Balkonsolar Nulleinspeisung - mein Projekt

Balkonkraftwerk Anlage allgemein
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Hallo Leute,

ich möchte hier nun mein Projekt vorstellen. Natürlich weiß ich, dass es schon einige Beiträge dazu gibt, aber dennoch möchte ich diesen hier speziell für mich und meine Gegebenheiten nutzen. Im ersten Post möchte ich mein setup darstellen und welche Teile ich verwendet habe. Diesen editiere ich dann bei Bedarf, damit andere ebenfalls davon profitieren können und nicht den ganzen thread lesen müssen.

Balkon, 2.OG nach Süden ausgerichtet, im Winter teils verschattet, da Bäume und andere Häuser Schatten werden.

Solarmodule:

2x410W Solar Module 90° hängend.

  • Modell Mono S4 HC V 410
  • Nennleistung [Wp]: 410 Wp
  • MPPT Spannung [V]: 31,76 V
  • OC Leerlaufspannung [V]: 37,66 V
  • MPPT Strom [A] 12,91A
  • SC Kurzschlussstrom [A]: 13,66 A
Wechselrichter:

Deye-Sun-600G3-EU (Amazon Affiliate link) -> (baugleich mit Bosswerk BW-MI600)

  • AC Ausgansstrom nominal [A]: 2,9 A
  • Anzahl MPP Tracker: 2
  • MPPT Spannungsbereich [V]: 25 - 55 V
  • MPPT Strom [A]: je 10,5 A
  • Max. DC Spannung [V]: 60 V
Laderegler:

EPever Tracer 4210AN

  • Ladestrom: 40A
  • Batterie spannung: 9V ~ 32V
  • MPP Spannung: VBAT + 2V ~ 90V
  • Max. PV VOC: 100V
  • Max. PV Eingangsleistung: 520W/12V 1040W/24V
  • Selbst-verbrauch: <20mA(12V) <16mA(24V)
  • Kommunikation: RS485(RJ45 interface)
DCDC Wandler:

DPM8624

  • Eingangspannung: 10-75V
  • Ausgangspannung: 0-60V
  • Ausgangstrom: 0-24A
  • Ausgangleistung: 0-1440W
  • Spannungauflösung: 10mV
  • angezeigte Auflösung: 10mA
Akkus:

24V?

hier nun die links zu den Posts in dem ich meine Schritte dokumentiere (kommen sobald die Schritte erledigt sind):

Post zum Aufbau

post zur Einbindung eines raspberry pi

post zum einrichten der Nulleinspeisung

post zum Betrieb der Anlage

ich hoffe damit einigen helfen zu können und freue mich über eine tolle Diskussion.

Übrigens versuche ich mit dem Projekt die Idee von Andreas nachzubauen, die er in seinem Video erklärt hat:

Von hier habe ich übrigens auch die Links zum Laderegler und dem step up Regler genommen.

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Da ich mich mit den Geräten noch nicht wirklich gut auskenne, ist meine erste Frage zu dem laderegler, ob der wirklich nur 12 und 24V Akkus laden kann, oder ob eine andere Spannung eventuell mehr Sinn macht. Ich persönlich hätte aus dem Bauch raus gesagt, dass ich meine beiden Module in reihe schalte und entsprechend einen Akku mit 36V (12s), oder sogar 48V (15s) lade. Sollte das aber nicht gehen, wäre wohl eine parallel Schaltung nützlich und ein 24V Akku (8s LiFePo4)

wenn ich jetzt also meine Therme am laufen habe, kann der WR volle 600W einspeisen, was folgende Ströme zur Folge hätte:

  • 12V: 50A
  • 24V: 25A
  • 36V: ca. 17A
  • 48V: ca. 13A
die Größe des Akkus sollte in mind. 2,5 kWh betragen, damit im Sommer die Wohnung autark mit Energie versorgt werden kann. Das war zumindest die im September maximal eingespeiste Energie an einem Tag.
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2.OG wird möglicherweise schwierig, weil es da je nach Modul (Glas) eine Obergrenze von 4 m über dem Boden gibt, sonst kann das Mecker mit dem Bauamt geben.

Daniel

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wo steht das denn geschrieben? quelle? sowas hab ich noch nie irgendwo was von gehört.

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Der Ladegeregler muss auf die PV-Leistung abgestimmt sein.

Bei nem 24V Akku wären das 810W/28,8V =28A. (28,8V Lifepo Ladespannung)

Somit würde ein 30A Gerät reichen:

den Epever 30A habe ich mir testweise auch gekauft, bald kommt aber was größeres.

Damit kann man mittels RS485 und deren Software die Batterieparameter einstellen. An dem Display geht das theoretisch auch, aber ist ein Kampf mit den Knöpfen.

Der Ausgang kann auch 30A, somit kann man diesen nutzen und die Unterspannungsabschaltung über den epever realisieren.

als akkus dann Lifepo mit so 100-120Ah dann haste die 2,5kwh. ( mehr würde sich auch nicht lohnen, da an nem gutem Tag je nach Ausrichtung vlt 3,5kwh drin sind und im laufe des tages ja auch schon einiges verbraucht wird.

Auf 36 oder 48V würde ich nicht gehen, da dann ein teurerer Laderegler benötigt wird, die auch 36/48V können.

Oft verwendet werden auch solche Laderegler:

Falls mal ein Modul mehr dazukommen sollte, reicht der auch noch ( da man bei 90° eigentlich nie die maximalleistung der Module abrufen kann) reichen die 40A.

Zum DCDC Wandler kann ich nichts sagen, ich habe mir sowas zum testen geholt:

https://de.aliexpress.com/item/1005004177949922.html?spm=a2g0o.order_list.order_list_main.21.afcb5c5ffoN4lT&amp;gatewayAdapt=glo2deu

für nen GMI-150W uWR.

Damit hats funktioniert.

edit:

wenn der DCDC Regelt, dann kannste meinen eh nicht nehmen, außer du willst noch dran rumlöten usw. und den regelbar machen

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Ja den 40A habe ich deswegen genommen, damit ich eventuell einen kühleren laderegler habe und einfach mehr reserven im Gerät habe. Den laderegler habe ich ja bereits schon. Ich war mir nur unsicher, ob der nicht auch doch eine höhere Spannung ab kann. Im Video hat Andreas eine Tabelle zu dem Powmister gezeigt aber gleichzeitig gesagt, dass man den EPEVER auch nehmen kann. Daher war ich mir unsicher wegen der Spannung auf Auto. Aber Danke auf jeden fall bezüglich der Klarstellung. Dann wird es erstmal zu test zwecken ein kleiner 24V Akku (2s Bleiakku) werden. Am Ende, wenn alles funktioniert wird es auf einen 8s LiFePo4 umgebaut.

Ich habe mal die Module oben im ersten post aktualisiert und weitere Infos dazu gepackt.

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[quote data-userid="10176" data-postid="87231"][quote data-userid="7192" data-postid="87106"]2.OG wird möglicherweise schwierig, weil es da je nach Modul (Glas) eine Obergrenze von 4 m über dem Boden gibt, sonst kann das Mecker mit dem Bauamt geben.[/quote]wo steht das denn geschrieben? quelle? sowas hab ich noch nie irgendwo was von gehört.[/quote]Google selbst!

Daniel

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So antworten liebe ich ja. Man findet Foren Beiträge, aber keine belastbare Quelle! Es gibt Meinungen, aber keine Zitate aus Normen. Es werden zudem keine Normen erwähnt, nur manchmal eine Norm die garnicht zutreffend ist. Zudem habe ich eine Norm gefunden die aber dann nur greift wenn eine verkehrsfläche direkt unterhalb einer Verglasung liegt. Also nochmal: wo ist deine Quelle? Wo steht das exakt beschrieben und welche Norm ist das die das anbringen quasi verbietet? Wenn das so problematisch ist, dann machen das ja wohl 95% der Anwender falsch!

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Ja, vor allem können die meisten MPPT Laderegler nur step down, sie laden den Akku nur, wenn die PV Modulspannung über der Akkuspannung liegt.

Da übliche PV Module um 33V haben, kann man mit 1 Modul einen 12 oder 24V Akku laden, für 36 oder 48V braucht man 2 Module in Reihe.

Trotzdem spricht viel für 48V statt deiner 24V: Man soll LiFePo4 Akkus nicht zu 100% nutzen, sondern nur so zu 80%, damit sind 100Ah mit 24V = 2.4kWh recht wenig, um ein Haus durch die Nacht zu bringen. Zudem leiden Akkus unter hohen Lade- und Entladeströmen, die 100Ah sollten nicht mit 100A sondern eher 50A geladen werden, sogar 25A spezifizieren manche Hersteller. Damit kann man keine 600W Wechselrichter mehr betreiben.

Hier arbeitet so eine Anlage mit 4 Modulen a 385W, die liefern bei prallem Sonnenschein um 1.5kW das wären 62A bei 24V, sind bei meinen 48V aber nur 31A, der Akku speichert 5kWh, die 80% bei 90% Wechselrichterwirkungsgrad reichen für 3.6kWh um mich (100 Watt Standby mit Kühlschrank und Licht, 300W mittlerer Verbrauch) durch die Nacht zu bringen und sind am nächsten Tag leer, also nicht überdimensioniert. Für 2 Tage reicht es nicht. Bei trübem Wetter ist eh nichts drin. Leider sind derzeit 6 von 7 Tagen novembertrüb.

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@flexiblebird wie viele Personen leben denn bei dir im Haushalt? Ich bin mir nur nicht sicher, ob mein Laderegler die 48V packt. Andreas meinte ja im Video dass der ganz gut wäre, daher hab ich mir nicht den powmr gekauft sondern den epever. Aber generell kann ich ja dir Leistungsabgabe auch über den DCDC wandler bestimmen. Somit sollte das eigentlich ganz gut gehen denke ich. Alternativ kann ich auch ein Modul ganz normal an den WR anschließen und das andere Modul über den laderegler laufen lassen. Dann hätte ich allerdings nur 300W maximal zur Verfügung. Als Substitution wäre das aber auch ganz ok. Muss mal dir unterschiedlichen Möglichkeiten mal durchdenken.

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@flexiblebird

Ja, mit den Strömen hast du recht.

anderseits,

bei gleicher Gesamtkapazität sind die Ströme pro Ah wieder gleich.

Also ob ich 50A bei 24V zieh mit einem 50Ah Akku

oder 25A bei 48V mit einem 25Ah Akku ist das gleiche.

Da es hier nur um 600W geht sind das bei 24V ja nur an die 25A.

bei nem Akku mit 100Ah sinds 1/4C. (entladen)

und beim Laden 30A also rund 1/3C.

Der vorhandene Regler kann eh nur 12/24V, daher erübrigt sich das mit den 48V eh.

Zusätzlich sind 8 Akkus mit 100Ah günstiger als 16 mit 50Ah ( um auf die gleiche kapazität zu kommen).

Bei mir Daheim ( Haus mit zwei personen) liegt mein Grundverbrauch bei ca. 200W, daher gehen von vlt 3kWh ( die am Tag produziert werden) schonmal 2kWh für den sofortigen Verbrauch drauf und ich habe noch 1kWh, die ich nach einbruch der dunkelheit noch habe. Daher denke ich, dass ein 100Ah akku reichen sollte.

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[quote data-userid="10176" data-postid="87421"][quote data-userid="7192" data-postid="87371"]
Google selbst!

[/quote]So antworten liebe ich ja. [...] Also nochmal: wo ist deine Quelle? Wo steht das exakt beschrieben und welche Norm ist das die das anbringen quasi verbietet? Wenn das so problematisch ist, dann machen das ja wohl 95% der Anwender falsch![/quote]Hattest Du denn auf den URL draufgeklickt, den ich Dir schrieb? ?

Quellen sind das genügend, aber ob sie Deinen Ansprüchen genügen, das kannst Du freilich nur selbst entscheiden. Mehr weiß ich auch nicht.

Daniel

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Das ist einfach nur ein Google Link mit ner suchanfrage. Und nein, das sind keine Quellen. Da bekommt man einfach alles was irgendwie damit assoziiert wird. Eine Quelle ist zum Beispiel ein Gesetzestext, eine Norm oder eine vertrauenswürdige Seite die das erklärt.

Forenbeiträge, gute-frage.de oder blogbeiträge sind keine Quellen.

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@danielm das einzige was ich bedenken müsste, sind die Kabelquerschnitte bezüglich der Ströme. Zudem müsste ich dann nochmal explizit den maximalen Strom des Wechselrichter mir anschauen, was der eigentlich am Eingang verträgt. Nicht dass ich ihn grille. Ich bin aber aktuell eher am überlegen nur einen Eingang zu nutzen und entsprechend nur 300W als geregelte Leistung zu nutzen. Das heißt, der andere Eingang ist für die PV Module reserviert. Somit kann ich die benötigte Leistung mit der Elektronik regeln, sofern diese von der Sonne nicht ausreichend ist. Bei einem 300W Eingang am WR hätte ich dann auch nur 12,5A rechnerisch. Was ja dann auch wieder absolut human ist. Für nachts sollte das vollkommen ausreichend sein denke ich. Sollte ich zu viel Energie produzieren, wäre es zwar keine null Einspeisung mehr, aber immerhin stark reduziert. Dann müsste ich einfach meine 3D Drucker dort laufen lassen wenn Sonne ist. Aber gut, das verbrauchsverhalten sollte mit PV sowieso angeglichen werden ??‍♂️

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Richtig, die Hardware muss natürlich zur Kombination passen, nicht erst kaufen, dann wundern. Das ist ja auch ein Grund warum Leute beim Solateuer kaufen, der wird schon zueinander passendes liefern, aus Erfahrung von zig Installationen.

Mein Grundverbrauch liegt meist bei der Hälfte, wenn Kühlschrank nicht läuft und kein Licht bei 46W. Mein DURCHSCHNITTSverbrauch liegt bei 300W. Ich verbrauche meist 2.9kWh nachts aus dem Akku. Im Winter ist eh nur 3 Stunden Sonne - wenn es mal nicht novembertrüb ist.

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Ja, die Anlage soll auch eigentlich nur im Sommer wirklich was bringen. Im Winter ist so wenig Energie da, dass man das echt vernachlässigen kann. Von daher würde ich da den Akku fast schon auf eine Art Winterschlaf setzen.
aber brauchst du echt fast 3kwh in der Nacht im Sommer? Was machst du da denn alles?

gibt es irgendwo ein Messgerät was ich in meinen Sicherungskasten klemmen kann der den Stromverbrauch trackt und als Grundlage für die Regelung des DCDC Reglers dienen kann? Sowas fehlt mir noch…

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Hab den B+G SDM72DM-V2 - 3 Phasen Zweirichtungs-Drehstromzähler mit RS485 und S0 | 1141115

Im Sommer sind Nächte kürzer, und weniger Licht. Aber 12 Stunden sind schon 1.2kWh, und wenn da Fernsehn, Kochen oder Waschen dazu kommt, sind die 2.9kWh weg.

Im Winter ist an einem strahlend sonnigen Tag der Akku in 3 Stunden voll und hält bis morgen.

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@flexiblebird Der ist tatsächlich recht günstig. Kann man da auch den aktuellen Stromverbrauch auslesen, damit die Info dann zum Regeln verwendet werden kann? Leider ist der Zähler auch derzeit nicht lieferbar. Ich würde das Ganze gerne mit einem Raspberry Pi steuern. Wie machst du das mit dem Regeln der Ausgangsleistung?

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[quote data-userid="10176" data-postid="87527"]Eine Quelle ist zum Beispiel ein Gesetzestext, eine Norm oder eine vertrauenswürdige Seite die das erklärt.[/quote]Also vereinfacht gesagt ging es um die DIBt Mitteilungen 6/1998 (TRLV), die man in manchen Landesbauordnungen noch findet, die aber wohl durch die DIN 18008 abgelöst wurde. Danach darf man Glas uneingeschränkt nur bis 4 m ab Oberkante seitlich anbringen. Davon ausgenommen sind Gläser, die der Absturzsicherung dienen. Das betrifft auch nur die Montageorte über einer "Verkehrsfläche", also wenn sich regelmäßig unten drunter Menschen aufhalten. Aus eben diesem Grund findet sich der Passus auch in zahllosen Webseiten wie z.B. der von der DGS, die sich auf Solarmodule aus Glas beziehen.

Avacon: Diesem Risiko setzt man sich auch aus, sollten die Solarmodule tatsächlich an Balkonbrüstungen oder Fassaden installiert werden, da diese und die Befestigung in der Regel nicht über eine Zulassung des Deutschen Instituts für Bautechnik für die Überkopfverglasung verfügen. Kommt es durch einen Absturz der Module zu einem Personenschaden, würden sich die Versicherer ebenfalls von der Leistung freistellen.

PVplug: Auch die DGS weist darauf hin, dass nur bis 4 m Einbauhöhe, wenn Personen nicht direkt unter die Verglasung treten können, Glas-Folien-Module eingesetzt werden können: "Nicht heißgelagertes ESG (siehe BRL lfd. Nr. 11.12) ist nur zulässig, wenn deren Oberkante nicht mehr als 4 m über Verkehrsflachen liegt und Personen nicht direkt unter die Verglasung treten können." In allen anderen Fällen sollten Glas-Glas-Module mit AbZ oder Folienmodule eingesetzt werden.

Daniel
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Ich habe diesen Lesekopf installiert:

https://www.ebay.de/itm/314152997777

Die Daten können im IOBroker verarbeitet werden.

Somit könntest du es mit deinem Raspberry steuern.