Wechselrichter für 40 Panels, Hybrid und mit Schwarzstart

nebuto · 20. April 2023 um 20:43

Hallo,

ich würde gerne bei uns (Kreis Altenkirchen/Nähe Hachenburg) in naher Zukunft 2 * 20 Panels, ca 16 KWp aufs Dach bringen. 20 Panels Nord/Ost und 20 Panels Süd Link entfernt Panels würde ich mit meinem Nachbarn aufs Dach bekommen. Er ist Dachdeckermeister und ich habe ihm letzte Woche dabei geholfen seine Panels aufs Dach zu bekommen.

Bei der Elektrik brauche ich dann auf jeden Fall noch jede Menge Know How und vor allem professionelle Hilfe. Wir besitzen noch so einen Uralt-Stromzähler.

Für die weitere Planung/Kostenaufstellung suche ich Impulse, Ideen und Wissen.

Meine Wunschliste/Gedanken gehen in folgende Richtung:

Wechselrichter:

Ich dachte an einen Hybrid-Wechselrichter für die beiden Strings mit 10KW AC Ausgangsleistung und 15KW DC Eingangsleistung.
Für den Fall der Stromausfälle fände ich es super, wenn der Wechselrichter sowohl schwarzstartfähig wäre, aber die Batterie bei Stromausfall auch weiterhin mit PV-Strom laden könnte.
Als erstes soll der Strombedarf des Hauses gedeckt werden, dann der Stromspeicher, dann das Auto und der Rest sollte eingespeist werden. Wie funktioniert hier die Kommunikation? Macht das der Wechselrichter mit dem Smartmeter?
Die Auswahl an Wechselrichtern ist ja enorm. Ich habe Modelle von Fronius und Sungrow ausgemacht. Zum Beispiel sowas. Welche Alternativen gibt es?

Stromspeicher

Einen Stromspeicher wollte ich erst selbst bauen, aber dann bin ich auf die günstige <a href=" Link entfernt " target="_blank" rel="noopener">Gobel Power mit 15KWh gestoßen. Habt ihr da Erfahrungswerte?

Sicherungskasten

Welche Komponenten bräuchte ich in meinem neuen Sicherungskasten?

Eine Wallbox, die in das System passt benötige ich auch noch, obwohl auch eine 16Ampere Starkstromleitung vorhanden ist. Ich freue mich über jeden Input und Tipps. Alles Gute und ein schönes Wochenende, Sebastian

bennyb21 · 21. April 2023 um 05:37

Bei der Auswahl des WR auf jeden Fall die Stringauslegung betrachten. Die könnte hier noch ausschlaggebend sein. Eine Alternative könnte der hier mittlerweile gern verwendete Deye sein. Wobei der mit 16kWp alleine schon eher nicht mehr klarkommen würde. Unter Umständen müsste man einen Teil der Leistung auf einen weiteren WR auslagern. Technisch möglich, beim Deye könnte der weitere WR auch schwarzstartfähig sein. Ist halt nur ein Kostenfaktor. Je nach Auslegung usw. können hier auch ein zwei Micro-WR reichen...

Wenn Akku dran soll, im DIY pder zum Beispiel die genannten Rack-Batterien in sämtlichen Ausprägungen kommen nur Niedrigspannungshybrid-WR in betracht. Wenn ich das richtig im Kopf habe ist Fronius da raus, da es ein HochVolt System ist. Sungrow nach kurzem Googlen auch. Die kannst dann nur mit den gekauften BYD oder sonstigen freigegebenen Akkus verwenden.

Die Regelung PV, Haus und Akku machen die Wechselrichter alle selbst in Verbindung mit entweder einem SmartMeter oder beim Deye alternativ über beiliegende Strommesszangen. Die Wallbox einbinden ist das etwas anderes. Da benötigt man eine externe Steuerung für. Gibt OpenSource Systeme wie EVCC oder OpenWB hierfür. Da mal umschauen was es günstig für Wallboxen gibt die entsprechend kompatibel sind. Gern genommen zum Beispiel die GoE-Charger.

Alles in allem noch eine Menge Recherche, wenn man so bei fast null anfängt...

auric · 21. April 2023 um 05:48

Was soll die Wallbox in dem System denn spezielles tun, ausser ein Auto zu laden?

leverkusen3 · 21. April 2023 um 06:30

Hallo Sebastian

Wie schnell soll das denn bei dir gehen?

Die Wahl der Geräte hängt auch von der Lieferbarkeit ab.

Wenn Erweiterbarkeit und Selbstinstallation gewünscht wird, kommst du um ein Studium der Victron Komponenten nicht herum.

Besonders das VenusOS als zentrales Steuerungs Programm wird benötigt.

Da gibt es auch eine große Gemeinde von Programmierern, die jede nur denkbare Steuerung von Peripherie bereits einmal realisiert haben.

Es gibt diverse Veröffentlichungen von Victron, die zum Verständnis der Zusammenhänge wichtig sind.

mit freundlichen Grüßen

Thomas

nebuto · 21. April 2023 um 06:36

Vielen Dank schonmal!

Ich will mir auch auf jeden Fall einen Fachmann kommen lassen und das ganze Konzept planen und über die Umsetzung sprechen. Vielleicht gibt es hier ja auch jemand im Kreis AK/Hachenburg, den man mal kontaktieren könnte (?)
Bis ich da jemand gefunden habe, will ich allerdings schonmal eine grobe Planung/Kostenabschätzung haben und auch verstehen.

Die Wallbox soll den PV-Überschuss oder bei Bedarf auch normal aus dem Netz das Auto laden können.

bennyb21 · 21. April 2023 um 06:38

Hmm... Victron bei der Anlagengröße und den Anforderungen wird aber schon sehr teuer... Und extrem komplex. Deshalb habe ich es oben auch explizit nicht erwähnt.

Dann wird sich die Diskussion hier erübrigen. Ein Solarteur wird dir die Entsprechenden Produkte verkaufen die er im Sortiment hat. Die decken sich höchstwahrscheinlich nicht mit dem hier besprochenen.

auric · 21. April 2023 um 07:30

Das können diverse Wallboxen eigenständig, ohne in irgend einer Weise mit anderer Hard- oder Software im Haus gekoppelt zu sein.

z.B. cFos Power Brain Wallbox Solar 11kW – cFos eMobility GmbH

Aber es gibt natürlich auch User die am liebsten die Wallbox Ladeleleistung auf dem LCD-Schirm des Kühlschranks ablesen wollen, mir würde es reichen dass die Wallbox ihren Job perfekt macht.

nebuto · 22. April 2023 um 08:37

Ich wollte damit sagen, dass ich mir jemand suche, der Ahnung hat und das ich das ganze auf keinen Fall selbst AC-seitig anschließe. Ein richtiges Komplett-Angebot wollte ich mir nicht einholen. Daher bin ich auch hier im Forum
Wenn ich wieder zuhause bin, schaue ich mir mal den Deye an.
Ich versuche immer noch gute Infos zum Thema PV und Co zu bekommen. Ich habe oft das Problem, dass es mir entweder zu oberflächlich erscheint oder das es viel zu tief in die Elektrik einsteigt. Kennt ihr gute Online-Lektüre oder Tutorials, die sich speziell mit dem Aufbau und dem Zusammenspiel von PV-Anlagen und deren Komponenten und unterschiedlichen Einsatzmöglichkeiten beschäftigt?

Wenn ich das richtig verstanden ist die Batterie ja 48 Volt und daher benötige ich also einen WR, der für 48 Volt Batterien geeignet ist oder einen extra Laderegler?

bennyb21 · 22. April 2023 um 08:45

Richtig. Aber ein Laderegler allein bringt ja nur den Strom in den Akku. Den willst Du ja auch irgendwann wieder raus bekommen...

Und meine Lernkurve bei den Themen hat erst eingesetzt, als es wirklich um die Planung der eigenen Anlage ging und immer mehr die Details raus kamen. Man kann da sehr viele Tutorials sehen und lesen, aber wirklich lernen kam erst wenn man mal angefangen hat die Strings zu planen, die Maximalspannungen zu berechnen, das mit den Werten die die WR so haben zu vergleichen, zu merken was passt und was passt nicht. Genauso das Thema Akku. Erst wenn man mal wirklich anfängt zu planen, dann kommt das lernen. Und kleiner Geheimtipp: Kauf erst wenn man sich ganz sicher ist. Die Anlagenplanung wird mindestens 3 mal überarbeitet und dann ist es ärgerlich schon Teile da zu haben...

auric · 22. April 2023 um 09:04

Die Batterie kann man in zwei Gruppen aufteilen, Niedervolt ist eine 48 V Batterie die vollgeladen um die 58 V haben kann, Hochvolt ist alles drüber, meistens so 160V bis 700V auf jeden Fall eine Spannung die einen Menschen killen kann.

Der Vorteil von Niedervolt ist daher das sie elektrisch viel sicherer ist, die Batterien pro kWh billiger sind, das sie oft viel besser skalierbar ist du kannst also auch später noch die Batteriegrösse vervielfachen, der Nachteil ist dass die Niedervolt/Hochstrom Verkabelung teurer ist das die Effizienz durch die Spannungswandlung niedriger ist

Der Vorteil von Hochvolt ist die einfachere dünnere Verkabelung, die höhere Effizienz weil eine Spannungsanpassung in kleinerem Rahmen gemacht werden muss. der Nachteil ist der höhere Preis, meistens die Begrenzung auf einige wenige Batterien und das elektrische Risiko das Amateuren so eine Technologie verbietet.

Wenn Du also eine 48V Batterie zuhause haben willst, müssen WR für die 48V Batterie gebaut sein, und umgekehrt natürlich.

nebuto · 26. April 2023 um 21:12

Vielen Dank für die vielen Impulse. Ich hatte etwas Zeit und mich etwas weiter eingelesen/eingeschaut. Ein paar Fragen hätte ich spontan:
1)
Wir haben noch einen Uralt-Dreh-Zähler im Stromkasten. Ich habe jetzt gehört, dass man den neuen Stromzähler vom Stromanbieter umsonst bekommen müsste, wenn man eine Solar-Anlage bauen will die kleiner als 30KWp ist. Stimmt das?

Das hoffe ich bei mir auch.
Meine erste Planung geht ja in die Richtung. 2 Strings a 20 Panels an einen oder zwei Wechselrichter.

Ich habe mir den Deye SG04LP3-EU Wechselrichter angeschaut und bin dabei das Datenblatt zu analysieren. (siehe Unten) Vielleicht kann mir jemand sagen, ob meine Überlegungen in die richtige Richtung gehen.

Wenn ich meine Nord-Ost und Süd-West Anlagen mit jeweils ca. 8,5KW/p = 17KW/p plane, müsste der Wechselrichter mit 15600 Max DC-Eingangsleistung ja eigentlich ausreichen. Das Maximum wird ja wahrscheinlich eher nicht erreicht werden. Ich hatte auch gelesen, dass Wechselrichter verschiedene Methoden haben, auf Überspannung zu reagieren. Manche ändern den MPP. Ka was der Deye da machen würde.

Da der Wechselrichter 2 MPPTs hat, würde ich die beiden Strings an jeweils einen anschließen, da die Ausrichtung ja verschieden sind.

Die 20 Panels pro String hätten laut JASOLAR-Datenblatt einen Spannung von 31,61V * 20 = 632Volt und eine Leerlaufspannung von 37,45 * 20 = 749Volt. Temperaturkoeffizienten habe ich mal weggellassen. Die normale Spannung von 632V liegt sowohl in der PV-Nenn-Eingangsspannung, im MPPT-Bereich und im Volllast-DC-Spannungsbereich. Die 749 Volt liegen in der PV-Nenn-Eingangsspannung von 160-800Volt, sind aber größer als die 550V, die vor der Klammer stehen. Wenn ich das richtig verstanden habe, sollte das also eigentlich klappen, oder?

Die Panels haben eine Stromstärke von 13,13Ampere. Da sie in Reihe sind, bleibt das dann bei 13,13Ampere und müsste zu der PV-Eingangsstromstärke von 13Ampere passen. Würde man die zwei Strings parallel schalten, würde sich die Stromstärke verdoppeln, was aber dann immer noch gehen würde.

Die Batterie von Gobel oder eine selbstgebaute Variante mit 16LFPs hätte 51,2 Volt Nominal und würde passen. Der Gobel hat einen maximalen Ladestrom von 140 Ampere und einen Entladestrom von 150Ampere. Also Ladeleistung von 140A * 51,2V = 7168Watt und Entladeleistung von 150A * 51,2V = 7680Watt.[quote data-userid="6380" data-

Datenblatt Deye SG04LP3-EU

Datenblatt JASOLAR JAM54S30-415/GR 415Wp

Datenblatt Gobel Power 15KW/h Batteriespeicher

postid="123423"]

Wenn Erweiterbarkeit und Selbstinstallation gewünscht wird, kommst du um ein Studium der Victron Komponenten nicht herum.

Besonders das VenusOS als zentrales Steuerungs Programm wird benötigt.

[/quote]

Da schaue ich mir gerade die Videos von "Meine Energiewende an". Da gibt es viel zu Victron und co. Einen Raspberry Pi 4 hätte ich da und jede Menge ESP8266 Wemos d1 Minis. Programmieren könnte ich die auch ein wenig. Kopfzerbrechen macht mir der Strom

Alles Gute und vielen Dank,

Sebastian

auric · 27. April 2023 um 06:31

Zu 1.) kann ich nichts sagen, das ist eine Frage wie es bei dir vorgeschrieben ist.

zu 2.) Ja so eine Anlage wir gleichmässig über den Tag liefern aber niemals die Spitzenleistung einer reinen Südanlage, ein zu kleiner Wechselrichter würde ja nur bei absoluten Top Wetterbedingungen die Leistung kappen, das ist über das Jahr gesehen aber sehr selten.

Das mit den Überspannungen hast Du wohl verwechselt, ein WR hat normalerweise kein Problem wenn z.B. einer Ost-West Anlage mit parallelgeschalteten Modulen mittags beide soviel liefern dass die zu verarbeitende STROMSTÄRKE überschritten wird, dann holt er halt nur was er kann.

Ein WR kann aber zerstört werden wenn die zulässige SPANNUNG der in Reihe geschalteten Module an einem eiskalten, klaren Wintermorgen wesentlich höhere Werte annimmt als die 37.45V die Du geschrieben hast, der Temperaturkoeffizient ist genau deswegen wichtig!

Zu 3.) Man kann so eine Anlage auf einen MPPT legen, wenn man aber einen übrig hat, ist es besser zwei zu benutzen

zu 4.) siehe 2.) ich wäre vorsichtig mit 20 Modulen, lieber zweimal rechnen

zu 5.) das ist siehe 2.) egal, siehe Wechselrichter für Hochstrommodule: Das große Missverständnis I DC max - SMA Blog

zu 6.) von Gobel gibt es auch Batterien mit 200A BMS, es gibt ausser dem Preis kein Vorteil ein schwächeres BMS mit 150A zu kaufen.

Ich mach mir jetzt keine Freunde hier, aber Deye wird Victron gewaltig das Wasser abgraben, die wirklich guten, extrem vielseitigen, modularen Lösungen von Victron sind für den Einsatz in einem Haus in der Zivilisation schlicht Overkill und total Overpriced.

Zentrales Steuerungs Programm... der Deye hat einen eingebauten Computer, ein Display und Touchscreen und kann damit alles was ein Hausbesitzer benötigt. Er kann für lokale Speziallösungen ausgelesen und fernbedient werden, sollten solche mal nötig sein.

bennyb21 · 27. April 2023 um 06:42

Ist das das Maximum an möglicher Leistung bzw. Modulen auf dem Dach?

@auric hat es ja schon gesagt. Deine Annahmen bzgl. der Stringlänge sind falsch. Wenn ich das noch richtig im Kopf habe hat mal jemand ausgerechnet das eine Stringlänge im Bereich bis 15 oder 16 Modulen (je nach Modulen und deren Werten) am Deye sinnvoll und sicher betreibbar sind.

Wenn man nun einen 12k nimmt würde ich hier wahrscheinlich einen der 20er Strings in 2x10 aufteilen und parallel auf den MPPT1 legen. Den zweiten kürzen auf 16 Module (RECHNEN OB ES PASST!) und für die restlichen Module vielleicht noch nen Modul-WR dazunehmen. Deye 2000 oder was von Hoymiles. Egal.

Das ist jedoch alles unerheblich, wenn das nur ein Gedankenspiel ist. Geht doch noch mehr drauf? Welche Module genau? Ist das schon ausgeplant und gemessen auf dem Dach?

autaris-energy · 28. April 2023 um 12:12

Hab Deye HV Hybridwechselrichter bis 20KW AC Leistung im Zulauf, oder den 12K LV aber dann muss du Nord z.b. weg lassen.

auric · 28. April 2023 um 12:16

Was wenn er die Nord Panels auf einen String-Inverter legt, die produzieren ja bei schönem Wetter nur morgens nennenswert wenn der 12K noch nichts zu tun hat und bei Scheisswetter wenn alle gleich schlecht produzieren wird er 12K kaum überlastet

nebuto · 6. Mai 2023 um 09:24

Danke für die vielen Infos.
Das ist echt ein umfangreiches Feld. Man hört immer: "MACHEN! So schwer ist es nicht!", aber es fehlt die Schritt für Schritt-Anleitung für Newbies

Ich habe mal ein Bild von der Belegung, welches ich damals bei einem Angebot erhalten hatte. Die Südseite hat eine Steigung von ca 33%, die Nordseite hingegen hat ca . 8% Steigung. Hier würde die Sonne teilweise auch mittags gut draufscheinen.

Geplant ist später vielleicht mal mehr. Auf die Nordseite passt noch einiges drauf. Ich wollte eigentlich erstmal "klein" anfangen. Ich könnte auch erstmal mit der Südseite starten, hätte aber gerne auch schon ein Konzept oder die Gewissheit, dass ich das gut erweitern kann. Module sind noch nicht fix. Ich hatte nach etwas preiswertem gesucht. Hier sind als Beispiel Module von Ja-Solar für 107 Euro das Panel mit 405 Watt (ohne Mehrwertsteuer). Das war der erste Link den ich gesehen hatte. Wenn das nicht erwünscht ist, bitte wieder löschen.

Wenn ich im Datenblatt richtig verstehe, kann man da auf beiden MPPT-Reglern parallele Strings (2 *10) anschließen. Dann hätte ich ja das Problem mit der Überspannung nicht mehr. Durch die Stromstärke müssten dann die Kabel dicker sein, wenn ich das richtig verstehe.