RAT: 4-6 GÜNSTIGE KLEINE 48 V LADEREGLER FÜR 3,6 kWh LFP BATTERIE für verzwickten Balkon gesucht?

wolfgang · 18. Mai 2024 um 13:44

Moin, moin,

ich habe schon über 100 Grid- & Hybridanlagen mit PV Sol Premium geplant, aber beiße gerade echt auf Granit bei einem Bekannten, der eine Balkon PV will (Dach ist nicht für PV geeignet / Tabu u.a. Holzkamin). Er hat von mir bereits vorab schon einmal 2 alte 240 Wp Trina Module mit einem 500 WR und kWh bzw. Leistungs- und Verbrauchsmesser bekommen. Das hat er auch gut genutzt, aber:

Die Trina Module von 2014 sind als schlapp bekannt, da sie im Schnitt pro Jahr keine 180 kWh bringen (Südsüdwest Lage mit 25° Neigung), also eine 25% Degradation haben.

Hier ist eine Skizze vom Balkon im obersten Geschoss, wo alles echt furchtbar dumm gelaufen ist, was das Thema Solarertrag angeht , denn Richtung Südosten hat er einen Giebel, auf dem zudem auch noch Schatten liegt.

Nur der Balkon (grauer Boden, rot sind die Mauern und der Windschutz auf dem Balkon) und darunter die Terasse bekommen noch Sonne, aber auch noch eingeschränkt durch 10 cm dicke, grün eingefärbte Metallrohre, die Lasten vom Dach in den Boden abtragen und VOR dem Balkon vorbei gehen.

Das Geländer ist ebenso grün eingezeichnet und geht auch vor der Betonplatte her, so dass die Module am stabilen Metallgeländer fixiert werden müssen, weil man es nicht auf dem Boden vom Balkon abstellen kann.

Hinzu kommt, dass diese tragenden Rohre gefühlt in 1,2 m Abstand stehen, so dass man an keiner Fläche außen mal ein Modul anbringen kann.
Ich habe jetzt in BLAU 4 kompakte, fast quadratisch Module M1 bis M4 an das Geländer gehangen (nur in der Zeichnung), da nur die mit 90 x 100 cm da rein passen.

An dem Windschutz / roten Steinwand Richtung Südosten sollen schmale, hohe Module M7 und M8 hin, da dort mittig noch Lampen / Bewegungsmelder montiert sind.
Im Knick links neben der breiten Balkontür sollen gleichfalls hohe schmale Module M5 und M6 hin.

M3 und M4 am Geänder haben wie M7 und M8 am Windschutz die gleiche Neigung und Ausrichtung.
M1 und M2 am Geländer sind jeweils wieder anders in der Ausrichtung, M5 und M6 auf dem Balkon ebenfalls.

Dabei macht es auch keinen Sinn die gleich ausgerichteten Paare M2 und M5 sowie M1 und M6 in einen String zu packen, weil der Kabelweg zu lang sein dürfte. Dafür sind dann mal die Träger gut, um die Kabel so hoch über dem Boden zu führen.

Er hat schon eine Reihe Tests gemacht und die Module an die 3 Wände geneigt und getestet, aber die Schatten verhageln das Ergebnis total. Von 180 kWh im Jahr haben die 2 Module seit 4. April keine 20 kWh gebracht. Schräg gestellt an jeder Wand mit eigenem Wechselrichter, dann auch mal als Tisch benutzt und ohne Tischdecke etc.

Jetzt habe ich noch eine passend kleine 3,6 kWh LFP Batterie aus Pouchzellen bekommen, so dass sich die Frage stellt, wie man nun die Module am geschicktesten mit welchen mppt Trackern verbinden kann, um den Akku zu laden, weil es dort auf dem Balkon so viele Ausrichtungen sind.

AUFTEILUNG DER MODUL LAGEN AUF AKKU & NETZ EINSPEISUNG

Man könnte nun die Module M1 / M2 / M5 / M6 mit dann 4 (!) Victron Ladereglern bestücken, um den Akku zu laden.
Für die anderen Module M3 / M4 und M7 / M8 böte sich ein Hoymiles mit 2 mppt zum Einspeisen an, da diese 4 Module gen Westen und Nordwesten zeigen.

Oder umgekehrt, wobei dann die särksten Module der 1. Reihe über einen Hoymiles mit 4 mppt ins Netz einspeisen würden und die schwachen West und Nordwestlagen in den Akku gehen.

Oder gibt es auch günstige 4-fach mppt Laderegler ?

Ich hab mir die Victron angeschaut, brauchen da aber wegen dem 48V Akku die Blue Solar 100/20-48 oder SmartSolar S100/20-48, wobei deren Reserven an sich nicht ausgeschöpft werden können.

Die Module sind ja eh schon klein, so dass es mit der Startspannung schwer werden kann, von daher suchen wir am Ende einen 4 fach mppt Tracker, der 48V laden kann und mit einer niedrigen Spannung und Strom leben kann.

Epever hat in der Klasse auch nix.

Ich hoffe, einer weiß noch einen Rat zu den Ladereglern oder gar wo es effiziente quadratische Module gibt, denn ich habe nur alte aus der Zeit um und vor 2010 finden können, die in die Lücke passen, aber eher mit 120 bis 150 oder vielleicht 170 Wp mal glänzen.

Danke !

Wolfgang Andreas

P.S.: Da die TOP LAGE das SÜDWESTGELÄNDER IST, speist dort ein Victron den Ertrag beider Module in den Akku und ein 2. Victron den Ertrag an der Windschutzwand.

Die Westseite und beide Module links neben der Tür gehen mit 4er mppt Hoymiles ins Netz. Damit sollte die Grundlast tagsüber abgesichert sein und Überschüsse für die Nacht bleiben. Würde der Hoymiles die Toplage abgrasen, würde vermutlich ein großer Überschuss im Netz landen und nur wenig in den Akkus .

Hier jetzt der letzte Planungsstand, wenn nicht jemand einen günstigen 48V mppt Lader mit 4 Strings finden sollte

mhltheone · 18. Mai 2024 um 14:18

Wow. So ausführlich habe ich schon lange keine Frage mehr gesehen. Respekt.

Zunächst müssen die Module ausgewählt werden, da ja keine Standardgröße passt.

Erst danach kann man weiterschauen bzgl Verschaltung, Laderegler und Wechselrichter.

Hast du ein paar mehr Details zum Akku? Kann der auf 24V umgebaut werden?

Problem ist, dass du beim Laderegler zum Start eine Modulspannung von vbat+5V brauchst und das wird mit einem Modul ohne Reihenschaltung extrem schwierig.

Welche Module hattest du bisher gefunden? Kenne wirklich nur alte Module so hohe Spannungen haben.

wolfgang · 18. Mai 2024 um 16:46

Ich muss das sauber dokumentieren, damit mein Kumpel gleich weiß, worauf er sich einlässt, denn der muss seine Holde auch noch überzeugen.
Und je sauberer es ist, so einfacher wird die Weiterentwicklung wie eben zum Schluss, wo es nun schon 3 oder 4 Modelle wurden, nachdem klar war, wie dämlich es wäre, die beste Seite an den Hoymiles zu hängen, der dann ja mit Vollgas ins Netz gehen würde statt in den Akku

Ich habe eine engere Auswahl an Modulen, die schon höhere Spannungen haben als die 48 Volt Batterie. Die ist ein Pylontech Akku aus Pouchzellen, wo ich nicht bei gehe, sondern nur das BMS erneuern muss, weil ein Kabel abgeschnitten worden ist. Das Ding ist erst 1 Jahr 3 Monate alt und hat 25 Zyklen geschafft, aber passt eh vom BMS her nicht. Die Module erfüllen teils allein schon die Spannungen von über 53 Volt.

Mein Problem ist die Ahnungslosigkeit, was es bei mppt Ladecontrollern gibt, was ich zwar immer mal wieder gesehen und auch genutzt habe bei Inseln und so, aber immer nur in einer sauberen Standardumgebung, aber nicht mit 6 verschiedenen Lage / Ausrichtungen auf 20 oder 25 qm.

Daher die naive Frage: gibt es 48 V mppt Ladecontroller mit 3 mppt ?
Denn ansonsten brauch ich min. 3 Victron Smartsolar mppt 100/20 - 48, weil nur die 48 Volt haben

Ich schau aktuell nach alten meist quadratischen Modulen, weil man damit vielleicht flexibler ist, denn die Trina haben nur 0,5 kWh am Tag geschafft, wenn überhaupt.
Entweder sind polycristlline total überfordert mit so 10 cm breiten Schattenstreifen, von denen 1 durchs Modul wandert, bevor der nächste kommt, und dann darf ich mal einen Reihenversuch mit den großen 540 und 535 Wp Modulen wagen, was die rausholen können , wenn die erst einmal waagerecht auf dem Tisch dort liegen.

Kann ja sein, dass da schon mal mehr rauskommt, ansonsten hatte ich ihm gesagt, wir würden versuchen, diesen Balkon sozusagen mit kleinen Modulen an den Wänden auszufüllen, um das Beste draus zu machen. Denn an kleine passen auch immer Leistungsoptimierer.

Aktuell schaue ich nach Form der Module, dann Leistungsstärke, der Spannung und auch noch von wo ich die holen darf.
6.
Hier ist der letzte Stand

Die linke Ecke mit dem Geländer geht mit 2 mppt und je 2 Modulen in den Akku, wo hoffentlich die Lage vor dem Balkongeländer nun Ertrag bringen kann.
Die westliche Seite geht auf 1 mppt beim 4er Hoymiles, dann gehen noch die 2 Module links neben der breiten Tür auf einen 2. mppt und die anderen beiden bleiben frei.
Ich warte jetzt darauf, dass seine Holde sagt, ob wir die Wände wie mit so einer Art Kacheln dann verkleiden können, wo was frei bleiben soll und dann gehe ich wieder auf die Suche nach alten Modulen. Neue habe ich zwar, aber da weiß ich nicht, ob die so viel bringen.

Und noch schlimmer: die sind alle groß, sprich da bleiben dann große Lücken, von daher die Suche nach so vielleich 80x 80 oder 100 x 100 cm Modulen, weil ich meine, dass da viel mit zu machen ist sowie die Suche nach so eher schlankeren Formaten a la 60 x 120cm oder 80 x 180 cm, denn die gibt es scheinbar.

Wenn die dann auch noch mal Leistungen haben, dann kommt da auch sicher mehr zusammen.

Der ganze Balkon ist halt ein Schattenparadies von Wänden, Bäumen und nix zeigt echt nach Süden bzw. diese 4 Rohre werfen immer wieder an irgendeiner Ecke einen Schatten. Klar, die sind im 1 m Abstand oder so und die Module sind auch 1 m, da gibt es ggf. mal 30 Minuten keinen Schatten. Sonst immer. Ich vermute aber, dass er irgendein Problem mit den Modulen oder den 2 Wechselrichtern mit 300 W hat. Muss ich mal austauschen und schauen, ob etwas besseres bei herauskommen wird, wenn ich morgen wieder vorbeischauen werde.

Danke

mhltheone · 18. Mai 2024 um 17:29

@wolfgang Ich bin immer noch begeistert, wie viele Gedanken du dir machst und wie ausführlich alles beschrieben wird.

Also hast du einen Pylontech und somit ein 15S System. Zum Balancen solltest du 3,4-3,45V pro Zelle erreichen. Heißt du brauchst ca 52V (Pylontech gibt sogar 52,5,-53,5V an). Da Laderegler StepDown Wandler sind brauchen die mindestens 3V mehr, heißt deine Module sollten auch bei warmen Temperarturen mindestens 55V bringen (Temperaturkoeffizient der Module beachten).

Du kannst hierzu deine Moduldaten einmal mal im Victron Rechner eintragen: MPPT Calculator - Victron Energy

Du brauchst keine mehreren Eingänge am Laderegler. Wenn du gleiche Module mit der gleichen Spannung anbringst, kannst du diese auch parallel schalten. Kannst du auch im Rechner oben angeben, dann schlägt er dir den passenden vor. Unten gibt es eine Option Überdimenrionierung (dies würde ich empfehlen, da du eh nicht die Beste Ausrichtung hast). Du kannst dir also mehrere Laderegler sparen und alles an einen schalten.

Wie hast du vor aus dem Akku einzuspeisen? Ich würde an deiner Stelle alle Module über Laderegler an Batterie klemmen und dann einen HMS-800 zum einspeisen mit openDTU on Battery verwenden.

wolfgang · 18. Mai 2024 um 18:13

Nein, ich habe für meinen Kumpel ein Pylontech Akkumodul aus dem Pylontech LFP Hochvoltsystem besorgt und da steht drauf 16S und 51V. Das ist aber die nackte Box mit Zellen und BMS sowie DC Kabel, aber ohne weitere Kommunikationskabel, denn die hat der Vorbesitzer in seiner Hütte, weil er sie nicht brauchte, abgeschnitten, auch die Kontakte nach oben wie auch nach unten, weil das ein mittleres Akkupack ist von 3,6 kWh.

Zum Victron Rechner: Ich habe doch verschiedene Ausrichtungen, da brauch ich normal entweder Leistungsoptimierer oder einen extra mppt oder einen Mikrowechselrichter.

Parallel schalten hilft mir ja an sich nicht, wenn ich gleiche Module in unterschiedlichen Lagen habe.
Es gibt nur die Ost West Ausnahme, wenn das denn auch ein Süddach mit Gaube ist, so dass auf dem Gaubendach ein echtes Ost West Dach ist.

Oder irre ich mich da gerade wieder, denn ich komme gerade aus dem Löten einer Platine und war ganz woanders.
Gleiche Module habe ich bekanntlich auch nicht immer. Ich will zwar versuchen die möglichst guten 1x1 m Module zu kriegen, weil ich damit vor seinem Balkongeländer diese Form von quadratischen Modulen zwischen die Rohre bekommen kann. Ansonsten müssten wir 10 cm Rohrschellen nehmen und je 1 großes Modul außen vor den Rohren zu montieren, wobei das hier an sich wieder nicht erlaubt ist, weil es dafür ein Maß geben soll, wie weit die Module sozusagen auftragen dürden.

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Und dann will ich versuchen im Bereich der roten Mauern links und an der Tür möglichst hohe und schmale Module zu bekommen, weil ich mir davon die Chance verspreche, dass so mehr dahingehen wird, also 1,6 x 0,3 m Module habe ich schon gefunden, denn da sind an der Wand überall Ecke und Hinternisse, da kommt man mit schmalen großen Modulen weiter im Sinne von 1,8 und dann 0,6 m oder den Planquadraten, wenn nix im Wege ist.

Hier in lila große Module von 2,3m an den massiven Stahlrohren montiert statt die kleinen blauen als Lückenfüller am Balkon. Das bringt ja wesentlich mehr Fläche und vor allem keinen Schatten durch die Rohre, ist hier aber nicht erlaubt oder problembehaftet, wie er heute oder gestern meinte.

Das ist übrigens alles in EXCEL erstellt, um dann einen Ausschnitt als Druckbild zu nutzen, damit das schneller geht, wenn ich Prototypen mache.

Dahinter liegt sozusagen ein kariertes Excel Arbeitsblatt voller kleiner Quadrate, an denen ich von Ecke zu Ecke genau zeichnen und verschieben kann.
Damit kann man dann immer mal schnell was halbwegs maßstabsgetreues Hinklatschen.

Module erfahre ich morgen, wie viel Platz wo ist und wie das weiter gehen soll.

Bin immer noch unschlüssig, wie das gehen soll mit 1 mppt, wenn vorne die Module Sonne haben, hinten aber schon Schatten kommen kann, oder die beiden Module links von der großen Tür. Da ist ein 40° Winkel dazwischen. Wenn ich die parallel schalte, passiert dann was ?

Auf dem einen Teilstring (beide haben gleiche Modulanzahl & Typen und damit auch gleiche Spannung) fließt dann beim stärker beschienenen String meinetwegen ein Strom von 8 A und im anderen wegen des schlechteren Winkels nur 6 A, bis beide Strings wieder zusammengeführt werden.

Muss los, Kids holen.

DANKE