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.
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.
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.
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
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.
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.
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.
