Hi.
Viele Geräte haben ja heute Wide-Range Schaltnetzteile, per
Spezifikation 100-240 V 50/60 Hz.
Der Wechselstrom wird in den Schaltnetzteilen ja gleichgerichtet.
Eventuell gibt es dann noch eine PFC, die aber meißt auch schon hinter
dem Gleichrichter sitzt.
Daher müsste es doch eigentlich möglich sein, diese Schaltnetzteile mit
ca 110-150 V DC zu versorgen. Also aus 10-12 Stück parallelgeschalteten
12V/7 Ah Bleiakkus.
Das würde die DC/AC/DC Wandlung einsparen.
Notfalls würde es auch noch gehen, die Gleichpannung per Halbleiter mit
ca 50 Hz zu "Zerhacken", um Nulldurchgänge zu erzeugen und das
Lichtbogen Problem zu entschärfen. eine Rechteck-Wechselspannung könnte
auch noch ohne große Verluste erzeugt werden.
Aber die USV Hersteller bemühen sich ja immer um einen möglichst
sauberen Sinus, obwohl im IT Umfeld ja fast nur noch Schaltnetzteile
dran hängen, die intern ohnehin gleichrichten. Warum machen die also
diesen Aufwand?
M. Bastel schrieb:> Daher müsste es doch eigentlich möglich sein, diese Schaltnetzteile mit> ca 110-150 V DC zu versorgen. Also aus 10-12 Stück parallelgeschalteten> 12V/7 Ah Bleiakkus.
Eher nicht. Über eine Reihenschaltung könnte man nachdenken.
M. Bastel schrieb:> Aber die USV Hersteller bemühen sich ja immer um einen möglichst> sauberen Sinus,
Nicht bei den preiswerten.
M. Bastel schrieb:> Warum machen die also> diesen Aufwand?
Was kosten 12 Akkus im Vergleich zu einer USV?
Nun weißt Du warum.
> Warum machen die also diesen Aufwand?
Netzfilter surren bei Rechteck / Trapez.
Außerdem mögen EMV-gründe dagegensprechen.
Die Idee hatten wir in der Firma auch schon mal: eine zentrale PFC.
In der Zentralverteilung wurde der blaue N wegen der Oberwellen deutlich
warm.
mhh schrieb:> M. Bastel schrieb:>> Daher müsste es doch eigentlich möglich sein, diese Schaltnetzteile mit>> ca 110-150 V DC zu versorgen. Also aus 10-12 Stück parallelgeschalteten>> 12V/7 Ah Bleiakkus.>> Eher nicht. Über eine Reihenschaltung könnte man nachdenken.>
Ja, natürlich in Reihenschaltung. Sonst wären wir ja nur bei 12 V :)
> M. Bastel schrieb:>> Aber die USV Hersteller bemühen sich ja immer um einen möglichst>> sauberen Sinus,>> Nicht bei den preiswerten.>> M. Bastel schrieb:>> Warum machen die also>> diesen Aufwand?>> Was kosten 12 Akkus im Vergleich zu einer USV?> Nun weißt Du warum.
Eine günstige USV ist leider nicht für Dauerbetrieb als Wechselrichter
tauglich.
Und um entsprechende Laufzeiten zu erreichen müssten ohnehin noch
externe Akkus ran.
Nunja, handelsübliche Solarmodule aus der "Installationstechnik" (Also
das was die Elektrofirmen auf Häuser klatschen) haben laut meinen
Recherchen meißt 36V Ump.
Also 4-5 Stück in Reihe davon, und man könnte 10-12 Bleiakkus in Reihe
damit laden, und in einen Spannungsbereich vordingen, wo man dann
handelsübliche Weitbereichs-SNT nutzen könnte.
Natürlich könnte man auch alles auf 24 V bauen, und z.B. LKW Notebook
Adapter oder DCDC Wandlermodule usw nutzen.
Aber spätestens beim Fernseher/SAT Receiver und so muss man dann schon
suchen, um Geräte mit "externem Netzteil" zu finden ("Camping-Geräte"),
welches man dann in die Schublade legt und gegen einen DCDC Wandler
ersetzt. (Oder man muss den Fernseher intern umbauen)
Schaulus Tiger schrieb:> Gute Netzteile sind auch für DC spezifiziert, auch wenn sie eine PFC> haben, z.B.:>> http://www.pulspower.com/index.php?reqNav=product&objectId=78
Ja, das ist auch schon wieder Profi-Technik.
Mir gehts ehr drum, was die Weitbereichs-Netzteile heutiger Consumer
Geräte so abkönnen, ob man mit der Anlagenspannung einfach so hoch gehen
kann, dass die Dinger anfangen zu arbeiten.
Bei einem 24 V System müsste ich halt jedes Gerät umbauen oder die
mitgelieferten Netzteile gegen DCDC Wandler ersetzen. (Bzw beim Kauf
halt drauf achten dass es direkt mit ungeregelten 24 V läuft "LKW
Geräte")
Den Weg 24V Anlage -> Wechselrichter -> Kleinspannung wollte ich auf
jeden Fall vermeiden, da er nur zu unnötigen Verlusten führt.
Ich würde für so ein Projekt wohl auch ein 24V-System verwenden.
Funkenbildung wurde schon angesprochen, das ist ein wichtiges Argument.
Das zweite, was mir wichtig wäre, ist die Verfügbarkeit von Bauteilen
bzw. Geräten für ein Hausnetz.
Bei SNT von Consumergeräten könnte auch eine passive PFC verbaut sein.
Das dürfte bei Zerhacker laut und gefährlich werden und bei DC sehr
gefährlich. Da müßte also jedes einzelne Gerät überprüft werden.
Vielleicht wäre ein LKW-Spannungswandler da eine Option. Die besseren
werden im Betrieb kaum warm.
M. Bastel schrieb:> Viele Geräte haben ja heute Wide-Range Schaltnetzteile, per> Spezifikation 100-240 V 50/60 Hz.M. Bastel schrieb:> Daher müsste es doch eigentlich möglich sein, diese Schaltnetzteile mit> ca 110-150 V DC zu versorgen.M. Bastel schrieb:> Eventuell gibt es dann noch eine PFC, die aber meißt auch schon hinter> dem Gleichrichter sitzt.
Erstens sind Weitbereichstnetztile nicht eventuell, sondern in der Regel
welche mit PFC. Die aktive PFC ermöglicht den Weitbereichsbetrieb.
Prinzipiell geht das, aber wo die Grenze bei DC liegt, ist nicht so
einfach vorhersagbar wenn es nicht vom Hersteller spezifiziert wurde.
Vor allem der Einschaltvorgang, aber auch der Ausschaltvorgang ist
kritisch. DC und AC lassen sich nicht bei jedem Verbraucher so einfach
vergleichen.
Allerdings sollte man Schaltnetzteile nicht blind an DC anschließen,
selbst wenn es funktioniert. Gleichstrom verhält sich zum Beispiel bei
der Sicherung etwas anders. Bei hohen Spannungen trennt nicht jede
Sicherung den Stromkreis im Notfall zuverlässig, da der Nulldurchgang
fehlt.
Wenn man sich damit nicht auskennt, sollte man nur Netzteile nehmen die
vom Hersteller für diesen Betrieb auch freigeben sind. Ein einfacher
Step-UP würde es vor dem Netzteil theoretisch zwar auch tun, die PFC
arbeitet ja auch sehr ähnlich, aber eben aus der genannten Ungewißheit
ist es einfacher den Netzsinus als "Universalschnittstelle" zu nehmen.
Das ist technisch aufwändiger aber logistisch einfacher.
Noch sinnvoller wäre es den USV-Akku in den Sekundärteil einzubinden.
Dann müßte man nicht zuerst sinusförmig hochwandeln nur um danach
herunterzuwandeln und auf dem Weg wahrscheinlich noch durch eine PFC zu
müssen. Das ist aber wiederum ein anderes Thema.
Ja, die Funkenbildung ist schon problematisch.
Ich habe schon Experimente mit 120 V DC gemacht, da kann man schon
beachtlich lange Funken ziehen.
Man dürfte halt nichts unter Last stecken.
Ein weiteres Problem bei den "Installations-Solarpanels" mit 36V Ump
ist, dass sie für ein 24 V Netz schon wieder zu viel Spannung haben.
Da braucht man dann auch wieder einen Schaltregler dazwischen.
Oder man speißt die 36 V einfach ungeregelt ein, und geht bei den Geräte
gleich auf die jeweilige Zielspannung.
Mit einem 36 V Panel lassen sich 24 V Akkus auch nicht sehr effektiv
laden, das ist schon recht weit vom MPP weg. Da bräuchte man dann auch
wieder einen Schaltregler.
Als Lösung bietet sich an, auf 30 V Akkuspannung zu gehen (5x6 V
Bleiakku). Dann kommt man auch ohne weiteren Schaltregler schon nah an
den MPP.
Allerdings ist man damit schon aus dem Bereich raus, was viele 24 V
Wechselrichter verkraften. Und für 48 V Wechselrichter ist es zu wenig.
DCDC Wandler Module, um dann im Gerät gleich auf die jeweilige
Zielspannung zu gehen, sind allerdings kein Problem.
Für ein 24 V System nimmt man allerdings auch nicht die 36 V Panels aus
der "Haustechnik", sondern da müsste man auf die Panels gehen, die dafür
ausgelegt sind. Es gibt wohl Panels mit 28-30 V Ump, die direkt einen 24
V Bleiakku relativ effektiv laden können, aber die kosten wieder mehr
Geld pro Watt.
Ist es denn ein großer Verlust, wenn du von 36V auf 28V Maximalspannung
lädtst? Das Leistungsmaximum liegt ja auf einer gekrümmten Kurve.
Außerdem addieren sich ja noch die Leitungsverluste.
Gehe ich nun recht mit der Annahme, daß die ursprüngliche Absicht der
Eingangfrage damit zu tun hat, daß du eine Solaranlage mit Akkustation
hast oder aufbauen willst?
Carsten R. schrieb:> Gehe ich nun recht mit der Annahme, daß die ursprüngliche Absicht der> Eingangfrage damit zu tun hat, daß du eine Solaranlage mit Akkustation> hast oder aufbauen willst?
Richtig.
Und dazu kam die Überlegung, ob man mit der Systemspannung nicht einfach
so hoch gehen kann, dass die aktuellen, handelsüblichen Weitbereichs-SNT
direkt betrieben werden können.
Allerdings gibt es da ja gewisse Probleme. Die Sachen sind auch nicht
dafür gebaut, so dass man nicht sicher sein kann ob und wie lange das
dann funktioniert.
Außerdem ist das Problem, dass viele der handelsüblichen SNT doch
relativ warm werden. Im Netz ist ja genug Strom vorhanden, da ist der
Preis oft wichtiger, als das Optimum beim Wirkungsgrad raus zu holen.
Die 24V DCDC Wandlermodule dürften oftmals deutlich bessere Ergebnisse
bringen.
Ich müsste mal schauen, mit welchen Spannungen ein aktueller LCD TV
intern arbeitet.
Früher hatte man noch exotische Spannungen, wegen CCFL, oder wegen dem
analogen Tuner. Bei den moderneren könnte ich mir schon vorstellen, dass
es sich auf die gängigen Spannungen von 19V,12V,5V und 3,3 V beschränkt.
Dann könnte man mit recht wenig Aufwand einen 24V DC Betrieb nachrüsten.
Oder wirklich ganz strikt nur Geräte kaufen, die mit einem externen
Netzteil und "Single Voltage" (z.B. 19V DC) betrieben werden. Dann ist
es ja ein Kinderspiel, einfach nen LKW Notebook Adapter ran und gut ist.
M. Bastel schrieb:> Oder wirklich ganz strikt nur Geräte kaufen, die mit einem externen> Netzteil und "Single Voltage" (z.B. 19V DC) betrieben werden. Dann ist> es ja ein Kinderspiel, einfach nen LKW Notebook Adapter ran und gut ist.
So etwas ist bei uns geplant wenn das Dach in den nächsten 2-3 Jahren
geändert wird. Bei uns soll es eine Insel werden die bei leeren Akkus
das Netz als Backup nutzt. Also keine Einspeisung.
Da die Netztele generell Schwachpunkt Nummer Eins sind, achten wird
schon seit einiger Zeit darauf, daß Neuanschaffungen möglichst ein
externes Netzteil haben. Trotzdem ist da ja noch der Bestand der nicht
vorzeitig ersetzt werden soll. Da habe ich noch keinen Königsweg
gefunden. Da wird wohl der eine oder andere Wechselricher her müssen.
Nach und nach wird das Eine oder Andere auch noch getauscht oder
umgebaut.
Für die Wechselrichter sind da mehr die Geräte im Fokus die viele
Stunden laufen und weniger die mit großer Leistung. Mal schauen wieviel
Akkukapazität damit schon ausgelastet sein wird.
Derzeitiger Favorit bei den Planungen sind 24 Volt oder 2*24 Volt auf
drei Adern. Da muß man sich aber über die Masse Gedanken machen und
galvanisch getrennt wandeln, was ich ohnehin für sinnvoll halte,
zumindest in einigen Bereichen (Plüschelektrik). Bei der Beleuchtung ist
das eher weniger ein Problem.
Carsten R. schrieb:> Derzeitiger Favorit bei den Planungen sind 24 Volt oder 2*24 Volt auf> drei Adern. Da muß man sich aber über die Masse Gedanken machen und> galvanisch getrennt wandeln, was ich ohnehin für sinnvoll halte,> zumindest in einigen Bereichen (Plüschelektrik). Bei der Beleuchtung ist> das eher weniger ein Problem.
Bei 2x24 V mit Mittelpunkt Masse brauchste die teuren Wandler mit
galvanischer Trennung, das würd ich nicht machen.
Und wenn man nur +24 V abnimmt, dann werden die Akkus ungleichmäßig
belastet.
Ich persönlich finde 24 V eigentlich am sinnvollsten, da bekommt man
noch am ehesten Equipment dafür. Aus dem Camping/LKW/Bus Bereich, oder
auch aus dem Industriebereich, denn die haben auch gerne 24V
Steuerspannung.
Carsten R. schrieb:> Für die Wechselrichter sind da mehr die Geräte im Fokus die viele> Stunden laufen und weniger die mit großer Leistung. Mal schauen wieviel> Akkukapazität damit schon ausgelastet sein wird.
Wobei ich das gerade umgekehrt sinnvoller finde.
Denn die Wechselrichter haben ja auch einen Eigenverbrauch.
An Geräten mit "Dauerbetrieb" würde ich erstrecht Aufwand treiben, um
sie direkt auf 24V anschließen zu können.
Ideal wäre es, einen zentralen, leistungsfähigen Wechselrichter zu
haben, der über kurze Kabel mit der Batterie verbunden ist, und für
Geräte mit Kurzzeitgebrauch/mit hoher Leistung vorgesehen ist.
Dann spart man sich weite Wege mit 24V und hohen Strömen.
Für "Gelegentliche Nutzung" von nicht umgebauten Kleingeräten könnte man
sich bei nem 24V System ein paar kleinere LKW Wechselrichter in die
Schublade legen, die dann nur bei Bedarf angeschlossen werden.
Bei einem 24 V System bietet es sich an, LKW Bordspannungssteckdosen und
"Zigarettenanzünderdosen" zu nehmen und die parallel zu installieren.
Interessant wäre es auch noch, im System fest eingebaute 5V Schaltregler
zu verbauen und auch noch USB Buchsen mit zu installieren, denn viele
Kleingeräte werden heutzutage ja genau so versorgt.
Bei mir geht es nicht um die Versorgung eines ganzes Hauses, sondern um
einen Wohnwagen und eine Blockhütte auf einem Gartengelände.
230V ist nur begrenzt verfügbar.
Den Strom muss ich per Kabeltrommel an der Stromstation holen und kostet
50 Cent pro kWh.
Deswegen eine Solaranlage.
M. Bastel schrieb:> Wobei ich das gerade umgekehrt sinnvoller finde.> Denn die Wechselrichter haben ja auch einen Eigenverbrauch.> An Geräten mit "Dauerbetrieb" würde ich erstrecht Aufwand treiben, um> sie direkt auf 24V anschließen zu können.
Aneinander vorbeigeredet. Die Wechselrichter sind ja für die Geräte die
nicht umgebaut werden (können) Z.B. Flachbildfernseher wegen Garantie
etc. Da sehe ich keinen Sinn den WR für den 1800 Watt Staubsauger
auszulegen.
Thema galvanische Trennung:
Ich weiß, das hatte ich teilweise aber eh vor (siehe oben
Plüschelektrik/Fernsehecke) bzw ist nicht überall nötig, z.B. in der
unteren Hälfte mit "echter" Masse bzw Beleuchtung (kommt immer an die
"oberen" 24 Volt). Es ist eine Option die ich noch prüfe. Das ist noch
nicht ganz durchgekaut.
Balancing ist natürlich ein Thema, darum 2*24 Volt und nicht 48 Volt.
Die hängen zwar in Reihe aber sollen unabhängig geladen werden.
Das wäre jedenfalls eine Alternative, auch um mittlere Leistungen ohne
großen Querschnitt zu übertragen. Oder hast du (noch) vor DC jenseits
der Gleichspannung durchs Haus zuverlegen? Ich habe da Bedenken beim
Netz mit hoher Gleichspannung, auch wenn das Gerät das selbst vielleicht
kann.
Irgendwie muß man ja zu den Geräten kommen. Wenn man dann über
Kleinspannung geht und erst am Ende hochwandelt braucht man ohnehin
wieder eine galvanische Trennung damit beim Defekt nicht 300 Volt ins
Kleinspannungsnetz "blitzen".
Der Teil mit dem zentralen Wechselrichter ist bei uns der Plan B. Mal
schauen wo die preislich sind wenn wir das Dach gemacht haben. Die
doppelte Wandlung dort steht den höheren Leitungsverlusten bei
Kleinspannung gegenüber, wenn auch nicht unbedingt gleichwertig. Die
Beleuchtung soll aber auf jeden fall direkt über Akku versorgt werden.
