Hi NG, ich habe eine Solaranlage, die mit ca. 0,4 A bei 12V lädt. Wie lange benötigt die um eine (Blei) Autobatterie 55AH zu laden? Dann hab ich ein Laptop, das ca. 220V 35Watt zieht. Wie lange läuft das mit o.g. der Batterie? Kann das jemand - einfach - berechnen und erklären? Bitte bei jeder Berechnung die Einheiten angeben. Es geht im Grunde darum herauszufinden, 1) wieviele Stunden das Laptop pro Tag laufen kann, wenn die Sonne z.B. 5 Stunden scheint. 2) Welche Batteriegröße von der Mini-Solaranlage bei 5 Stunden Sonne von der Abschaltspannung 10V bis zur Höchstspannung von 12,4V geladen werden kann. 3) Wieviel Strom zwischen Abschalt- und Höchstladespannung liegt.
Ganz blauäugig steht da erst mal
1 | P = U * I |
im Raum. Oder in Einheiten
1 | Watt [W] = Spannung [V] * Strom [A] |
Wenn deine Solaranlage also bei 12V 0.4A liefern kann, dann liefert sie 12*0.4 = 4.8 Watt Deine Autobatterie hat eine Kapazität von 55 AH. Das AH steht für Ampere Stunden. Das bedeutet er kann 55 Ampere für einen Zeitraum von 1 Stunde abgeben. Er kann allerdings auch nur 5.5 Ampere für einen Zeitraum von 10 Stunden abgeben. Oder jede andere Kombination, hauptsache das Produkt auch Ampere mal Stunden ergibt wieder die 55. Man kann es natürlich auch anders rum rechnen: Wenn die Batterie (mindestens) 24 Stunden durchhalten soll, wieviel Strom darf man dann maximal entnehmen? Aber: Was rauskommt, muss auch reinkommen. Technologische Beschränkungen einmal aussen vor gelassen, muss man ihn also auch mit 55 Ampere über einen Zeitraum von 1 Stunde laden. Oder eben mit 5.5 Ampere über einen Zeitraum von 10 Stunden oder .... (jede andere Kombination, hauptsache es kommt wieder 55 raus) ... du hast die Idee die dahinter steckt. Wenn deine Solaranlage also 0.4 Ampere liefert, wie lange dauert es daher, bis du den Akku von komplett leer bis voll geladen hast? (Unter der Annahme, dass du die 12V direkt auf den Akku legen kannst, was natürlich unrealistisch ist). Auf der anderen Seite. Wenn du deinem Akku 35W entnimmst und die Akkuspannung 12V beträgt, welchen Strom entnimmst du dann? Wie lange hält das daher der Akku durch (wenn nicht nachgeladen wird)? Das alles berücksichtigt natürlich nicht, dass es überall eine lästige Größe gibt, die sich Wirkungsgrad nennt. D.h. du hast immer und überall Verluste. Das was du hier ausrechnest ist alles optimistisch. Die Realität wird ein bisschen schlechter sein.
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Noch lästiger ist, daß die 12-Volt-Solaranlage den Auto-Akku nie voll bekommt. Der ist bei 12 Volt nämlich fast leer, geladen wird der erst bei höherer Spannung. Voll wird so ein Blei-Akku bei Ladeschlußspannung, i.d.R. 14 bis 15 V, bauartabhängig.
Karl H. schrieb: > Auf der anderen Seite. Wenn du deinem Akku 35W entnimmst und die > Akkuspannung 12V beträgt, Das hab ich undeutlich gesagt: Das Laptop zieht mit einem 220V-Netzteil 35 Watt aus der Steckdose.
Oder einfacher: du hast eine Ladeleistung von knapp 5W und einen Verbrauch von 35W. Unter besten Verhältnissen (unerreichbar) kommst du also auf 1/7 der Sonnenscheinzeit, also 40min pro 5h Sonnenschein. Das wäre bei 100% Wirkungsgrad so. Effektiv erreichbar bei Blei sind vielleicht 80%, da steckt dann aber schon ne Menge Elektronik drin. In deinem Fall kannst du froh sein, wenn du 50% erreichst. Also 20min, falls du 5h Sonne hast.
H.Joachim S. schrieb: > Oder einfacher: du hast eine Ladeleistung von knapp 5W und einen > Verbrauch von 35W. Ist da drin schon berücksichtigt, dass die 5W Ladeleistung bei 12V liegt und die 35W Entnahme vom Laptop mit einem Spannungswandler 12V - 230V?
Im Prinzip ja. Nur dass du nochmal Energie verlierst bei der Wandlung 12V->230V. Der Wandler zieht dann nicht 35W aus dem Akku, sondern 38 oder 40W. Falls du das ganze Ernst meinst (wovon ich nicht mehr überzeugt bin): -verdopple deinen Solargenerator -denke evtl. über einen MPP-Lader nach -besorge dir einen Kfz-Wandler (i.a 12V ->19V) für deinen Computer und lass das ganze 230V-Geraffel weg -besorge dir einen solargeigneten Akku mit geringer Selbstentladung -vielleicht tut es auch tablet-Computer mit 10W?
Peter M. schrieb: > Karl H. schrieb: > > >> Auf der anderen Seite. Wenn du deinem Akku 35W entnimmst und die >> Akkuspannung 12V beträgt, > > Das hab ich undeutlich gesagt: Das Laptop zieht mit einem 220V-Netzteil > 35 Watt aus der Steckdose. Watt sind Watt, egal bei welcher Spannung. 12V * 2.91 Ampere ergeben 35 Watt 220V * 0.16 Ampere ergeben 35 Watt ok, letzteres stimmt so von der Rechnung her nicht. Bei Wechselstrom sieht die Sache ein wenig anders aus. Aber vom Prinzip her passt es. Wenn in den Laptop 35W reingehen, dann müssen die 35W irgendwo herkommen. Damit ist noch nichts darüber ausgesagt, bei welcher Spannung und damit im Zusammenhang bei welchem Strom die 35W entstehen. Wenn 35 Watt entnommen werden, dann werden 35 Watt entnommen. Die Spannung bei der dies geschieht entscheidet welcher Strom (Ampere) dabei fliesst. Aber die 35 Watt sind in Stein gemeisselt und ändern sich nicht, wenn die Spannung geändert wird. Denn diese 35 Watt benötigt der Laptop an zuzuführender Leistung um arbeiten zu können.
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H.Joachim S. schrieb: > Falls du das ganze Ernst meinst (wovon ich nicht mehr überzeugt bin): Doch, doch die Anlage lädt im Moment schon meine Akkus, aber ich will durch die Anfrage einschätzen, mit welcher Batterie ich arbeiten kann. > -verdopple deinen Solargenerator Ja. 5W scheint einfach zu wenig zu sein, denn 20 Minuten Laptop hilft nicht wirklich. > -denke evtl. über einen MPP-Lader nach Das ist ein MPP Laderegler? > -besorge dir einen Kfz-Wandler (i.a 12V ->19V) für deinen Computer und > lass das ganze 230V-Geraffel weg Ja. > -besorge dir einen solargeigneten Akku mit geringer Selbstentladung Welche Kapazität ist richtig, so dass er geladen werden kann und auch etwas durchhält? > -vielleicht tut es auch tablet-Computer mit 10W? Leider nein, denn es muss Windows für Desktops sein.
Peter M. schrieb: > Welche Kapazität ist richtig, so dass er geladen werden kann und auch > etwas durchhält? Das Problem ist weniger der Akku als die Sonnenscheindauer bzw. die Fläche deines Solarpanels. Mit knapp 5W hüpfst du nicht weit. Bringt ja auch nichts, wenn du erst mal eine ganze Woche laden musst, nur damit du für 2 Stunden Strom hast. So ganz scheint dir das Konzept von Lieferant -> Verbraucher nicht wirklich klar zu sein. Du kannst hier
1 | Lieferant -> Lager -> Verbaucher |
ein Zwischenlager einführen so viel du willst. Wenn der Lieferant nicht liefern kann, dann hilft dir das größte Zwischenlager nichts. Der Lieferant ist die Sonne! Und nicht der Akku
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PS: Dein Akku hat 12V. Und 55AH. Das heisst, du hast genug im Akku, damit der rein rechnerisch eine Leistung von 12*55 = 660 Watt eine ganze Stunde lang abgeben kann. Du brauchst nur 35 Watt. Also würde ein voller Akku rund 18 Stunden (fast 19 Stunden) durchhalten. Aber: du kriegst den Akku nicht in vernünftiger Zeit wieder voll. Denn bei 5 Watt am Tag, die du laden kannst, müsstest du 660/5 = 132 Tage laden. Der Akku ist nicht das Problem. Dein Problem ist, dass der Abfluss der Badewanne in Relation zur zufliessenden Wassermenge zu gross ist, damit sich die Wanne nennenswert füllt. Entweder du verringerst den Abfluss oder du machst den Zufluss stärker.
Karl H. schrieb: > Peter M. schrieb: > Bringt ja auch nichts, wenn du erst mal eine ganze Woche laden musst, > nur damit du für 2 Stunden Strom hast. Ja. Genau das soll vermieden werden. > So ganz scheint dir das Konzept von Lieferant -> Verbraucher nicht > wirklich klar zu sein. Du kannst hier > Lieferant -> Lager -> Verbaucher > ein Zwischenlager einführen so viel du willst. Wenn der Lieferant nicht > liefern kann, dann hilft dir das größte Zwischenlager nichts. Zusammen mit deinem vorletzten Posting (Watt ist Watt) wurde mir klar, um wieviel die Leistung des Moduls unter dem liegt, was ich verbrauchen möchte. Danke Dir für Deine Geduld und Antworten. Langsam wird es mir klarer was ich benötige.
Karl H. schrieb: > Aber: du kriegst den Akku nicht in vernünftiger Zeit wieder voll. Denn > bei 5 Watt am Tag, die du laden kannst, müsstest du 660/5 = 132 Tage > laden. Oops Rechenfehler. Du hast ja 5 Watt pro Stunde. Bei angenommenen 5 Sonnenstunden macht das 25 Wattstunden pro Tag. Damit verringert sich die Ladezeit auf 660/25 = 26.4 Tage Ist zwar schon besser, aber bei weitem nicht gut genug.
Karl H. schrieb: > Du hast ja 5 Watt pro Stunde Jetzt weiss ich endlich, woher die überall herumgeisternde Einheit kW/h kommt :-)
Peter M. schrieb: > ich habe eine Solaranlage, die mit ca. 0,4 A bei 12V lädt. Peter M. schrieb: > Wie lange benötigt die um eine (Blei) Autobatterie 55AH zu laden? Das wird nichts, schon gar nicht mit einem Auto-Akku... Damit kommst Du maximal an die Erhaltungsladung, wenn überhaupt. Stell Dir das so vor: Die paar Sonnenstunden können Dir max. 0,4 Ampere liefern, bei Bewölkung oder Nebel wird es viel weniger. Die Selbstentladung des Akkus arbeitet dagegen, vor allem, wenn er nicht nagelneu ist. Das ist wie ein Kübel mit einem kleinen Loch. Du musst mehr zuführen, damit er voll bleibt. Besser sind Traktionsbatterien (für Antrieb und Beleuchtung) wie in Rollstühlen und dergleichen. Am besten sind sogenannte Solarakkus, die sind dafür gebaut um kleine Ströme speichern zu können. Ein 50 Watt Modul ist in der Lage, ca. 3 Ampere Ladestrom zu liefern...
Eine Anmerkung, die vielleicht die ganzen Rechnungen hier hinfällig macht: Wenn auf dem Notebook-Netzteil 35W steht bedeutet das NICHT, dass es dauernd 35W zieht. Schließlich muss das Netzteil ja auch eine Reserve für das Laden des Notebook-Akkus haben. Mein ziemlich altes Notebook braucht so ca. 15W (hat auch keine Mobil-CPU). Moderne Notebooks kommen z.T. mit so 5-7W aus. Lad dir z.B. mal http://www.chip.de/downloads/BatteryBar-Free_42861148.html runter und schau im Batteriebetrieb wieviel Leistung dein Notebook wirklich braucht. Wenn du dann auf 5W kommst kannst du dein Notebook theoretisch so lang betreiben wie Sonne scheint (praktisch etwas kürzer wegen der Verluste).
Karl H. schrieb: > Dein Akku hat 12V. Und 55AH. > Das heisst, du hast genug im Akku, damit der rein rechnerisch eine > Leistung von 12*55 = 660 Watt eine ganze Stunde lang abgeben kann. > Du brauchst nur 35 Watt. Also würde ein voller Akku rund 18 Stunden > (fast 19 Stunden) durchhalten. Das gilt bei 25°C und einem Entladestrom von 1A => idealer Akku. Für jeden Akku ist der maximale Entladestrom angegeben, der 20h aufrechterhalten werden kann, bis zur Tiefentladung. Hier kommt die Peukert-Gleichung ins Spiel (Kapazität abhängig vom Entladestrom) https://de.wikipedia.org/wiki/Peukert-Gleichung Das Ganze ist eine Wissenschaft für sich, Bleiakkus taugen NICHT für tiefere Entladungen oder Zyklen, da sind sie schnell hinüber.
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B. O. schrieb: > Das Ganze ist eine Wissenschaft für sich Das stimme ich mit dir überein. Aber so in etwa überschlagsmässig kommt man schon auf auf einigermassen realistische Zahlen (wenn sein Verbrauch von 35W der Realität entspricht). Ausserdem denke ich, dass er etwas fürs Leben gelernt hat. So drastisch ist ihm wahrscheinlich noch nie bewusst gemacht worden, was es mit dem in der Schule eher abstrakten Satz von der Erhaltung der Energie in der Praxis auf sich hat.
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