Solaranlage - 15m bis zur Batterie, unproblematisch?

Diskutiere Solaranlage - 15m bis zur Batterie, unproblematisch? im Regenerative Energien Forum im Bereich Haustechnik; Hi folgende Frage: ist es möglich bei einer Photovoltaik-Anlage, die Strecke Module-Laderegler mit 230V/AC auszulegen? Ich möchte eine...

  1. #1 AlexSinger, 02.06.2015
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    Hi

    folgende Frage: ist es möglich bei einer Photovoltaik-Anlage, die Strecke Module-Laderegler mit 230V/AC auszulegen? Ich möchte eine 1000-2000W Anlage bauen lassen, es gibt aber keine einfache Möglichkeit, den Speicher nah an den Modulen anzubringen. Die zu bewältigende Strecke Module-Batterie sind ca. 15m. Was für Optionen gibt es? Ich habe mir gedacht, wenn man genug (Leerlaufspannung im Bereich 150-200V) Module in Reihe schalten würde, dann könnte man die Gleichspannung ohne zu viel Verluste auch so über eine Strecke von 15m übertragen.

    Das Problem ist, ich werde wohl zuerst mit kleinerer Leistung anfangen (eventuell nur 250-500W), so daß man noch nicht so viele Module zusammenschalten kann (bei 5 x 100W Modul hätte man ca. 100V Leerlaufspannung, tendenziell hätte ich lieber aber 200-250W Module, so daß man eventuell nur noch 20-40V Leerlaufspannung hätte).

    Ist dieses Vorhaben so möglich (15m bis zum Speicher) oder was für andere Möglichkeiten gibt es?

    Grüße
    Alex.
     
  2. SWassi

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    Moin,

    naja, es gibt ja auch Kabel mit z.B. 185mm2 Querschnitt (oder auch Vollkupfer). Warum sollte dies also technisch nicht möglich sein. Hierzu einfach mal gucken, welche Spannungen vorhanden sind und welche Ströme dabei fließen. Ich traue mich mal zu sagen, dass du bei einer 500W-Anlage mit 100V Leerlaufspannung (Strom wäre dann ja 5A) mit 2,5mm2 locker hinkommst. Aber da eine Erweiterung (wenn überhaupt möglich mit gleichem Laderegler und Akkus) angedacht ist, liegst du mit 16mm2 sicher nicht falsch.

    Mit freundlichen Grüßen Sven
     
  3. R.B.

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    Ich sehe hier kein echtes Problem. Je nach Ausbaustufe reden wir doch über Ströme um die 10A. Das bedeutet bei der typ. 4mm2 Leitung und 15 m Entfernung etwa 12W an "Verlusten". Bei einer Leitung mit 6mm2 wären es dann um die 9W.
    Man versucht zwar die Verluste gering zu halten (1% und kleiner) aber das bedeutet nicht, dass die Anlage mit etwas höheren Verlusten nicht funktioniert. Die Frage hierbei ist auch, was der Laderegler macht, sprich Wirkungsgrad in Abhängigkeit von der Eingangsspannung.

    An was für Module hast Du gedacht? Ein Standard Poly Modul hat bei 250W eine Nennspannung um die 30V, Leerlaufspannung um die 38V. Davon 2 Stück in Serie und Du hast 60V Nennspannung, 500W, also die o.g. max. 10A (typ. 8,3A). Deine Verluste liegen dann immer noch unter 2%.
     
  4. #4 AlexSinger, 02.06.2015
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    @RB: die Module sind noch nicht ausgesucht, hängt aber von der örtlichen Verfügbarkeit ab.
    Wie gesagt, die Batterie soll in den Keller und soll durch vorhandenes Leerrohr angeschlossen werden. Also keine neuen Schlitze, der Platz im Rohr ist begrenzt. 4mm würden sicherlich noch hineinpassen, bei 6mm wird's schon sehr eng.

    Der Strom soll hauptsächlich zur Unterstützung des Warmwasserspeichers dienen - ja ich weiß, wieso keine Solarthermie... das hängt damit zusammen, daß es bei dem Objekt viel einfacher ist, paar Leitungen zu legen, als Wasserrohre einzubauen (außerdem ist der Strom noch anderweitig nutzbar...).
    Standort ist Südspanien - eine PV-Anlage liefert hier ca. das doppelte wie in D. Ich denke eine 1000W Anlage mit Batterie würde schon gut reichen. Der Heizstab hat max 1800W (mit 2 Stufen, I. 900W, II. 1800W).
    Im Gebäude sollen daraus 2 Stromkreise werden, manuell umschaltbar (Solar <-> Netz, für schlechte Tage). Es soll nur ein Teil der vorhandenen Stromkreise an den Solarkreis angeschlossen werden (Boiler + Steckdosen eines Zimmers).
     
  5. R.B.

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    Meine persönliche Meinung, pfeife auf die paar Watt zusätzliche Verluste. Ob 1% oder 2% das spielt bei so einer Kleinanlage keine Geige. Schau Dir den Laderegler genau an was der am Eingang sehen möchte. Dann zu Beginn 2 x Module in Serie, und je nach Ausbau dann weitere Module in Serie schalten. Bei 8 Modulen hast Du dann 2kW und eine Nennspannung von 240Vdc, max. um die 320Vdc im Leerlauf.
     
  6. #6 AlexSinger, 02.06.2015
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    Und Gleichstromstrecken sind völlig unproblematisch?
     
  7. R.B.

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    In wiefern sollten die problematisch sein? Was meinst Du damit? Du hast eine Kupferleitung und Verluste aufgrund Stromfluss und des DC-Widerstands.
    Achte darauf, dass Du geeignetes Kabel nimmst, damit die Isolation UV beständig ist usw. usw. Standard-Solarleitungen sind diesbezüglich geprüft.
     
  8. #8 mastehr, 02.06.2015
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    Das hat schon was: Warmwasser mittels Heizstab mit Strom aus einer Batterie in Südspanien zu erzeugen. Hierzulande verweigert man sich Solarthermie, weil es zu teuer ist. :mauer
     
  9. Julius

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    Dort wechselstrommäßig zu verbinden, wäre unsinnig - ist aber auch gar nicht nötig.
    15m (oder auch mehr) direkt sind kein Problem!
    Egal, ob 100V oder bis unter 1000V, notfalls aber auch um die 20V.
    Man wählt in diesem Bereich üblicherweise sowieso aus Gründen der Verlustminimierung weit höhere Querschnitte als technisch erforderlich.
    Und eine zweimalige Umsetzung brächte ja auch deutliche Verluste mit sich.

    Allerdings frage ich mich, wo der Sinn einer derartigen Mini-Anlage liegen soll!
    Ist das evtl. eine Inselanlage (Objekt ohne Netzanschluß)?
     
  10. R.B.

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    Das Akkukinzept wäre ein weiteres Thema, das stimmt.
     
  11. #11 mastehr, 02.06.2015
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    Sonne (vom Himmel) ->
    Gleichstrom (in Solarzelle) ->
    Wechselstrom (Wechselrichter) ->
    Gleichstrom (Laderegler) ->
    Batterieladung (Batterie) ->
    Gleichstrom (Batterieentladung) ->
    Wechselstrom (Wechselrichter nach Batterie) ->
    Wärme (Heizstab)

    Alle Umwandlungen sind mit Verlusten verbunden und die Technik für die Umwandlung ist auch nicht für ein paar Cent zu haben.
     
  12. #12 karo1170, 03.06.2015
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    Wechselrichter sind nicht erforderlich, ein Heizstab (ohmscher Widerstand) funktioniert auch mit Gleichspannung. Absicherung des Gleichspannungskreis und Schaltgeraete sind allerdings unterschiedlich zu den Wechselspannungsgeraeten zu waehlen.
     
  13. #13 AlexSinger, 03.06.2015
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    Über Sinn und Unsinn kann man sich streiten - es soll einfach als eine Art Notstromgenerator dienen (im Fall einer Stromunterbrechung) und ansonsten als Entlastung für die Stromrechnung. Eventuell ist beabsichtigt die Solaranlage als Inselanlage zu betreiben, wenn das Haus länger unbewohnt steht, da es in Spanien oft zu Netzstörungen kommt und dann das Haus ohne Strom da steht (Alarmanlage! Beleuchtung) - leider ist in Südeuropa nicht alles so zuverlässig wie in D!
    Klar wäre Solarthermie effizienter für Warmwasser, aber dann habe ich immer noch keinen Notstrom und zweitens bräuchte ich dann viel größere Arbeiten (Rohre) durchführen lassen als nur ein paar Panele hinstellen (ob die noch stehen nach längerer Abwesenheit ist auch so ein Punkt....).
    Es gibt hier von Anfang April bis Ende Oktober fast nur blauen Himmel, sprich so um die 12h volle Kanne Sonne. Bei einer 1kW Anlage kommt das ganz gut hin mit dem Verbrauch (wenn man speichern kann). Der mittlere Verbrauch liegt bei ca. 6 kwh/Tag (davon 5kWh Warmwasser). Licht ist schon auf LED umgestellt. Offen läuft mit Gas.

    @ mastehr: Wenn Du in D einen Elektroboiler betreibst sieht es mit der Effizient auch nicht viel besser aus... zum großen Teil kommt dein Strom aus der (Braun)Kohle und wird auch mit nur ca. 35% Effizienz erzeugt. Trotzdem schlägst Du nicht vor, die Braunkohle an die Haushalte zu liefern und dort direkt mit einem Ofen Warmwasser zu erzeugen (wäre doch viel effizienter). Da kann ich mir doch mit ruhigem Gewissen paar Panele mit fast 20% Wirkungsgrad hinstellen und mit dem Strom Warmwasser erzeugen!
     
  14. #14 AlexSinger, 03.06.2015
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    hast recht, man muss es einfach in Reihe schalten, dann wird der Strom auch nicht größer bei einer späteren Erweiterung (war etwas verunsichert wg. der niedrigen Spannung der einzelnen Module). Ein 4mm^2 Kabel müßte es doch schaffen.

    Verfügbar wäre hier wohl das SW-285 - 285W MONO von SW, ansonsten auch noch die polykristallinen SW-250. Außerdem scheint noch das SPR-335NE lieferbar zu sein (kostet aber pro W das doppelte wie SW). Finde gerade noch keine Angaben zu dem Wirkungsgrad (das SPR lag aber wohl so um 21-23% wenn ich mich recht erinnere!).
     
  15. R.B.

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    Unterscheide Zellwirkungsgrad und Modulwirkungsgrad, das wird in den technischen Datenblättern gerne mal etwas "versteckt" erklärt. Der Modulwirkungsgrad bewegt sich bei poly oder mono irgendwo zwischen 15% und 18%.

    Oben hatte ich das Akkukonzept angesprochen. Das ist der nächste Knackpunkt. Wenn Du die gespeicherte Energiemenge auch als "Notstrom" für´s Gebäude verwenden möchtest, dann musst Du von der Akkuspannung wieder hoch auf Netzspannung. Zuerst aber kommt der Laderegler mit dem Du Deine Module an die Akkus anbinden kannst. Dann muss man überlegen welche Art von Akku man verwendet. Einfache "Autobatterien" sind was ganz anderes als auf Solarbetrieb gezüchtete (Blei)Akkus oder Lithium Akkus usw. usw.
    Für "Insellösungen" gibt es fertige Laderegler mit WR, zur Not kann man das auch aus einzelnen Komponenten zusammensetzen.

    Die Module selbst sind zwar wichtig für eine Anlage, aber nur ein kleines Puzzlestück.
     
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