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Unterbrechungsfreie Insel-Balkonsolaranlage - Planung

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 widu
(@widu)
Vorsichtiger Stromfühler
Beigetreten: Vor 2 Jahren
Beiträge: 4
Themenstarter  

Servus o/

Motivation
Ich möchte meine Steckdosenleiste, an der mein PC, Bildschirme etc. hängen, mit Solarstrom unterstützen, ohne den "Umweg" über das Hausnetz zu gehen. (Dann muss ich da auch nix registrieren, korrekt?)

Inspiration
Balkonsolar mit AKKU - So geht's richtig !
Balkonkraftwerk mit Speicher selber bauen, Nachteinspeisung für Solaranlage

Anforderung
Ein Verbraucher soll unterbrechungsfrei mit Strom versorgt werden. (Tatsächlich eine Steckdosenleiste mit mehreren Verbrauchern)
Dabei soll der Strom via Balkonsolar bereitgestellt werden.
Gibt es überschüssige Energie, soll diese in einen Akku geladen werden.
Wird nicht genug Energie geerntet, soll die Differenz über den Akku bereitgestellt werden.
Wird nicht genug Energie geerntet, und der Akku ist leer (oder wird noch geladen), soll die Differenz aus dem Stromnetz gezogen werden.
Der Akku soll immer in definierten Zyklen laden/entladen. z.B.: 20%-80% bedeutet er soll erst als Stomquelle dienen, wenn 80% erreicht sind und nichtmehr entladen werden wenn 20% erreicht sind (und nur zwischen laden/entladen wechseln wenn 20% bzw. 80% erreicht sind).

Der Plan

figma-link

Das größte Fragezeichen ist der "Lade-Entscheider", gibt es eine Komponente die so etwas schon tut oder ist er gar überflüssig?
Das andere Fragezeichen ist der "Quellen-Kombinierer" - den kann man vereinfachen, da ich einen Wechselrichter gefunden habe ("Renogy Wechselrichter 2000W 12V mit EIN/Aus-Schalterung DC zu AC mit AC-Prioritätsschalterfunktion") der den Strom aus dem Hausnetz nutzt, wenn dieser angeschlossen ist. (Könnte man über ein Relais an/ausschalten je nach Batteriestand).

Ich hoffe hier kann mir jemand helfen die richtigen Bauteile auszuwählen und Fallstricke zu vermeiden. Ich habe mir den Kopf darüber schon zerbrochen, kann Programmieren, löten, aber für den Gesamtplan fehlt mir das Fachwissen und die Erfahrung - deswegen bin ich hier :).

Danke im Voraus!


   
Zitat
DocEmmettBrown
(@docemmettbrown)
Heroischer Stromgenerator
Beigetreten: Vor 2 Jahren
Beiträge: 1409
 

Ich möchte meine Steckdosenleiste, an der mein PC, Bildschirme etc. hängen, mit Solarstrom unterstützen, ohne den "Umweg" über das Hausnetz zu gehen. (Dann muss ich da auch nix registrieren, korrekt?)
[...]
Gibt es überschüssige Energie, soll diese in einen Akku geladen werden.
Wird nicht genug Energie geerntet, soll die Differenz über den Akku bereitgestellt werden.
Wird nicht genug Energie geerntet, und der Akku ist leer (oder wird noch geladen), soll die Differenz aus dem Stromnetz gezogen werden.

Mit Erfahrung kann ich (noch) nicht dienen, aber ich habe fast genau das gleiche vor. Nur will ich LED-Schreibtischlampe, Kühl- und TK-Schrank ebenfalls noch damit speisen, damit eine gewisse Notstromabsicherung auf niedrigem Niveau vorhanden ist. Auf meiner Seite sind da vier Module mit wegen komplizierter Schattenproblematik vier MPPT-Laderegler, LiFePO4 und WR (alles mit Ausnahme der Module von Victron) geplant.

Deinen WR kenne ich nicht, kann dazu also wenig sagen, ob und wie da die Steuerung gemacht wird. Beim Akku solltest Du auf eine gewisse Zyklenfestigkeit achten. Man kann auf AGM setzen und das spart auch in der Anschaffung Geld, muß aber mit Einbußen bei den Zyklen bezahlt werden. LiFePO4 ist da halt im Vorteil. Wenn bei jeder Wolke eine Umkehr zwischen Laden und Entladen stattfindet, belastet dies halt Dein Zyklenkonto.

Registrierung:
Eine Inselanlage ist das, was Du planst, definitiv nicht, aber dazu gibt's schon einen Thread. Am MaStR der BNetzA wirst Du also nicht vorbeikommen, sonst ist es eine Ordnungswidrigkeit. Beim VNB mußt Du in jedem Fall anmelden, sobald Du einspeist. Speist Du aber wie geplant gar nichts ein, dann ist Deine Anlage elektrisch gesehen ein reiner Verbraucher genau wie Dein Rasierer, von dem jetzt nicht die ganz große Schieflast zu erwarten ist.

Kleine Erinnerung:
Denk an eine Modulbefestigung, die auch noch bei Windstärke 12 hält, an den Potentialausgleich der Module und Halterung, Überspannungsschutz, ggf. Blitzschutz (falls das Haus einen hat) und an die elektrische Sicherheit (Berührungsschutz und daß nicht ein herabfallender Kugelschreiber die Pole der Batterie kurzschließt). 😉

Daniel


   
AntwortZitat
 hger
(@hger)
Heroischer Stromgenerator
Beigetreten: Vor 3 Jahren
Beiträge: 1147
 

Mit einer Power Station kannst Du das alles in einem Gerät fertig haben, z.B. Bluetti EB3A.


   
AntwortZitat
 widu
(@widu)
Vorsichtiger Stromfühler
Beigetreten: Vor 2 Jahren
Beiträge: 4
Themenstarter  

Hallo Daniel, danke für deine Antwort!

Gibt es schon einen Thread zu deinem Vorhaben? Dann kann ich da ja auch mal reinschauen.

[...] damit eine gewisse Notstromabsicherung auf niedrigem Niveau vorhanden ist.

Notstromversorgung wäre bei meinem Plan nur ein netter Nebeneffekt, der Hauptzweck ist den Stromverbrauch zu reduzieren. Ich würde nur das aus dem Netz ziehen, was Solar+Akku nicht liefern kann.

Deinen WR kenne ich nicht, kann dazu also wenig sagen, ob und wie da die Steuerung gemacht wird.

Wenn der Wechselrichter(Input - Kaltgerätestecker) an das Hausnetz angeschlossen ist, wird der Strom 1:1 an den Verbraucher weitergeleitet. Ist er das nicht, bezieht er die Enegrie von Solar/Batterie.

Beim Akku solltest Du auf eine gewisse Zyklenfestigkeit achten. Man kann auf AGM setzen und das spart auch in der Anschaffung Geld, muß aber mit Einbußen bei den Zyklen bezahlt werden. LiFePO4 ist da halt im Vorteil.

LiFePO4 12V - ist notiert. Auch wenn es was mehr kostet, die Sicherheit und Zyklenfestigkeit ist es mir wert. Sowas hatte ich mir vorgestellt: "Ampere Time Lifepo4 Autobatterie 100Ah 12V Lithium Batterie, Built-in 100A BMS" da ist BMS hat schon drin, eine Sorge weniger Smile

Wenn bei jeder Wolke eine Umkehr zwischen Laden und Entladen stattfindet, belastet dies halt Dein Zyklenkonto.

Genau das soll der "Lade-Entscheider" verhindern. In dem zweiten Video was ich verlinkt hatte wird das erklärt. Was das für ein Steuergerät ist weiss ich aber nicht: Video mit Zeitstempel
Das Gerät sorgt dafür dass der Akku erst entladen wird wenn er einmal voll war und erst geladen wird wenn er einmal leer war. Scheint die Sonne, aber wir verbrauchen mehr als die Sonne liefert, soll Hausstrom hinzugezogen werden. Auch wenn der Akku den restlich benötigten Strom liefern könnte, passiert das erst wenn er einmal die z.b. 80% erreicht hat. Dann ist er im Status "entladen". Das bedeutet auch, dass er nicht wieder geladen wird, bis er die z.B. 20% unterschritten hat. Hier könnte es natürlich den Fall geben dass er im Status "entladen" ist und bei 21% ist, die Sonne voll scheint und die Sonnenenergie den Verbrauch voll deckt - dann bleibt Energie ungenutzt, da der Akku erst wieder geladen wird wenn er 20% unterschritten hat. Das ist ein Problem welches man ggf. dann beim optimieren lösen kann.

Eine Inselanlage ist das, was Du planst, definitiv nicht, aber dazu gibt's schon einen Thread. Am MaStR der BNetzA wirst Du also nicht vorbeikommen, sonst ist es eine Ordnungswidrigkeit. Beim VNB mußt Du in jedem Fall anmelden, sobald Du einspeist. Speist Du aber wie geplant gar nichts ein, dann ist Deine Anlage elektrisch gesehen ein reiner Verbraucher genau wie Dein Rasierer, von dem jetzt nicht die ganz große Schieflast zu erwarten ist.

Elektrisch gesehen ist der Wechselrichter am Hausstrom nur ein Verbraucher, korrekt. Er verbraucht mal mehr mal weniger, je nachdem wieviel der Akku/die Sonne beisteuern. Den Thread habe ich mir angeschaut, danke für den Link Smile Ich würde das Konzept jetzt trotzdem als Inselanlage interpretieren, da wie gesagt niemals etwas eingespeist wird.

Kleine Erinnerung:
Denk an eine Modulbefestigung, die auch noch bei Windstärke 12 hält, an den Potentialausgleich der Module und Halterung, Überspannungsschutz, ggf. Blitzschutz (falls das Haus einen hat) und an die elektrische Sicherheit (Berührungsschutz und daß nicht ein herabfallender Kugelschreiber die Pole der Batterie kurzschließt). 😉

Ist notiert Smile
---

Hallo "hger", auch danke für deine Antwort.

Mit einer Power Station kannst Du das alles in einem Gerät fertig haben, z.B. Bluetti EB3A.

Aber bist du dir da wirklich sicher?
Nur nochmal knackig zusammengefasst:
Ich möchte nicht, dass ich im Stromausfall ersatzweise aus der Batterie Strom bekomme.
Ich möchte den normalen Hausstrom nutzen, aber durch Solar entlasten. Also genau anders herum beim "Sonnenausfall" den Hausstrom nutzen. Dabei will ich den Verbraucher nicht direkt an das Hausnetz anschließen, sondern über einen Wechselrichter, der seinen Strom aus Sonne/Akku/Hausnetz bezieht.

Wenn die Power Station das kann, wär das natürlich der Knaller Grin
LG


   
AntwortZitat
(@_fabian_)
Vorsichtiger Stromfühler
Beigetreten: Vor 2 Jahren
Beiträge: 34
 

Hallo,

bin da gerade was ähnliches am bauen Smile
Angefangen hat das mit einem kleinen Rack für Netzwerk und PC im 19 Zoll Rack Gehäuse. Zusätzlich habe ich mir auf eBay eine USV gebraucht ersteigert, diese fängt das umschalten ab, dass nicht immer alles am Schreibtisch ausgeht. An der USV hängen auch meine Monitore und sonstiges was am Schreibtisch steht.

Dann habe ich einen kleinen umschalter der erkennt ob auf dem Eingang Solar Strom kommt und diese als Vorrang nutzt, sollte da nichts anliegen schaltet er auf Netzstrom um.

Bisher hatte ich da meine kleine selbstgebaute mobile Makita Kiste dran angeschlossen um dort einzuspeisen, wird allerdings jetzt gegen Victron Geräte ausgetauscht. Diese sind gut einzustellen, sodass der Wechselrichter nur läuft wenn die Batterie wieder voll ist. Vorher wird die Batterie geladen.

Habe im Dachgeschoss auf zwei Dachfenstern von außen 100w Solarmodule drauf, diese sind flexibel und haben keinen starren Rahmen. (Da Mietwohnung).

Wenn du ein Victron Smart Solar MPPT Laderegler hast und einen Victron Energy Phoenix als Wechselrichter, dann kannst du den Wechselrichter an deine Batterie anklemmen und eine Steuerleitung vom Lastausgang des Laderegler anschließen.
Bei dem Laderegler stelle ich dann ein ab wann dieser den Lastausgang ein und ausschalten soll, das schützt dann meine Batterie vor ständiger Entladung obwohl sie noch nicht voll war.

Viele Grüße
Fabian


   
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DocEmmettBrown
(@docemmettbrown)
Heroischer Stromgenerator
Beigetreten: Vor 2 Jahren
Beiträge: 1409
 

Ich würde das Konzept jetzt trotzdem als Inselanlage interpretieren, da wie gesagt niemals etwas eingespeist wird.

Leider ist es keine nach dem Buchstaben des Gesetzes, also zumindest beim MaStR kommst Du um die Anmeldung nicht herum. Eine Inselanlage wäre es nur dann, wenn eine einfache Umschaltung auf Netzversorgung nicht möglich ist, eben weil diese gar nicht existiert. Wenn Du aber den Schukostecker Deines PCs nur von einer auf die andere Steckdose zu wechseln brauchst, dann ist das natürlich keine Insel.

Tröste Dich, ich mußte das vor wenigen Wochen auch erst lernen. 😉

Daniel


   
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voltmeter
(@voltmeter)
Yoda
Beigetreten: Vor 4 Jahren
Beiträge: 7758
 

ja gut was soll man da registrieren für paar module?

balkonsolar anmelden und fertig

Projekt 80kWh / 26kWp Inselanlage - SMA Sunny Island
Sind Photovoltaik-Inselanlagen meldepflichtig?
Warum braucht man keinen 3phasen Batteriewechselrichter?
-- Sammelthread PV Anlagen Beispiele Umsetzung --
Die "Energiewende" kostet eine Kugel Eis..... pro kWh am Stromzähler.


   
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E-t0m
(@e-t0m)
Autarkiekönig
Beigetreten: Vor 2 Jahren
Beiträge: 861
 

sodass der Wechselrichter nur läuft wenn die Batterie wieder voll ist. Vorher wird die Batterie geladen.

Ich finde es genau umgekehrt sinnvoll:
Soviel Energie wie möglich einspeisen, um den Eigenverbrauch zu maximieren.
Den Akku erst laden, wenn der Eigenverbrauch voll gedeckt ist.

Solange wenig Leistung hereinkommt, soll sich die Anlage wie ein Mikrowechselrichter verhalten und einfach alles einspeisen.
Bei Überschuss (mehr als Eigenverbrauch) soll der Akku geladen werden.


   
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(@_fabian_)
Vorsichtiger Stromfühler
Beigetreten: Vor 2 Jahren
Beiträge: 34
 

Ich finde es genau umgekehrt sinnvoll:
...
Solange wenig Leistung hereinkommt, soll sich die Anlage wie ein Mikrowechselrichter verhalten und einfach alles einspeisen.
Bei Überschuss (mehr als Eigenverbrauch) soll der Akku geladen werden.

Ja hast du schon recht, nur da ich nicht in mein Hausnetz mit dem Strom von den zwei kleinen Modulen einspeise (habe schon 600W Balkonsolar am Hausnetz) gehe ich dort diesen weg.

Und ich will auch nicht das mein PC immer ausgeht wenn kurz ne kleine Wolke vor der Sonne ist.


   
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 hger
(@hger)
Heroischer Stromgenerator
Beigetreten: Vor 3 Jahren
Beiträge: 1147
 

Leider ist es keine nach dem Buchstaben des Gesetzes, also zumindest beim MaStR kommst Du um die Anmeldung nicht herum.

Bei einer Powerstation würde ich mich sehr wundern, wenn die angemeldet werden muss.


   
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 widu
(@widu)
Vorsichtiger Stromfühler
Beigetreten: Vor 2 Jahren
Beiträge: 4
Themenstarter  

Leider ist es keine nach dem Buchstaben des Gesetzes, also zumindest beim MaStR kommst Du um die Anmeldung nicht herum. Eine Inselanlage wäre es nur dann, wenn eine einfache Umschaltung auf Netzversorgung nicht möglich ist, eben weil diese gar nicht existiert. Wenn Du aber den Schukostecker Deines PCs nur von einer auf die andere Steckdose zu wechseln brauchst, dann ist das natürlich keine Insel.

Tröste Dich, ich mußte das vor wenigen Wochen auch erst lernen. 😉

Na dann macht das ganze Ding ja keinen Sinn, wenn ich eine Offgrid-Analge anmelden muss, nur weil die ab und an Strom bezieht. (Kommentare dazu verkneife ich mir mal)

Dann kann ich das ja besser machen wie hier: Balkonsolar mit AKKU - So geht's richtig !
Hier habe ich nur das Problem, dass ich den aktuellen Verbrauch nicht kenne und da auch nicht so einfach drankomme. Ich könnte aber den Verbrauch der Steckdosenleiste nehmen (PC und Peripherie). Da bräuchte ich allerdings dann eine Empfehlung wie ich das am besten auslese, damit ich den aktuellen Verbrauch dann in einem Programm gegenregeln kann. Gibt ja einige Bluetooth Strommessgeräte - hat hier jemand eine Empfehlung welche für sowas geeignet ist?


   
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DocEmmettBrown
(@docemmettbrown)
Heroischer Stromgenerator
Beigetreten: Vor 2 Jahren
Beiträge: 1409
 

Na dann macht das ganze Ding ja keinen Sinn, wenn ich eine Offgrid-Analge anmelden muss, nur weil die ab und an Strom bezieht.

Es ist nun mal Gesetz (MaStR), aber es kostet Dich nichts außer Zeit und Nerven. Nur das beim VNB ist kein Gesetz oder zumindest hat der VNB keine Handhabe (OWi, Strafsache) gegen Dich, solange Du nichts einspeist. Und was er nicht weiß, ... 😉

Daniel


   
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 hger
(@hger)
Heroischer Stromgenerator
Beigetreten: Vor 3 Jahren
Beiträge: 1147
 

https://www.marktstammdatenregister.de/MaStRHilfe/subpages/registrierungVerpflichtendAnlagen.html

"Die Registrierung ist grundsätzlich für alle ortsfesten Stromerzeugungs-Anlagen verpflichtend"

Was sorgt dafür, dass die Solar Power Bank für 30 Euro nicht ins Marktstammdatenregister muss? Die Inseldefinition anscheinend nicht. Die Powerbank kann am Netz geladen werden und durch das eigene MIni Panel. Damit wäre die Power Bank mittelbar mit dem Stromnetz verbunden, so wie der Begriff hier anscheinend interpretiert wird.

Sie scheint der Registrierungspflicht durch den Begriff "ortsfest" zu entkommen. Eine Power Bank ist keine ortsfeste Stromerzeugungs-Anlage.

Eine Power station mit Faltpanel dürfte auch sehr eindeutig nicht "ortsfest" sein.

Schwierig wird die Sache, wenn es kein Faltpanel sondern ein normales Glaspanel ist und dieses auf einem Dach fest verschraubt wird.

Solange es um leicht abnehmbare Module geht, die leicht transportabel sind und alles andere an der Installation ist nirgendwo festgeschraubt und mit dem Netz nur mit Schukostecker verbunden, müsste es ohne Marktstammdatenregister gehen.


   
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 hger
(@hger)
Heroischer Stromgenerator
Beigetreten: Vor 3 Jahren
Beiträge: 1147
 

Aber bist du dir da wirklich sicher?

Nein, ich fürchte fast, dass eine externe Umschaltung gebraucht wird:
https://www.voelkner.de/products/185824/IVT-Umschaltstation-US-12N-2760-VA-18202-130mm-x-130mm-x-60mm-Passend-fuer-Modell-Wechselrichter-Universal.html?offer=c37b6e60a902d249a00a2e89660a374f

In der Bedienungsanleitung von Bluetti finde ich zumindest keinen Mode, in dem bevorzugt PV direkt, dann die Batterie und nur zuletzt, wenn die Batterie alle / auf einem definiertem Ladestand ist, das Netz genutzt wird.


   
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(@nitpicker)
Batterielecker
Beigetreten: Vor 2 Jahren
Beiträge: 200
 

Und wie Meldet man eine Balkonsolaranalge mit Speicher (wie aus dem Video von Andreas) mit vier Modulen an? Den Speicher kann man sich ja verkneifen, aber bei vier Modulen ist es ja defaktor kein Balkonsolar mehr?!

1 x Daikin FTXM42R-RXM42R
2 x Daikin FTXM25R-RXM25R
1 x Daikin 2MXM40A mit 2 x FTXM20R


   
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