Unterschiede

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--- de:tech:solarvilla [2022/11/17 14:10] – [Betrieb und Kosten] bullar
+++ de:tech:solarvilla [2024/06/27 01:28] (aktuell) – bullar
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 ===== 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
   * 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.
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 === 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}}
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 ===== 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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 === 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 ist, dass 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) ===
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   - Hohe Anzahl von Ladezyklen (typ. 4000)
   - 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}}
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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}}
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 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.
+{{ :tech:solar_charge.png?direct&400 |Solar battery charge/discharge}}

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