Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Insellösung Solar-> 400V LiFePo4 Pack ->?


von Häuslebauer (Gast)


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Hallo Gemeinde,

so langsam konkretisieren sich meine Pläne für ein "ländliches" 
Eigenheim :)

Als Boni habe ich etwa genug Geld zusammen gekratzt um eine ~6 bis 8kW 
Solaranlage mir auf das noch nicht vorhandene Dach zu packen.

Mein in die Planung einbezogener Elektriker ist nun leider etwas 
überfordert, denn ich möchte eine Insellösung für Strom realisiert 
haben.

Die Solaranlage liefert mit ca. 400Vdc. Diese (so stell ich mir das vor) 
werden auf ein LeFePo4 Pack (etwa 125Zellen à 3,2V/40Ah = 16kWh) 
zwischengespeichert. Sollten Sie 90% bis "voll" sein, so will ich den 
Überschuss der Solaranlage verkaufen, sind sie leer und nichts kommt von 
der Solaranlage, will ich meinen "Momentanverbrauch" aus dem Netzt 
entnehmen (ohne die Akkus zu laden!)

Jetzt habe ich aber irgendwie das Problem, das ich keine 400V 
Komponenten wie Laderegler, 400Vdc -> 230Vac Wechselrichter,... finde.

Da nicht nur mein Elektriker sondern auch ich jetzt leicht überfordert 
bin, suche ich gute Wissensquellen (WWW/Buch/Büro/Diensleister) das mir 
dieses näher verklickert.

Vielen Dank
Schaffe-schaffe-Häuslebauer :)

: Verschoben durch Admin
von Sven F. (sven0876)


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wieso sowas???
wenn du strom verkaufen willst mußt du eh an öffentliche netz wieso dann 
speichern (sinlose kosten verschleiß und verluste).

einfach ganz normal laufen lassen und gut is.

so bekommst du ja auch noch förderung für den eigenverbrauch + den 
verkauften strom. vorteil dein "akku" ist das öffentliche netz das 
zumintest nicht "leer" und normalerweise nicht defekt sein kann.

viel spaß.

p.s.
solar wechselrichter mit bis ca 1kv dc sind standart

sven

von Düsendieb (Gast)


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Häuslebauer schrieb:
> denn ich möchte eine Insellösung für Strom realisiert
> haben.
>
> Sollten Sie 90% bis "voll" sein, so will ich den
> Überschuss der Solaranlage verkaufen, sind sie leer und nichts kommt von
> der Solaranlage, will ich meinen "Momentanverbrauch" aus dem Netzt
> entnehmen

Wenn doch ein Netz da ist, was soll dann der Unfug mit den Akkus?

Das macht das Ganze unnötig teuer. Und bei teuer würde ich gleich vom 
vierfachen Preis eines normalen Solarwechselrichters sprechen.
Vom Preis der Akku genz zu schweigen.

Das Netz ist Dein "Akku" Wenn Du genau so viel el. Leistung erzeugst, 
wie Du verbrauchst, wird auch keine Leistung aus dem Netz entnommen. 
Hast Du Überschuss wird automatisch ins Netz gespeist, und bei nicht 
genügender Solarleistung wird Leistung aus dem Netz entnommen.

Also genau was Du auch machen willst, aber viel günstiger.

Axel

von Otto meier (Gast)


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typische antworten für dieses Forum. Man geht einfach mal immer davon 
aus, das der TO blöd ist. Die Möglichkeit, das er einen guten Grund hat 
weiteres gar nicht in Betracht gezogen und natürlich die frage nicht 
beantwortet... Vielleicht weil er UNABHÄNGIG sein? Warum auch immer? 
weil er den Crash fürchtet und nicht vom System anhängig sein weil? Oder 
weil er einfach nur in einer der ecken des Landes wohnt, die vorletzten 
Winter tagelang keinen Strom hatten, weil die Leitungen mit dem nicht 
klar kamen?
Ich habe mal einem Vortrag vom Chef einer Firma gehört, die solche 
Anlagen baut, genau so, wie Du sie haben willst. Leider habe ich den 
Kontakt nur in der Arbeit, da schau ich gerne am Montag nach.

von Klaus Kauiser (Gast)


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Ich kann leider auch kein Buch empfehlen, aber mein Nachbar hat sich 
solch eine Anlage ("Insellösung mit Pufferakku") in sein 
Mehrfamilienhaus installieren lassen.

Er ist mit seinem Wunsch einfach zu einer der zahlreichen 
Solartechnikfirmen gegangen, und die haben das alles geplant und 
realisiert.

Während der Planung wurde auch festgestellt, dass die Dachfläche seines 
Mehrfamilienhauses zu klein ist. Seine Lösung bestand aus dem Bau von 
zusätzlichen Carports für seine Mieter. Jetzt gibts auf seinem ehemals 
grünen (Wiese und Hecke) Grundstück nur noch Kopfsteinpflaster und 
Carports, sogar die Hecke ist einen "schicken" Stahlzaun gewichen.

Zumidest spart er jetzt den Strom für den Rasenmäher...

Klaus

von Pink S. (pinkshell)


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Otto meier schrieb:
> typische antworten für dieses Forum. Man geht einfach mal immer davon
> aus, das der TO blöd ist. Die Möglichkeit, das er einen guten Grund hat
> weiteres gar nicht in Betracht gezogen und natürlich die frage nicht
> beantwortet...

Wenn er den Grund für sich behält, muss er es aushalten, dass er 
vernünftige Alternativen genannt bekommt. Für eine Insellösung bei 
vorhandenem Netz fällt mir nur schwer ein Grund ein.

von otto meier (Gast)


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da deine Phantasie da scheinbar begrenzt ist, hab ich dir ja mal direkt 
zwei Gründe genannt. Und da es dafür fertige Lösungen zu kaufen gibt(wie 
ich ja schon deutlich gemacht habe) scheint es immerhin genug 
potentielle Kunden zu geben. Aber vermutlich sind die einfach alle 
dämlich... ;-)

von Häuslebauer (Gast)


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Okay, hier nun meine Gründe:

- Ich will den Strom hauptsächlich selber Nutzen!
- Marodes Netz (sehr (!!!) ländlich) nicht unbedingt für Einspeisung 
nutzbar (so der Energieversorger)
- Netztausfälle kommen öfter vor (letztes Jahr alleine 11x für 8h++) und 
ja, solche Ecken gibt es in D noch!
- Auch soll ein (400Vdc taugliches) 100%ig elektrisches Fahrzeug geladen 
werden können (zwar nicht von Akku, aber ein Grund für ein 400Vdc Kreis)

Wuerth Solar hat zwar solche Systeme (HEMS systeme) aber die sind mit 
Bleiakkus ausgestattet und haben nicht den Leistungsumfang, den ich mir 
wünsche, bzw sind dabei auch noch recht teuer!

von TestX .. (xaos)


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Häuslebauer schrieb:
> Okay, hier nun meine Gründe:
>
> - Ich will den Strom hauptsächlich selber Nutzen!
> - Marodes Netz (sehr (!!!) ländlich) nicht unbedingt für Einspeisung
> nutzbar (so der Energieversorger)
> - Netztausfälle kommen öfter vor (letztes Jahr alleine 11x für 8h++) und
> ja, solche Ecken gibt es in D noch!
> - Auch soll ein (400Vdc taugliches) 100%ig elektrisches Fahrzeug geladen
> werden können (zwar nicht von Akku, aber ein Grund für ein 400Vdc Kreis)
>
> Wuerth Solar hat zwar solche Systeme (HEMS systeme) aber die sind mit
> Bleiakkus ausgestattet und haben nicht den Leistungsumfang, den ich mir
> wünsche, bzw sind dabei auch noch recht teuer!

nur mal so am rande... 400VDC LIPoFE4 ist im bereich elektrische 
fahrzeugtechnik eingeordnet..für hobby-solar gibt es sowas nicht.
ist aber egal, alles was du brauchst ist ein 400V DCDC wandler und ein 
entsprechender LiPoFe4 akku.
die dcddc wandler kann man sich zB bei SMA bauen lassen. 15kw inkl. 
entwicklung < 200k €. der akku inkl- load balancer und bmi/bms ist 
standardware und kostet um die 36k bei der kapazität (2€/wh)

von Sascha (Gast)


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Häuslebauer schrieb:
> Wuerth Solar hat zwar solche Systeme (HEMS systeme) aber die sind mit
> Bleiakkus ausgestattet und haben nicht den Leistungsumfang, den ich mir
> wünsche, bzw sind dabei auch noch recht teuer!

Ich konnte schon mehrere Inselanlagen besichtigen, vor allem im 
ländlichen Mallorca. Es handelte sich dabei immer um Bleiakkus, 
Einzelzellen a 2 Volt und um die 1500 AH die zu 24 oder 48 Volt 
zusammengeschaltet wurden. Wechselrichter waren von dem Hersteller 
Outback oder so ähnlich und lieferten ständig 230 Volt, waren also 24 
Stunden in Betrieb.

Jedenfalls haben die Anlagen einen robusten und soliden Eindruck 
gemacht, die Hausbewohner waren auch durch die Bank positiv eingestellt.
Klar sind Bleiakkus schwer, aber für eine Festinstallation finde ich das 
nicht weiter schlimm.

Gruß,

Sascha

von Εrnst B. (ernst)


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Also, Deine Anforderungen sind, wenn ich das richtig verstanden habe:

1) Eigenverbrauch mit Wechselrichter aus Akku decken
2) Akku mit Solarstrom laden
3) Bei Schlechtwetter: Akku mit Atomstrom aufladen
4) Bei Schönwetter: Solarstrom verkaufen, wenn Akku voll
5) Bei Überlast: Atomstrom parallel zu Solarstrom ins Inselnetz 
einspeisen

(Was vergessen? Prioritäten falsch?)

1+2) würde ich mit einer handelsüblichen Inselsolaranlage lösen. Die 
kümmert sich um die Akkuladung, und stellt dir ein 230V AC Inselnetz 
zur Verfügung. Evtl. muss die Akkuspannung angepasst werden. 48V wurden 
schon genannt.

3) Akkuladegerät von der Stange...

4) Teuer: zweiten Wechselrichter kaufen. Diesmal einen zur 
Netzeinspeisung.  Bei Akku-Voll (mit Hysterese) diesen an die 
Solarzellen klemmen lassen.

5) Geht meines Wissens mit den "üblichen" Insel-Wechselrichtern nicht. 
d.H.  den richtig dimensionieren. Gasherd verwenden. Mikrowelle geht 
halt nicht, wenn gleichzeitig Fön und Staubsauger laufen ...

Ich bin aber schon lange aus dem Gewerbe draußen, evtl. gibts inzwischen 
eine supertolle all-in-one Lösung dafür.


Edit: Seh grad: Nr 3 hast du explizit ausgeschlossen, das macht es viel 
viel komplizierter... und deinen Insel-Wechselrichter mit Gleichstrom 
aus einem großen Netzteil betreiben willst du wohl auch nicht...

von Düsendieb (Gast)


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auch wenn ich alle vorgebrachten Argumente lese würde ich sagen:

Standard Solaranlage und für die Netzausfälle eine kleine USV für PC und 
Telefon und ein Dieselgenerat in der Scheune wenn der Ausfall mal länger 
dauert.

Alles Andere ist so teuer, dass es sich niemals rechnet. Auch wenn Du 
dann nicht zu dem kleinen Dorf gehörst, das  nach wie vor den Römern 
heftigen Widerstand leistet.


Axel

von Peter O. (postmann2002)


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Hallo,
ich finde es schade daß dieser Thread hier von Miessmachern "abgewürgt" 
wurde.
Ich persönlich finde es eine tolle Idee eine Insellösung in  Verbindung 
mit LiFePo4 und PV-Anlagen zu bauen.
Auch ich beschäftige mich mit dem Gedanken was ich mit meiner PV-Anlage 
(9kW) nach der "Subventionsgeschichte" machen werde. Gut... bis dahin 
vergehen noch paar Jährchen, aber wer weiss was bis dahin noch alles 
passiert (politisch).
Nun, da ich vor 20 Jahren Elektrotechnik/Automatisierungstechnik 
studiert habe aber beruflich leider sehr wenig mit der Materie zu tun 
habe und mich eigentlich nur Hobbymäßig damit auseinandersetze, würde 
ich es begrüßen, wenn dieser Thread irgendwie weitergehen würde mit 
interessanten Beiträgen/Links zu DIY (Selbstbau) von einer Inselanlage 
mit allem was dazugehört: Umrichtern, Ladeteil, Batteriemanagement 
(BMS), Balancern, Controller, Visualisierung auf Display usw.

Da ich mich letzte Zeit mit Atmega Controllern beschäftigt habe 
(Beruflich und Privat, fehlt noch viel zum µC-Profi) wäre es doch nicht 
schlecht so einen Controller als Ausgangsbasis zu nehmen und mit PWM 
einen Leistungsteil anzusteuern, Strom messen, Akkuladung steuern, Akkus 
balancen, überwachen, visualisieren usw.

Auch habe ich mir gedacht, daß ich mein Elektroauto (z.Zt. Peugeot 106 
Electric) damit nachts laden könnte, weil ich tagsüber damit auf der 
Arbeit bin und nicht direkt mit Sonnenkraft laden kann.

Gruss Peter

von Εrnst B. (ernst)


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Peter Ostmann schrieb:
> Ich persönlich finde es eine tolle Idee eine Insellösung in  Verbindung
> mit LiFePo4 und PV-Anlagen zu bauen.

Darum ging's ja nicht, sowas ist von der Stange oder im Selbstbau kein 
Problem.

Der Thread-Ersteller wollte aber eine Eierlegende Wollmilchsau, die 
automatisch den Strom in jede erdenkliche Richtung verteilt, und einen 
Wechselrichter der gleichzeitig oder abwechselnd Insel-Betrieb und 
Netzeinspeisung kann, und dazu bei Überlast das Versorgernetz parallel 
zum Inselnetz schalten kann.

Grad das nicht noch gefordert wird, dass überschüssiger Atomstrom in 
Sonnenlicht zurückgewandelt wird, und wieder in den Himmel gestrahlt 
werden muss.

Auf die letzte Nachfrage, was er wirklich davon braucht, um das ganze 
auf ein praktisch realisierbares Maß zurechtzustutzen kam dann keine 
Reaktion mehr.

von Blackbird (Gast)


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http://www.voltwerk.com/de/solarstrom-tag-nacht/speicherloesungen/vs-5-hybrid/

oder bei der Fa. Saft nachfragen.

Ist leider noch etwas teuer, so ca. 2000,-€ pro kWh. Soll aber in ein 
paar Jahren auf ca. 500,-€ pro kWh fallen (laut Herstellerangabe).


Blackbird

von Blackbird (Gast)


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Selber zusammenbauen würde ich den Akku nicht. Das Monitoring, die 
Schutzschaltungen und die diversen Lade-, Umlade- und Entlade-Technik 
muß schon große Leistungen verkraften und sicher sein!

Blackbird

von Εrnst B. (ernst)


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@Blackbird:
> http://www.voltwerk.com/de/solarstrom-tag-nacht/speicherloesungen/vs-5-hybrid/

Das Teil ist ja richtig interressant. Gibts noch nicht lange, oder?


Bis auf die 10 sekunden Stromausfall beim Wechsel 
Einspeisung/Inselbetrieb so ziemlich exakt was der TE braucht ;)
Und für 5KW Solarleistung ausgelegt, während der TE 6-8 KW peak wollte.

von Peter II (Gast)


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Blackbird schrieb:
> http://www.voltwerk.com/de/solarstrom-tag-nacht/sp...

wie sie wohl das hinbekommen:

[...]
Hocheffiziente Lithium-Ionen Batterien ausgelegt für eine Lebensdauer 
von 20 Jahren
[..]

andere sind froh wenn die akkus 5Jahre halten.-

von Εrnst B. (ernst)


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Peter II schrieb:
> wie sie wohl das hinbekommen:
> andere sind froh wenn die akkus 5Jahre halten

Vermutlich mit der Mittleren Entladungstiefe von 60%.

Wenn man dem Akku den stressigen Teil (ganz voll/ ganz leer) erspart, 
hält er schon deutlich länger... Nokia hat das früher so gemacht, damals 
als Handy-Akkus noch eine Woche durchgehalten haben, und auch nach 5 
Jahren Zyklenbetrieb noch ausreichend Kapazität hatten...

von fonsana (Gast)


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Peter II schrieb:
> wie sie wohl das hinbekommen:
>
> [...]
> Hocheffiziente Lithium-Ionen Batterien ausgelegt für eine Lebensdauer
> von 20 Jahren

Das ist ganz klar Aufgabe der Marketingabteilung!

fonsana

von Alex E. (tecnologic) Benutzerseite


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Moin,

sieh dir mal den Sunny Island von SMA an wenn 3 3,3kw geräte nimmst dann 
haste 400V Drehstrom bei 10kW. Gibbet auch n Schönes Programm wo dir die 
anlage mal eben zusammen klicken kannst ums die mal anzusehen.

MfG

Tec

von Michelle K. (Firma: electronica@tdnet) (michellekonzack) Benutzerseite


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Das ist auch das, was ich bei mir im mobilhome verwende, wenn man davon 
absieht, das ich keine 230/400V habe...

Hioer ein paar anmerkungen:

Εrnst B✶ schrieb:
> Also, Deine Anforderungen sind, wenn ich das richtig verstanden habe:
>
> 1) Eigenverbrauch mit Wechselrichter aus Akku decken
> 2) Akku mit Solarstrom laden
> 3) Bei Schlechtwetter: Akku mit Atomstrom aufladen

Kommt darauf an, wie groß die Akkus sind.  Er könnte kostrengünstige 
OPvZ Batterien mit 2V/2000Ah nehmen und das system mit 48V fahren

> 4) Bei Schönwetter: Solarstrom verkaufen, wenn Akku voll
> 5) Bei Überlast: Atomstrom parallel zu Solarstrom ins Inselnetz
> einspeisen
>
> (Was vergessen? Prioritäten falsch?)

Nein.

> 1+2) würde ich mit einer handelsüblichen Inselsolaranlage lösen. Die
> kümmert sich um die Akkuladung, und stellt dir ein 230V AC *Inselnetz*
> zur Verfügung. Evtl. muss die Akkuspannung angepasst werden. 48V wurden
> schon genannt.

Mit den Solarmodulen eine 48V Batteriebank aufladen (standard 
Solar-MPPT-Lader) und als Wechselrichter einen *Victron Phoenix Inverter 
48/3000 oder 48/5000* nehmen.  Diese lassen sich parallel und in 
3-Phasen schalten.  Ist also anständig erweiterbar.

Ich habe derzeit nur drei kleine 1200VA Typen welche mich zusammen 
gerade mal 2000 Euro gekostet haben.

> 3) Akkuladegerät von der Stange...

Ein passendes gibt es von *Victron Skylla TG 48/50*

> 4) Teuer: zweiten Wechselrichter kaufen. Diesmal einen zur
> Netzeinspeisung.  Bei Akku-Voll (mit Hysterese) diesen an die
> Solarzellen klemmen lassen.

Das mit der Hysterese hatte ich bereits ausprobiert und funktioniert 
SEHR schlecht.

Am besten einen Einspeise-Wandler für 48V besorgen und über einen 
Aktiven Lastkontroller die Einspeise-Leistung regeln.  Ich mache das mit 
meinen Mobilhome, welches seit Montag im Kehler Rheinhafen bei einer 
Spedition steht.

> 5) Geht meines Wissens mit den "üblichen" Insel-Wechselrichtern nicht.
> d.H.  den richtig dimensionieren. Gasherd verwenden. Mikrowelle geht
> halt nicht, wenn gleichzeitig Fön und Staubsauger laufen ...

Siehe 3)

Einfach die Fernbedieneung manipulieren und dadegerät einschalten, wenn 
die Batteriespannung 5% unter der Nennspannung ist.  Sprich wenn sie 
45,6V unterschreitet.

Grüße
Michelle

von Michelle K. (Firma: electronica@tdnet) (michellekonzack) Benutzerseite


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Peter II schrieb:
> Blackbird schrieb:
>> http://www.voltwerk.com/de/solarstrom-tag-nacht/sp...
>
> wie sie wohl das hinbekommen:
>
> [...]
> Hocheffiziente Lithium-Ionen Batterien ausgelegt für eine Lebensdauer
> von 20 Jahren
> [..]
>
> andere sind froh wenn die akkus 5Jahre halten.-

Novel Battery Technology Co Ltd hat 1500 Zyclen bis auf 80% Kapazität

WK Industies Co Ltd (excelent aber sehr teuer) hat 2200 Zyclen bis auf 
70% Kapazität.

Dazu kommt, das die Zellen in eine "profi" umgebung nnicht bis 4,2V 
sonder nur 4.05-4,1 V geladen werden und die Entladespannung von 2,75V 
auf 3 V angehoben wird.

Und zu guter lezte, werden auch die Zellen mit nicht mehr als 0,25C 
belastet.

Ich verwende neue Zellen von NBT mit 205x20x76mm (3,6V/35Ah) welche so 
um die 62 Euro/Stück (incl. Zoll, EUSt und Fracht) kosten wenn man mal 
40 Muster bestellt.

Also wenn man pro Tag eine Zyclus annimmt, währen 1500 Zyklen rund 4 
Jahre.

Reell bedeutet das je nach Auslegung der Anlage 8-20 Jahr Betriebsdauer

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