6 kWp Inselanlage mit Speicher

Nutzbare Solarflächen

Das Bild zeigt die Grün umrandeten Flächen 1 und 2, die als verfügbare Solarflächen
genutzt werden können.

Fläche 1 ist ein Garagendach mit einer Fläche von 4m x 5,7m
Fläche 2 ist ein geplantes Holzlager mit einer Fläche von 2m x 9m

Die Flächen lassen baulich leider nur einen Anstellwinkel von 10° gegen Süden zu.

Das Hausdach mit O / W Ausrichtung lässt sich aus folgenden Gründen nicht nutzen:

1.
Das vorhandene Dach wurde mit einer Aufdachdämmung saniert und ist mit
PREFA eingedeckt. Aufgrund der bei uns anzusetzenden Schneelast, sind keine
weiteren statischen Lasten möglich.
2.
Wenn es bei uns Schnee gibt, liegt er lange und heftig dick auf dem Dach.
Eine einfache Räumung ist nicht möglich.
3.
Nachträglich Montagesysteme in das PREFA Dach zu integrieren ist ohne
das Risiko von Undichtigkeiten sehr schwierig.
4.
Ist eine einfache Reinigung nach dem Winter / Frühjahr ohne weitere
Investitionen in Laufgitterroste nicht möglich.

Das Dach auf der Garage ist ein Flachdach, welches eine Wärmedämmung bekommen
soll. Daher ist die Nutzung dieser Fläche zunächst zurückgestellt.

Priorität hat das Holzlager, da ich für den Betrieb meines ETA-Kessels weitere
Lagermöglichkeit für Scheitholz benötige. Das Holzlager hat die nutzbare Fläche
von 2m x 9m:

Die Module

Als Solarmodule verwende ich Monokristalline Zellen der Firma Heckert
vom Typ NeMo 2.0 60M 330 mono. Davon konnte ich voriges Jahr
12 Stk. recht günstig in einer Aktion erwerben.

Von der Fläche auf dem Holzlager sollten also 9 Module a 330Wp
unterzukriegen sein.

PVGIS

Als nächstes habe ich die PVGIS Oberfläche mal mit meinen Daten gefüttert,
um eine grobe Ertragsabschätzung zu erhalten:

Es ist jetzt nicht die „Wucht“ , aber hat mich doch erstaunt, was mit dieser kleinen Fläche
möglich ist.

Unschöne aber kostenlose Einschränkungen…

Warum ich das Projekt überhaupt angehe, ist der Umstand, dass ich praktisch
kostenlos einige interessante Komponenten von meiner Firma bekommen
habe, die aus Messeprototypen von Kühlfahrzeugen stammen:

Die Teile sind aber schon älter und der wirkliche Zustand ist mir nicht bekannt.
Die nächste Aufgabe ist, diese Teile soweit mir möglich zu bewerten.

Unschön ist, dass das Ganze ein MacGyver Projekt wird.
Die WINSTON Zellen stammen aus einem 12V Konzept
und somit liegt meine Systemspannung auf der Speicherseite
auch erst einmal mal fest. (Querschnitte / Ströme 🙁 …)

ich hab auch ein PREFA Dach und ca 180mm Aufdachdämmung drunter, hab die Original Dachhaken von denen genommen, ich hab die auch selbst montiert, die sind so gut, dass ich absolut keine Angst habe, dass da was undicht werden könnte!
Stehen halt (M14 glaube ich) Gewindestanden hoch und da kannst du dann alles befestigen! Egal ob PV Schienen oder Schneefang/Leiter usw...
Meine Statik sagt in Bayern glaube ich ca 150kg Last pro m² an. die 10 kg Last pro m² mehr macht doch nichts aus...
Vor allem hat mein Statiker sofort abgesegnet, dass eine PV drauf kommt, ohne dass er auch nur überlegt hat.

Frage: Wie wichtig ist das Thema Wirtschaftlichkeit für das derzeitige Konzept?
Antwort: Ich betrachte das Projekt zunächst als ein ideologisch notwendiges Hobby,
was finanziell einen entsprechenden Rahmen besitzt.

So oder so änhlich habe ich mein Projekt auch eingeordnet. Als Erstes waren da die günstig erstandenen Solar-Module... :thumbup:

...das mit der Autarkie kam in den Sinn, als mir auch zwei Windräder mit je 2000 Watt den Weg kreuzten.

ich hab auch ein PREFA Dach und ca 180mm Aufdachdämmung drunter...

Ich hab trotzdem Bauchschmerzen... Das Dach ist aus den 1970igern als Dachbinderdach
mit 25mm Bretterschalung und Bitumenschindeldeckung ausgeführt.
Vor 12 Jahren standen wir dann vor der Frage, Dachstuhl kpl. runter und
Neubau mit Zwischensparrendämmung oder ein Aufbau mit einer Aufdachdämmung
und einem "Leichtdach". Wir haben uns damals auf die "Expertise" des Dachdecker verlassen
und uns (auch aus Kostengründen) für die 2. Variante entschieden.

Nachträglich kann ich nichts mehr einfalzen. Also bliebe nur obendrauf...

Hier mal ein Bild vom Dach (Ostseite)

Mir wiederstrebt es gerade immer noch die Dachfläche zu "durchlöchern" und das Loch
mittels "Dichtplatte" auf der Schindel abzudichten:

1.
kann ich die Alterung der "Dichtplatte" nicht einschätzen und eine Kontrolle des Zustandes ist fast unmöglich
2.
müsste, um eine Abdichtung zu realisieren die Schindel bis auf die Schalung gezogen werden
3.
wird die Wärmedehnung der Alu-Modulmontageschiene auf Dauer eine Hin- und Herbewegung der
Stockschraube verursachen, die die Verankerung in der 25er OSB Schalung der Aufdachdämmung
nicht gerade sicherer macht.

Klar wäre es schön die Flächen zu nutzen, aber das Risiko ist mir mit der "Nachrüstlösung" zu hoch.
Nach Rücksprache mit PREFA, ist eine direkte Montage der Halter erst in eine Schalung von 30mm
Dicke möglich. Ansonsten muß in die Sparren geschraubt werden und diese bei einem Dachbinderdach
(durch die Aufdachdämmung von 120mm) zu treffen, ist ein 6er im Lotto...

...das mit der Autarkie kam in den Sinn, als mir auch zwei Windräder mit je 2000 Watt den Weg kreuzten.

Mit dem Wind sieht es eher schlecht bei uns aus... Aber ich schau mal, vieleicht bekomme ich ein paar KW
mehr, noch auf dem Grundstück unter :think:

Der (oder die...) Laderegler

Hier nimmt die Problematik, welche sich durch das 12V Speichersystem ergibt,
(auch von der Kostenseite) schon richtig Fahrt auf...

Ich habe versucht einen Kompromiss zu finden und mir etwas Spielraum zu lassen,
für den Fall das ich die Möglichkeit bekomme auf ein 24; 36; oder 48V System umzusteigen.

Meine Wahl fiel auf den MPPT TRACER von EPEVER Typ 10415AN:

Wie passen Module und Laderegler bei meinem 12V Batteriesystem zusammen?

Der Laderegler begrenzt (in Abhängigkeit der Batteriesystemspannung von 12V) durch:

- die maximal koppelbare PV Leistung der Module
- der maximal am Reglereingang zulässigen Leerlaufspannung

Mein Berechnungsansatz ergibt, dass die Leerlaufspannung der Flaschenhals bei der Länge
des Strings ist. Ich kann also immer nur 3 Module in Reihe schalten und diese jeweils einem
Laderegler zuführen:

Dann fließt im String maximal der Kurzschlussstrom (Fehlerfall) I_SC: 10,44A
bzw. der Strom bei Maximalleistung I_MPP: 9,91A

Eignen sich 6mm² Zuleitungskabel vom String zum Laderegler?

Ich denke mit den Verlusten kann ich leben...

Nutzbare Solarflächen

Priorität hat das Holzlager, da ich für den Betrieb meines ETA-Kessels weitere
Lagermöglichkeit für Scheitholz benötige. Das Holzlager hat die nutzbare Fläche
von 2m x 9m:

Kannst du nicht Rechts und Links noch je 50 cm Dach dran zimmern, dann bekommst du 12 statt 9 Panele quer gelegt drauf. Ist ein knappes KW mehr. ❓

Kannst du nicht Rechts und Links noch je 50 cm Dach dran zimmern, dann bekommst du 12 statt 9 Panele quer gelegt drauf. Ist ein knappes KW mehr.

Tja, würde ich ja sofort machen... theoretisch könnte ich noch ca. 6m nach Osten anbauen,
danach fällt das Gelände und ein Sprung wäre nötig...

Es gibt dabei aber noch einige "Schattenseiten":

1.
Habe ich im Osten einen ziemlich steilen / nahen Berg der mir Frühs den östlichen Bereich verschattet.

2.
Gibt es einen Apfelbaum den meine Großeltern gepflanzt haben... Er würde dann ziemlich mittig
im "Array" stehen und die abendliche Westsonne blockieren. Deshalb habe ich das ganze Konstrukt
schon so weit wie möglich gen Westen verschoben. GGf. würde ich den Baum opfern, aber meine
Regierung winkt schon mit dem Nudelholz... 😉

Hier mal zwei Bilder die das Ganze verdeutlichen:
(Sieht noch unaufgeräumt aus, aber ich habe im Herbst erst die alte Thujahecke zwecks Holzlagerbau gerodet)

von Osten:

von Westen:

Mal ein paar Fragen…

1.
Das „Solarfeld“ auf dem Holzlager besteht aus 3 Strings mit jeweils 3 Modulen in Serienschaltung.
Die Strings werden jeweils einzeln einem Laderegler mit 6mm² zugeführt. Die String Spannung beträgt offen 123,3V
und der theoretische Kurzschlussstrom 10,44A. Vorgesehen ist ein GAK am
Holzlager mit einem Überspannungsableiter pro String.

Frage:
Benötige ich im String eine DC Sicherung und wenn ja warum?

2.
Der Laderegler von EPEVER hat werksseitig eine Sicherung verbaut.
Leider gibt es kein Schaltbild vom Tracer selber, wo man sieht ober er den Modulkreis oder
den Batteriekreis sichert, bzw. ober er in der gemeinsamen Masse liegt.

Frage:
Was schützt diese Sicherung?

3.
Beim Selbstbau von Speichersystemen benötigt man exakte Messgeräte. Mir stehen folgende
Messgeräte zur Verfügung:

Benning Multimeter: MM 1-2
Philips Multimeter: PM2505
Benning Stromzange: CM 5-1
Temperaturmessgerät: TM902C
Innenwiderstand: YR1035+ (ist bestellt, sollte zeitnah eintreffen)

Frage:
Was verwendet ihr? Kann man meinen Geräten „trauen“ bzw. wie kann man die Messgeräte
in den entscheidenden Messbereichen überprüfen?

(Hier geht es mir insbesondere um die Zellenspannungen welche ich manuell direkt an der Zelle
erfassen und mit den angezeigten Werten von BMS / Laderegler vergleichen möchte)

Als Spannungsreferenz habe ich Etwas in der Bucht gefunden. Setzt das jemand von Euch ein?

Kleine Planänderung...

mir ist der Beitrag von IPman bezüglich der Anordnung der Module nicht
aus dem Kopf gegangen. Ich war dann nochmal im Garten und hab mir das
angeschaut. Der Vorschlag könnte gehen, wenn ich noch etwas weiter in Richtung
Westen rücke und dem "Äppelbohm" einen Bonsaischnitt verpasse .

Danke IPman für den Denkanstoß. :thumbup:

Somit wären auch alle 12 Module unter.
Es wird dann noch ein Laderegler mehr benötigt.
PVGIS gibt mir nun als Prognose 3470 kWh/a.

Das Ganze würde dann so aussehen: