Richtige Komponenten Auswahl für INSEL-PV Projekt

Hallo in die Runde,

wie ich in meiner kurzen Vorstellung bereits schrieb, plane ich eine Insel-PV Anlage für meine bisher Stromlose Garage.

Worum geht es?

Die Garage steht in einem Garagenhof etwa 60m von meinem Haus entfernt und eine Stromversorgung dort hin zu legen scheitert an den Nachbarn, denen ich mein Kabel durch den Vorgarten legen müsste, was die irgendwie nicht wollen.

Im Prinzip brauche ich Strom für relativ viel LED-Licht in der Garage wenn ich an den Bikes schraube oder am Auto und für ein automatisches Garagentor. Gelegentlich auch zum Laden meiner Akku Werkzeuge in der Garage.

Das ganze findet natürlich nicht täglich oder gar dauerhaft statt, aber ich hätte gerne einen Wechselrichter mit einer Ausgangleistung von 1000 Watt, welche ich aber nicht dauerhaft abrufen werde.

Was ich mir technisch Vorstelle:

  • Ich möchte gerne einen 2,5KWh LiFePo Akku einsetzen (24V / 100Ah).
  • Geladen soll der über zwei Solar Panels mit je 430 Watt werden. Aufgrund der Lage der Garage und von Verschattung Brauche ich zwei Ausrichtungen und somit zwei Strings um eine halbwegs gute Solar Abdeckung hin zu bekommen.
  • um 230V Verbraucher nutzen zu können brauche ich einen Wechselrichter der mir im Bedarfsfall bis zu 1000W gibt. Der Regelmäßige Verbrauch liegt deutlich darunter.
  • Der geplante Garagentor Antrieb verbraucht z.B. im Standby nur 1W dauerhaft und 200W beim Öffnen/schließen
  • Die Beleuchtung soll nach Möglichkeit komplett in LED Technik laufen und sollte so bis max 80 Watt im Betrieb liegen. (Wobei ich hier auch überlege die Beleuchtung überhaupt über 230V laufen zu lassen. Theoretisch könnte ich diese auch mit 12V betreiben und dafür einfach einen kleinen DC/DC Wandler nutzen der mir aus den 24Volt des Akkus 12Volt macht. Was meint Ihr????)
  • Ansonsten plane ich halt eine 230V Steckdosenleiste für sonstige kurzfristige Verbraucher.
Nun die Frage was ich brauche?

Klar, ich brauche Solar Panels, Halterungen, Kabel, einen MPPT Laderegler mit 2 Solar Strings, ODER zwei MPPT Laderegler mit nur je einem String und parallel am Akku. (Geht das?), einen Wechselrichter und den Akku.

Ausserdem meinte jemand zu mir das ich einen Sicherungsautomaten zwischen Laderegler und Akku und zwischen Akku und Wechselrichter schalten sollte.

Nun ist aber die Frage welche Komponenten passen wie am besten zusammen, damit das eine "runde" Lösung wird.

  • MPPT Laderregler wurden mir von "Victron" wärmstens Empfohlen.
  • Wechselrichter der aus den 24 Volt des Akkus 230V mit 1000W und mit reiner Sinuswelle macht.
  • LiFePo Akkus gibt es viele. ich dachte evtl. an einen von den beiden hier: TekVision oder Oasisenergy
  • Für die Solarpanels dachte ich an: Alldrei
Was ich halt nicht weis ist welche Sicherungen ich brauche, welche Kabelquerschnitte und natürlich welchen Wechselrichter und Laderegler hier sinnvoll sind. Bzw. die generelle Frage ob das alles rein rechnerisch so hinkommt.

Finanziell soll der Spass auch noch tragbar bleiben.

Wer kann / will mir etwas auf die Sprünge helfen?

Gruß

Andreas

Grundsätzlich legt man solche Projekte immer wesentlich größer aus, als man sie eigentlich brauchen würde. Das bedeutet mehr Module, größerer WR und größere Kabelquerschnitte. Und 24 Volt Batterien sind nicht die beste Wahl. Je mehr Volt, je besser ist das.

Warum ist das so? Weil niemand wissen kann, was in 2, 3 oder 10 Jahren sein wird. Ein krasses Beispiel wären die eigenen Kinder, die anfangen sich mit "Musik" zu beschäftigen, die man im eigenen Haus nicht brauchen wird. Wohin also mit der "Musik"? Ab in die Garage natürlich und dort können sie ihre 2 KW Verstärker anschließen.

Deine Inverter habe ich jetzt nicht nachgeschaut, aber versuche einfach mal ein Induktionskochfeld nur über den Inverter zu betreiben. Da stoßen sehr viele an ihre Grenzen.

Aber ich denke, Du wirst es machen wie ich es auch gemacht habe und das kostet sehr viel Nerven und auch Geld. Mache aber immer EINES und das ist Sicherheit zuerst! Das betrifft vor allem die Erdung. Die vergessen die meisten Bastler. Gerade bei einer Inselanlage gibt es von Haus aus keine Erdung! Auch ich dachte, ich hätte sowas wie eine Erdung. Weit gefehlt, denn da das Haus schon älter ist, wurde damals die Erdung über die Wasserleitung abgegriffen, die allerdings im Laufe der Jahrzehnte durch eine Kunststoffleitung ersetzt wurde. Daher habe ich 2 Tiefenerder setzen müssen mit je 10 Meter Tiefe. Jetzt könnte ich meiner Frau ihren stromfressenden Fön direkt in die Badewanne schmeißen. Ich könnte, aber ich mache es natürlich nicht.

Auch würde ich nicht mehr mit einem Laderegler arbeiten. Ich bin auch Anfangs darauf reingefallen. Die Masse der Laderegler sind überhaupt keine MTTP Regler, sondern ganz einfach 0815 Regler mit sehr hohen Verlusten. Auch wenn dort draufsteht, dass die 100 Ampere vertragen, werden die Meisten nach nur kurzer Zeit unter der Last aufrauchen.

Lege solch eine Anlage grundsätzlich immer wesentlich größer aus. Hast Du 1000 Watt Verbrauch ermittelt, dann gehe eher auf 5000 Watt.

Vermutlich benötigt das Garagentor 24V, bzw. käme damit zurecht. Damit erklären sich die 24V.

Aus diesen lässt sich auch die Beleuchtung speisen. LED Panel funktionieren mit Gleichspannung. Diese variiert je nach Anzahl der serialisierten LEDs.

Die mitgelieferten Netzteile geben aber die notwendige Gleichspannung preis. Mit geeigneten DC/DC leuchten die dann auch.

Dieser DC/DC wird dann eingeschaltet, Licht ist an.

Der Akku vom Schrauber, wird in der Wohnung geladen, es wird ein weiterer Akku gekauft.

Das erspart den WR :drooling_face:

Wer mag, bastelt sich einen DC/DC mit CCCV und lädt damit die Werkzeugakkus über 24V.

Laut schreiende WR mit 1000W gibt es viele, voll nervig.....

Laderegler und Panels im Einklang, das sei einfach. Tan an den Akku und vergessen. Akkus die flach an die Wand montiert werden können, waren meine Favoriten. Kram der blöd auf den Boden rumsteht nervt nur.

Problem der Insel - im Winter, wo man gerade viel Licht braucht, geht mit 2 teilbeschatteten Modulen nahezu nichts.

Auch ein elektrisches Tor bleibt zu.

Lösung ist ein Akku mit 2 Rädern dranne, der alle paar Wochen im Haus nachgeladen wird.

Basierend auf diesem Akku (48V, alles andere ist Spielerei), kannst Du das Dach mit billigsten Modulen vollknallen.

Flach oder aufgeständert hängt von den örtlichen Gegebenheiten ab.

Daraus ergibt sich dann die technische Ausstattung mit MPPT und Insel-WR.

Da Victron in den letzten Monaten extrem billiger geworden ist, würde ich nichts anderes mehr, an Bauteilen, in Betracht ziehen.

Technisch Jahrzehnte lang ausgereift, mit sehr hohem Wirkungsgrad und geringem Eigenverbrauch (Winter!) ist es die Nummer 1.

Wow, so viele Antworten... Danke erst mal dafür.

Aber ich fürchte das das Thema irgendwie in die falsche Richtung rutscht.

Also die Sache mit dem mobilen Akku, praktiziere ich bereits seit nem Jahr mit meiner EcoFlow Delta 2 Max von Zeit zu Zeit. Damit hole ich mir gelegentlich Strom in die Hütte, aber das soll nicht die Lösung für die Zukunft sein, denn ich werde auch nicht jünger und habe absolut keinen Bock jedes mal den Bockschweren Klotz aus dem Haus zu tragen und umgekehrt. OK, was Ihr nicht wisst, ist das mein Haus keinen Ebenerdigen Eingang hat. Durch das Konzept versetzter Wohnebenen im Haus muss man auch etwa 7 Stufen erklimmen um zum Eingang zu kommen. Weil der 2 KWh Klotz von EcoFlow gefühlt Tonnen wiegt, habe ich nicht vor das nun mit einem noch größeren Akku regelmäßig zu wiederholen. Bock auf Bandscheiben Vorfall habe ich nämlich keinen.

  1. Mobiler Akku - Mööp, Nein {green}:suspicious:

Der Vorschlag auf die Garage viel mehr Solar zu packen und einen 5kWh WR und einen entsprechend großen 48V Akku zu verbauen ist ebenfalls Sinnlos. Aufgrund der Lage und der umgebenden Flora und Bebauung, sowie einer maximalen Dachfläche von 3x6m auf der Garage ist die Anzahl möglicher Solarmodule begrenzt. 4 Module ist das äußerste was ich aufs Dach bringen könnte. Ist aber tatsächlich schwierig, weil ich eben für eine gute Sonnen Ausnutzung die Panels in zwei Richtungen ausrichten muss. Wenn ich das mache, sieht es eher so aus, das drei Solar Panel Platz finden können. Beim vierten bin ich skeptisch, kann ich nur durch eine Stellprobe herausfinden. In jedem Fall ist es so, das wenn eine Ausrichtung volle Sonne hat, hat die andere Schatten. Daher brauche ich zwei Strings.

  1. Monster Konfiguration - Mööp, ist nicht {green}:sweaty:

Natürlich ist mir bewusst, das ich im Winter den Akku kaum voll bekommen werde, aber dazu muss ich sagen das meine Garage auch nicht täglich frequentiert wird. Weder wird das Tor jeden Tag geöffnet / geschlossen, noch brauche ich täglich Licht und im Winter erst recht nicht. In der Garage steht mein Sommer und Spaß Auto das ich im Winter nur dann mal raus hole wenn es gutes Wetter hat, was pro Winter vielleicht drei bis vier mal passiert. Auch an meine Fahrräder gehe ich im Winter nur selten. Das Bedeutet, das es auch nicht zwingend erforderlich ist das die Solarpanel meinen Akku täglich wieder komplett füllen. Meinetwegen reicht es auch wenn es zwei oder drei Tage dauert den Akku zu laden, weil ich die Energie aus dem Akku nicht täglich abrufe. Daher bleibe ich da relativ ruhig was das öffnen des Tors z.B. angeht. Das Ding zieht 200Watt beim Öffnen für etwa 1-2 Minuten und beim schliessen wieder. Also fliesst da kaum Energie ab um mal in die Garage zu gehen. LED-Licht für ein paar Minuten bringt auch nicht den Akku zum kochen. Also was soll da großartiges passieren? Der oder die Laderegler werden ohnehin so eingestellt das der Akku sich normalerweise im Bereich von 10 bis 90% bewegt. Für den Winter könnte man die Grenze auch auf 20 bis 80 % einstellen.

Aber ich könnte mir vorstellen das ich ggf. den WR auf 2000 Watt Ausgangsleistung auslege, weil mir noch eingefallen ist, das ich zwei bis drei mal im Jahr meinen Kompressor brauche der im Peak bis zu 1500 Watt ziehen kann. Wobei ausgerechnet der Räder hat und von mir normalerweise zu Hause mal ein paar Minuten auf 10 Bar "vorbefüllt" wird und dann wieder zur Garage kommt. Das "Nachladen" des Drucks macht er dann bisher in der Garage auch am EcoFlow Akku, was dann nicht mehr so viel Strom braucht. Dazu brauche ich das Teil auch nicht ins Haus schleppen. Da reicht ein langes Kabel bis vor das Haus.

Also, ich brauche eigentlich immer noch konkrete Hilfe bezüglich der passenden Solarladeregler, des Wechselrichters und vielleicht noch bessere Tipps zu 24V Akkus bis ca. 3kWh. Späteres erweitern um einen zweiten Akku ist ja immer noch möglich.

Solarpanels kann ich auf drei erhöhen, ist OK. Wobei ich mir bei dem wenigen Verbrauch echt nicht sicher bin ob ich das von vornherein mache, oder mir eine Erweiterungsoption vorbehalte. Ich meine, mit meinem EcoFlow BKW machen ich aktuell im Sommer bis zu 4,5kWh am Tag. Mit nur zwei 405 Watt Panels, welche auch nicht die optimale Ausrichtung haben.

Auch weis ich bis jetzt noch nicht ob ich mit zwei MPPT Reglern arbeiten muss oder ob es einen Solarregler mit Zwei MTTP Strings gibt?
Bzw. wie man das mit zwei Reglern richtig verkabelt.

Wo muss ich Sicherungen überall hinsetzen?

DC/DC Wandler - Für die Beleuchtung auf 12V Basis (oder 24V) - Wie schließe ich diese am besten an?
Einfach als zusätzliche Last an den Akku direkt, oder braucht man da noch was spezielles?
Ich bevorzuge hier fertige Produkte, weil ich mir da nichts selber zusammenlöten will von dem ich keine Ahnung habe.

Ich brauche also konkrete Infos wie ich das umsetzen kann, mit welchen Produkten? Ggf. auch Tipps oder Links zu Berechnungshilfen oder Tutorials die Beschreiben wie ich das unfallfrei umsetzen kann.

Bisher habe ich nur mein EcoFlow BKW in Betrieb genommen was aber als ein geschlossenes System arbeitet und daher keine besonderen Vorkenntnisse erforderlich waren. Aber ich bin damit auf den Geschmack gekommen. Das mit der PV-Insel-Garage ist halt jetzt was anderes und hier versuche ich halt keinen Scheiß zu bauen.

Es soll mir im Prinzip auch etwas mehr Know how an die Hand geben um die Solar Fuzzies besser bewerten zu können die mir dann in ein oder zwei Jahren meine Große PV auf´s Haus-Dach zimmern sollen. {green}:wink:

Ich wäre daher für weitere Antworten Dankbar die mich ganz Konkret mit Produktempfehlungen und ggf. Tutorials wie das korrekt verkabelt werden muss weiter bringen.

LG

Andreas

Bei zwei Panels reicht ein Mppt Laderegler an dem die Module mit verschiedenen Ausrichtungen parallel geschaltet werden. Z.B https://greenakku.de/speicher/victronenergy-smartsolar-mppt-100-30-solarladeregler-12-24v-30a

Die Lasten kannst du direkt an den Akku klemmen, solange das BMS abschaltet, ansonsten muss noch ein "Batterieschutz" dazwischen.

Als DC/DC Wandler kann jeder x beliebige genommen werden (oder direkt 24VDC Beleuchtung)

Andersherum, wozu die extra Anlage?

Klemme die Module an die Ecoflow und du hast alles was du brauchst um deine Garage zu betreiben. (Und sollte es im Winter doch mal nicht reichen, kannst du das Ding doch mal ins Haus schleppen.

@brinki Das EcoFlow BKW ist fest montiert an der Terrassenüberdachung am Haus. Die Garage ist aber etwa 60m weit entfernt in einem Garagenhof.

Ich könnte natürlich auch eine Zusätzliche EcoFlow Delta 2 Max PowerStation kaufen und dort zwei in Reihe geschaltete Solarpanels direkt anschließen.
Dann hätte ich Akku, Laderegler und Wechselrichter in einem, aber ich kann dort keine zwei Strings in die Powerstation bringen um die unterschiedlichen Sonnenverhältnisse abzudecken.
Das könnte ich nur wenn ich auch den SolarStream Mikrowechselrichter von Ecoflow einsetzen würde. Der hat zwei Strings, aber das Funktioniert nur wenn ich ihn auch mit dem Stromnetz verbinde was ich in der Garage ja nicht habe. Geht also auch nicht.

Ich gucke mir gleich mal deinen Solarregler Vorschlag an.

Danke

@apicsmart Du brauchst keine 2 MPPT bei nur 2 baugleichen Modulen,
viele Balkonkraftwerke haben jeweils ein Ost/West Modul an einem Eingang ohne wirklich Verlust zu machen,
zumal du eh sehr viel Strom "Verschenken" wirst, weil der Akku voll ist.
Die Anlage an der Terassenüberdachung kannst du einfach mit einem Microwechselrichter zu einem Balkonkraftwerk machen (Oder OpenDTU on Battery)
und deine Ecoflow in die Garage stellen an die du deine Module direkt anklemmst,
oder halt eine 2. (Powerstation) kaufen, die alles hat was du brauchst.

Hallo zusammen,

Ich habe nochmal über mein Projekt nachgedacht und mir anhand der bisherigen Informationen eine Visualisierung der geplanten Anlage erstellt.

@brinki : Nein ich werde mir keine Ecoflow Powerstation mit Solarpanel in die Garage stellen. Das würde zwar funktionieren, führt aber zu keinem Lerneffekt bei mir und ist unter dem Strich teurer und weniger Flexibel/Erweiterbar.

Nachdem mir hier im Forum mehrfach gesagt wurde das ich keine zwei MPPT´s für meine beiden Panels brauche, auch wenn diese unterschiedliche Ausrichtungen bekommen sollen, mache ich das nun mir nur einem MPPT von Victron. zwei PV-Module Parallel verschaltet zum MPPT.

Vom MPPT zum 24V 100Ah AKKU und von dort auf einen Sinus WR mit 2000W Dauerleistung und bis 4000W Spitzenlei

stung. Das reicht für die geplanten Verbraucher aus.

Die Beleuchtung habe ich nun in 24V DC geplant und wird durch einen Einstellbaren Bewegungsmelder gesteuert.

Das alles könnt Ihr auch in meiner Visualisierung finden.

Was mir dringend fehlt ist der jeweils korrekte Kabelquerschnitt zu den Komponenten.

Bei den beiden PV-Modulen gehe ich davon aus, dass wohl mit standardmäßigen Solarkabeln mit 6mm² kein Problem entsteht.

Bei den Kabelquerschnitten vom MPPT zum Akku und vom Akku zum Wechselrichter bin ich komplett lost. Es gibt Quellen die von 15mm², 25mm² sprechen und andere empfehlen 35-50mm².

Ich weis es halt nicht und frage Euch daher was ich da nehmen soll, wenn wir davon ausgehen das der Akku maximal 3m vom MPPT und WR weg steht?

Bei der 24V DC Verkabelung zu den Leuchten gehe ich davon aus das hier 2,5mm² reichen sollte, oder? Oder sollte ich hier auch mehr einplanen?

Mein nächstes Problem ist die Auswahl der richtigen Leitungsschutzschalter. Ich habe vier Stück im System eingeplant, bin mir aber nicht was ich nehmen soll.

Für den Leitungsschutzschalter von den PV-Modulen zum MPPT dachte ich an 16A, oder brauche ich bei Parallelverschaltung der Module dann 32A?

Für den Leitungsschutzschalter zwischen MPPT und Akku dachte ich an 32A, da der MPPT ja ein Modell mit 30A Ladeleistung ist. (???)

Komplett Ahnungslos bin ich dann aber beim Leitungsschutzschalter zwischen Akku und WR?

Tja, und den Leitungsschutzschalter für die 24V DC Leitung für Leuchten und ggf. andere 24V Verbrauchen bin ich auch unsicher?

Den Bereich mit der Spielkind Erweiterung könnt ihr erst mal ausser acht lassen, weil es hier nur darum geht das ich die Konfiguration und die Daten der Anlage auch mobil und von zu Hause aus abrufen können will. (Evtl. später) :wink:

So, jetzt würde ich mich freuen wenn Ihr mir bei den Kabelquerschnitten und den Leitungsschutzschaltern noch mal auf die Sprünge helft.

Danke schonmal

Andreas

@apicsmart Gibt es einen Grund dafür, Laderegler und Wechselrichter soweit vom Akku entfernt zu betreiben? Frostschutz? Ich würde das recht nah beianander und die Leitungslängen kurz haben wollen.

6 mm^2 Solarkabel halte ich bei zwei Panelen und den Abmessungen einer Garage nicht für nötig. Ist bei mir trotzdem Standard, auch weil preislich zu 4mm^2 nicht so relevant.

MPPT: schau mal, wie der Laderegler verbunden wird. Bei Klemmen hast du schon den limitierenden Durchmesser - eher keine 15, 25 oder 35 mm^2.

Für Leitungsdurchmesser in Abhängigkeit von Stromstärke und Leitungslängen gibt es Tabellen im i-net - die großen Leistungen werden doch eher mit 230V realisiert werden, sprich kurze dicke Leitung von Batterie zum Wechselrichter und gegebenfalls längere Wechselstrom-Verlängerungskabel.

Bei irgendeinem VW vom Schrottplatz den Stromverteiler der meist auf der Batterie wohnt abreißen, da sind Sicherungen und ein "Busbar" oder ein Verteiler.

Günstig und Funktional.

Eventuell beim LS Schalter zur Beleuchtung, aber ein Lichtschalter kommt damit auch zurecht :drooling_face:

@jayha Naja, die drei Meter ergeben sich aus einer Schätzung. Der Akku soll in einem Stahl Schwerlast Regal gestellt werden damit der nicht auf dem Boden direkt steht. Das Regal jedoch steht an einer Stelle, an der ich in direkt "Nachbarschaft" nicht den ganzen Rest verbauen kann.

Klar ist jedoch das ich die Kabel so kurz wie möglich halten will. die 3m waren daher vielleicht etwas zu Pauschal. Was ich am einfachsten ändern könnte wäre das KAbel zwischen Akku und WR. Hier wäre ein Positionierung mit ca. 1,1 - 1,5m Kabellänge gut machbar. Die Strecke vom Rest zum Akku wird wahrscheinlich bei 2,5 - 3m Kabellänge bleiben müssen.

Die Kabelklemmen bzw. Schraubterminals gucke ich mir hinsichtlich der Kabelquerschnitte noch mal genau an

@Vavuum Keine schlechte idee, mal gucken, wir haben hier am Ort noch einen Autoverwerter, vielleicht schaue ich dort mal.

Da fällt mir gerade noch was ein. Ein bekannter meinte das er im Wohnmobil noch einen Spannungsstabilisator einsetzt um die DC Verbraucher vor Spannungsschwankungen von der Batterie zu schützen.

Was meint ihr, macht es Sinn so etwas auch noch in meinem System einzuplanen?

Ich meine in so nem Wohnmobil gibt es ja verschiedene Spannungsquellen, da dort ja Lichtmaschine, Solarpanels und Akku und ggf auch Landstrom im System sind. Da ich nach jetziger Planung ja wahrscheinlich nur das Licht und ggf. den Cerbes Controller mit dem LTE-Router über die 24V DC Strecke anschließen will. (Wobei der LTE Router ohnehin noch einen kleinen DC/DC Wandler braucht weil der nur mit 9V Eingangsspannung läuft.)

Wie seht ihr das? Nötig/Sinnvoll oder nicht?

LG

Andreas

Zumindest ist sicher, von der Batterie kommen keine Spannungsspitzen.

Diese sind bevorzugt möglichst bei der Entstehung - also beim Verursacher zu eliminieren, nicht bei der Batterie.

Da kann natürlich "zusätzlich" nicht schaden - aber ist prinzipiell der falsche Ansatz.

Tja, sowas hatte ich mir schon gedacht. So ein Ding werde ich dann nicht mit einplanen. :wink: