haben würde man schnell im Dunkel stehen. Daher ist es ganz pfiffig wenn man noch einen Transferswitch in die Hausversorgung einbaut, der bei Bedarf das Haus komplett auf das Grid zurückschaltet.
  
-{{ :tech:transfer_switch.png?direct&300 |Automatic transfer switch}}+{{ :media:tech:solarvilla:transfer_switch.png?direct&300 |Automatic transfer switch}}
  
  
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 Da wir es hier ja mit beträchtlichen Spannungen und Strömen zu tun haben, müssen wir einen tieferen Blick in die verschiedenen Anschlussarten wagen. Fangen wir bei den Paneelen an. Die Solarpaneele sind standardmäßig mit MC4 Steckern und Buchsen ausgestattet. Die montierten Kabel der Paneele sind so lang, dass sie direkt mit dem Nachbarmodul verbunden werden können. Nur für die Reihenverbindung am Ende sowie die Verbindung zum Inverter müssen wir Hand anlegen. Am besten kauft man sich für kleines Geld (12,-€) ein Set mit MC4 Steckern/Buchsen, Crimpzange (2.5/4/6mm²) und MC4 Schlüsseln.  Da wir es hier ja mit beträchtlichen Spannungen und Strömen zu tun haben, müssen wir einen tieferen Blick in die verschiedenen Anschlussarten wagen. Fangen wir bei den Paneelen an. Die Solarpaneele sind standardmäßig mit MC4 Steckern und Buchsen ausgestattet. Die montierten Kabel der Paneele sind so lang, dass sie direkt mit dem Nachbarmodul verbunden werden können. Nur für die Reihenverbindung am Ende sowie die Verbindung zum Inverter müssen wir Hand anlegen. Am besten kauft man sich für kleines Geld (12,-€) ein Set mit MC4 Steckern/Buchsen, Crimpzange (2.5/4/6mm²) und MC4 Schlüsseln. 
  
-{{ :tech:mc4_set.png?direct&300 |MC4 set}}+{{ :media:tech:solarvilla:mc4_set.png?direct&300 |MC4 set}}
  
 Die Montage wird im Internet (z.B. [[https://www.renogy.com/template/files/Manuals/TOOL-MC4.pdf|hier]] ) detailliert beschrieben und ist kinderleicht. Die Montage wird im Internet (z.B. [[https://www.renogy.com/template/files/Manuals/TOOL-MC4.pdf|hier]] ) detailliert beschrieben und ist kinderleicht.
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 Die Batterieblöcke werden untereinander mit Metallschienen und Muttern verbunden, die zum Lieferumfang gehören. Der Batterieanschluss hat bei meinen CATL LiFePo<sub>4</sub> M6 Gewinde. Um die 16 Balancerkabel des BMS an jede Zelle anzuschliessen brauchen wir einen Kabelschuh 18AWG(1mm²) auf M6. Für die Verbindung zwischen den zwei Batteriereihen, des BMS, der 100A-Sicherung sowie des Inverter ist es ein 2AWG(35mm²) auf M6 und M8. Die passende Crimpzange für das 18AWG Kabel gibt es wieder überall preiswert. Für das 2AWG braucht man schon eine hydraulisch unterstütze Variante und die Kräfte aufzubringen: Die Batterieblöcke werden untereinander mit Metallschienen und Muttern verbunden, die zum Lieferumfang gehören. Der Batterieanschluss hat bei meinen CATL LiFePo<sub>4</sub> M6 Gewinde. Um die 16 Balancerkabel des BMS an jede Zelle anzuschliessen brauchen wir einen Kabelschuh 18AWG(1mm²) auf M6. Für die Verbindung zwischen den zwei Batteriereihen, des BMS, der 100A-Sicherung sowie des Inverter ist es ein 2AWG(35mm²) auf M6 und M8. Die passende Crimpzange für das 18AWG Kabel gibt es wieder überall preiswert. Für das 2AWG braucht man schon eine hydraulisch unterstütze Variante und die Kräfte aufzubringen:
  
-{{ :tech:crimp_35mm.png?direct&200 |Crimptool 4-70mm2}}+{{ :media:tech:solarvilla:crimp_35mm.png?direct&200 |Crimptool 4-70mm2}}
  
 Die war selbst hier in Thailand im gut sortieren Heimwerkermarkt für ca. 40,-€ zu bekommen. Die war selbst hier in Thailand im gut sortieren Heimwerkermarkt für ca. 40,-€ zu bekommen.
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 ^  Bild  ^  Kabeldurchmesser  ^  Lochdurchmesser  ^   ^  Bild  ^  Kabeldurchmesser  ^  Lochdurchmesser  ^  
-|  {{ :tech:18awg_m6.png?direct&50 |}}  |  18AWG(1mm²)  |  M6  | +|  {{ :media:tech:solarvilla:18awg_m6.png?direct&50 |}}  |  18AWG(1mm²)  |  M6  | 
-|  {{ :tech:8awg_m6.png?direct&50 |}}  |  8AWG(10mm²)  |  M6  | +|  {{ :media:tech:solarvilla:8awg_m6.png?direct&50 |}}  |  8AWG(10mm²)  |  M6  | 
-|  {{ :tech:2awg_m6.png?direct&50 |}}  |  2AWG(35mm²)  |  M6  | +|  {{ :media:tech:solarvilla:2awg_m6.png?direct&50 |}}  |  2AWG(35mm²)  |  M6  | 
-|  {{ :tech:2awg_m8.png?direct&50 |}}  |  2AWG(35mm²)  |  M8  |+|  {{ :media:tech:solarvilla:2awg_m8.png?direct&50 |}}  |  2AWG(35mm²)  |  M8  |
  
  
 ===== Einstellung ===== ===== Einstellung =====
  
-Bevor wir in Betrieb gehen können müssen wir noch das BMS sowie den Inverter einstellen+Bevor wir in Betrieb gehen können müssen wir noch das BMS sowie den Inverter einstellen.
  
-==== JKBMS ====+=== JKBMS ===
  
-Über die ASpp +Über die App läßt sich die Grundeinstellung einfach vornehmen und zuerst wird der Batterietype LiFePo<sub>4</sub> ausgewählt. Die anderen Parameter sollten dann den Kenndaten der Batterie angepasst werden. Bei mir sehen die wichtigsten Parameter so aus:
  
 +<code>
 +Balance starting voltage               3.00 V
 +Balance trigger voltage                0.01 V
 +Cell count                             16
 +Cell voltage overvoltage protection    3.60 V
 +Cell voltage overvoltage recovery      3.45 V
 +Cell voltage undervoltage protection   2.60 V
 +Cell voltage undervoltage recovery.    3.00 V
 +Max balance current                    2.00 A
 +Max charge current                     62.0 A
 +Max discharge current                  100 A
 +Power off voltage                      2.50 V
 +Total battery capacity                 310Ah
 +</code>
  
 +=== GROWATT SPF5000ES ===
  
-==== GROWATT SPF5000ES ====+Der Inverter läßt sich direkt am Gerät über das Bedienpanel oder über den Growatt-Server einstellen. Die wichtigsten Parameter habe ich im folgenden gelistet:
  
 +<code>
 +Program Setting Option       Description
 +----------------------------------------------------------------------------------------------
 +1 SBU (SBU priority).   Output source priority: To configure load power source priority
 +2 62A               Maximum charging current: set total charging current for solar and utility chargers. 
 +3 APL (Appliance)       AC input voltage range
 +4 DIS (disabled)       Power saving mode enable/disable
 +5 US2 (user-defined 2)  Battery type
 +6 DIS (disabled)       Auto restart when overload occurs
 +7 DIS (disabled)       Auto restart when over temperature occurs
 +8 230V               Output voltage
 +9 50Hz               Output frequency
 +10 16               Number of series batteries connected
 +11 30A               Maximum utility charging current
 +12 48.0V (3.0V x 16).    Setting voltage point back to utility source when selecting “SBU priority” or “Solar first” in program 01
 +13 54.4V (3.4V x 16).    Setting voltage point back to battery mode when selecting “SBU priority” or “Solar first” in program 01
 +14 CSO (solar first).    Charger source priority: To configure charger source priority
 +15 ON               Alarm control
 +16 ON               Backlight control
 +17 ON               Beeps while primary source is interrupted
 +18 ENA (enabled)       Overload bypass
 +19 56.8V (3.55V x 16).   C.V. charging voltage.
 +20 54.0V (3.375V x 16)   Floating charging voltage. If self-defined is selected in program 5, this program can be set up
 +21 44.0V               Low DC cut-off voltage.
 +</code>
  
 ===== Integration in Home Assistant ===== ===== Integration in Home Assistant =====
Zeile 283: Zeile 323:
 :!: Achtung: Es muss Bluetooth 4.2 unterstützen um Framelängen von mehr als 20 Byte zu können. Die 300 Byte Livedaten werden in drei Notification Frames gesendet.  :!: Achtung: Es muss Bluetooth 4.2 unterstützen um Framelängen von mehr als 20 Byte zu können. Die 300 Byte Livedaten werden in drei Notification Frames gesendet. 
  
-Einr einfache Lösung ist wieder mit einem ESP32 Modul und ESPHome zu erzielen. Die Softwarebeschreibung findest du [[https://github.com/syssi/esphome-jk-bms|hier]].+Eine einfache Lösung ist wieder mit einem ESP32 Modul und ESPHome zu erzielen. Die Softwarebeschreibung findest du [[https://github.com/syssi/esphome-jk-bms|hier]].
 Als Referenz ist mein Setup im Anhang zu finden. Als Referenz ist mein Setup im Anhang zu finden.
  
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 Die Anlange ist seit dem März 2022 in Betrieb und generiert im Monat zwischen 430KW und 500KW je nach Wetter. Der beste Tag war bisher im März mit 24KW und der schlechteste mit 1.2KW im November. Der Oktober und November sind aber hier auch auch niederschlagreichsten Monate (siehe [[de:tech:rainsensor|Regenmengensensor]]). Die Anlange ist seit dem März 2022 in Betrieb und generiert im Monat zwischen 430KW und 500KW je nach Wetter. Der beste Tag war bisher im März mit 24KW und der schlechteste mit 1.2KW im November. Der Oktober und November sind aber hier auch auch niederschlagreichsten Monate (siehe [[de:tech:rainsensor|Regenmengensensor]]).
  
-{{ :tech:solar_generation_chart.png?direct&400 |Solar Produktion 2022}}+{{ :media:tech:solarvilla:solar_generation_chart.png?direct&400 |Solar Produktion 2022}}
  
 Die angegeben Werte sind nicht die wirklich erreichbaren, da wenn die Batterien voll sind und der Hausbedarf unter der aktuellen Produktionskapazität liegt der Inverter runterregelt. Was soll er auch mit der Energie machen wenn sie keiner nehmen kann. Wir haben diesen Effekt ein paar Mal beobachtet. Trotzdem reicht die Solarfläche nur bei Sonnenwetter aus völlig autark zu sein. Im Schnitt beziehen wir aus dem Grid zusätzlich ca. 100..200KW/Monat Weil durch unsere AirBnB Gäste die Klimaanlage im Gästezimmer bei Belegung fast durchgängig läuft und dadurch der Verbrauch höher ist als oben prognostiziert. Die angegeben Werte sind nicht die wirklich erreichbaren, da wenn die Batterien voll sind und der Hausbedarf unter der aktuellen Produktionskapazität liegt der Inverter runterregelt. Was soll er auch mit der Energie machen wenn sie keiner nehmen kann. Wir haben diesen Effekt ein paar Mal beobachtet. Trotzdem reicht die Solarfläche nur bei Sonnenwetter aus völlig autark zu sein. Im Schnitt beziehen wir aus dem Grid zusätzlich ca. 100..200KW/Monat Weil durch unsere AirBnB Gäste die Klimaanlage im Gästezimmer bei Belegung fast durchgängig läuft und dadurch der Verbrauch höher ist als oben prognostiziert.
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 Aus jetziger Sicht wird sich die Anlage nach ca. 5 ½ Jahren amortisieren, vorausgesetzt es gibt keine Wartungs- oder Reparaturkosten. Das oben anvisierte Ziel ist also locker erreicht. Als ersten werden sicher die Batterien auszutauschen sein. Bei ca. 4000 Zyklen wäre das nach 10 Jahren und die Solarpaneele wären nach 25 Jahren runter auf 85% Performance. Da wird die Zukunft zeigen wie und ob die Werte wirklich erreicht werden. Aus jetziger Sicht wird sich die Anlage nach ca. 5 ½ Jahren amortisieren, vorausgesetzt es gibt keine Wartungs- oder Reparaturkosten. Das oben anvisierte Ziel ist also locker erreicht. Als ersten werden sicher die Batterien auszutauschen sein. Bei ca. 4000 Zyklen wäre das nach 10 Jahren und die Solarpaneele wären nach 25 Jahren runter auf 85% Performance. Da wird die Zukunft zeigen wie und ob die Werte wirklich erreicht werden.
  
-Zuvergessen ist aber auch nicht der Komfortgewinn bei Gridausfall und die Nachbarn mit Taschenlampe und Kerzen handtieren müssen, sowie das wirklich gute Gefühl Sonnenenergie zu nutzen wenn man dochmal die Klimaanlage anschaltet...+Zuvergessen ist aber auch nicht der Komfortgewinn bei Gridausfall wenn die Nachbarn mit Taschenlampe und Kerzen handtieren müssen, sowie das wirklich gute Gefühl Sonnenenergie zu nutzen wenn man doch mal die Klimaanlage anschaltet...
  
 +Zum Abschluss das Lade- und Entladediagramm über drei Tage. Ab ca. 07:00Uhr bis ca. 18:00Uhr werden die Batterien geladen danach beginnt die Entladung. Geht die Ladung unter deutlich unter 20% wird vom Grid geladen. Zu sehen am linearen Anstieg in der ersten und letzten Nacht.
  
 +{{ :media:tech:solarvilla:solar_charge.png?direct&400 |Solar battery charge/discharge}}
  
  
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