Hallo, ich arbeite an einem Projekt, bei dem ich eine Elektronik mit 5V/2.5A Bedarf an ein Solarpanel mit 12V/10W anschließen will. Meine Frage: Wie viel Ampere kann mir das Panel bei 5V ausgeben (ca. doppelt so viel?) bzw. wie viele Panels bräuchte ich um ca. 2.5A zu erreichen. Ich bin zwar keine Niete in Physik aber da komm ich einfach nicht weiter... :(
Schau dir mal die Kennlinie eines Solarmoduls an... Du wirst sehen, wie diese sich verhält. Dann überdenke bitte deine Frage..
PerLüß schrieb: > bzw. wie viele Panels bräuchte ich um ca. 2.5A zu erreichen. Rechnerisch wären es genau drei: 10W / 12V = 0,8333A 2,5A / 0,8333A = 3 Stück Aber an bewölkten Tagen sind drei Stück immer noch zu wenig.
In der Nacht sind 10000 Stück auch zu wenig.
Um die stabilen 5 V zu erzeugen wird man in der Regel einen Schaltregler verwenden. Je nach Regler brauch der dann für 5 V2,5 A am Ausgangs irgendwas um 1.2-1.4 A bei 12 V. Mit einem Modul wird es zu wenig, aber auch mit 2 Modulen hat man nicht so viel Reserve, etwa für einen nicht mehr ganz senkrechten Einfall.
PerLüß schrieb: > Wie viel Ampere kann mir das Panel bei 5V ausgeben (ca. doppelt so > viel?) bzw. wie viele Panels bräuchte ich um ca. 2.5A zu erreichen. Leider nein. Das Panel gibt hauptsächlich einen bestimmten Strom ab, nach deinen Angaben 0.8A bei Kaiserwetter. Um 5V zu erhalten brauchst du einen Step-Down Wandler. Dabei kannst du den Strom mit 12/5 multiplizieren aber musst 1/10 abziehen weil die Spannungswandlung nicht verlustfrei erfolgt. Du brauchst also ausser dem Wandler trotzdem 3 von diesen Panels, wie bereits geschätzt wurde. Bei bestem Wetter und direkter Ausrichtung zur Sonne.
Wenn man sowas überschlagen möchte, geht man über die Leistung und ignoriert die Spannung. Dein Verbraucher möchte 5V*2.5A = 12.5W. Dazu kommen grob 10% Wandlungsverluste, also 14W. Das Panel macht 10W (laut Werbezettel, in der Praxis wohl eher 5W). Du brauchst also, je nach deinem Vertrauen in Werbeaussagen, 14W/10W = 1.4 oder 14W/5W = 2.8 Panels.
PerLüß schrieb: > 12V/10W 12 Uhr mittags ohne Wolken am Äquator gekühlt? dann mit einem guten Stepdown. was machst du nach 12 Uhr und bei Wolken?
PerLüß schrieb: > Hallo, ich arbeite an einem Projekt, bei dem ich eine Elektronik mit > 5V/2.5A Bedarf an ein Solarpanel mit 12V/10W anschließen will. > Meine Frage: > Wie viel Ampere kann mir das Panel bei 5V ausgeben (ca. doppelt so > viel?) bzw. wie viele Panels bräuchte ich um ca. 2.5A zu erreichen. Wie lange brauchst Du denn die 2.5A? Für ein paar Minuten oder während der gesamten Tageslichtdauer? Ich würde mal einen guten Akku als Zwischenspeicher einplanen, ein Akku ist besser drin hohe Stromstärken abzugeben als ein Panel.Wieviel Panele du brauchst ist dann eine Frage wieviel du den Akku in welcher Zeit aufladen kannst. Da eine Fertiglösung als Prinzip-Beispiel: https://www.pearl.de/a-NX2756-3034.shtml;jsessionid=iAF6A4AA78C34CE19E507ED7151937BDF
Zur Frage selbst diese hängt nicht nur von der Spannung sondern auch vom Innenwiderstand der Solarpanele und vom Innenwiderstand der Schaltung selbst. Nennt sich dann Leistungsanpassung wo die maximale Leistung abgegriffen werden kann. Wieviel Strom brauch deine Elektronik wirklich ?
foobar schrieb: > Das Panel macht 10W (laut Werbezettel, in der Praxis wohl eher 5W). Auch praktisch wird es die 10W liefern, wenn die Angabe von einem namenhaften Hersteller stammt und du die Standardbedingungen einhälst, auf die sich die Angabe der Nennleistung bezieht. https://de.wikipedia.org/wiki/Solarmodul#Elektrische_Leistung Die Wikipedia Aussage "Die jeweils angegebene (Spitzen-) Nennleistung ... wird nur bei Laborbedingungen ... erreicht." ist natürlich insofern Quatsch, als die Leistung genauso erreicht wird, wenn das Panel im realen Einsatz unter diesen Einstrahlungsbedingungen läuft. Bei klarem Wetter/Atmosphäre können die 1000W/m² selbst auf NN etwas überschritten werden. Solarzellen auf Satelliten in der Erdumlaufbahn bekommen - je nach Jahreszeit - das 1.325- bis 1.420-fache der Nenneinstrahlung und liefern entsprechend mehr elektrische Leistung.
Hallo Gesundes Misstrauen ist gut, ja sogar notwendig. Aber: "12 Uhr mittags ohne Wolken am Äquator gekühlt? dann mit einem guten Stepdown." hört sich nach "Meckern um des Meckern willens" oder neudeutsch bashing an. Wenn es sich um bessere Paneele handelt zu dem es zuverlässige Datenblätter gibt kann man das sehr gut vorher überprüfen. Allerdings muss man sich in das Thema etwas einlesen - also Grundwissen verschaffen. Fragen die man beantworten oder zumindest abschätzen können muss sind z.B.: Wie groß und teuer dürfen die Pufferakkumulatoren werden? Können die Paneele beliebig ausgerichtet werden? Ist eventuell sogar eine aktive Nachführung möglich ?- Hier wohl aus Kostengründen eher nicht (ist ja nicht mal eine 100W Anlage). Wie sieht es mit der Sonneneinstrahlung über den Tag/Monat/Jahr typischer Weise am Standort aus (Daten aus der Vergangenheit). Sind die Paneele später leicht zu gängig, bzw. ist alternativ gesichert das keine starke Verschmutzungen auftreten und eine Art Selbstreinigung durch den Regen stattfinden kann? Allerdings würde ich wenn diese Fragen nicht vernünftig beantwortet werden können, bzw. der Aufwand für eine solch kleine Anlage einfach zu hoch ist Pi mal Daumen mindestens die 4 bis 5fache Aufnahmeleistung installieren: Also 5V*2,5A=12,5W / 0,8 = 15,625W werden benötigt mit einen angenommen Wandlerwirkungsgrad von 80%. Also runden wir zur sicheren Seite mal auf 16W auf. So nun 4 bis 5 * 16W = 64 bis 80W also 6 bis 8 Paneele sollten es schon sein. Dabei hat man bei voller Sonneneinstrahlung und optimaler Ausrichtung natürlich sehr viel Überschuss der möglichst sinnvoll genutzt werden sollte was meistens auf einen großen Akku hinausläuft - leider sind gut geeignete Akkus (Teilladung egal, Entladung nahezu der gesamten Kapazität möglich, Zyklenfest, kaum interne Ladeverluste, robust gegenüber Überladung...) recht teuer so das die Wahl der geeigneten Technologie und sinnvolle Kapazität schwierig wird. Bei deiner "kleinen" Anwendung vielleicht einfach einen Solar geeigneten Bleiakku (eventuell auch LiFePo aber sehr teuer und nicht jedes Solarladegerät ist geeignet) wählen. Kapazität? Sehr schwierig ab zu schätzen - hängt extrem davon ab wie und wann der Verbraucher benötigt wird. Tja alles nicht so einfach und ganz bestimmt nicht Preiswert. Photovoltaik ist eine schöne Sache für das Gewissen oder als Energieversorgung in einer absoluten Insellage - aber wenn irgendwie auch nur zeitweise Zugang zum Netz besteht finanziell nicht sinnvoll - auch bei solch kleinen Anlagen wie du sie benötigst. Die Aussage beziehe ich jetzt auf den Privaten Kleinnutzer ohne eine (subventionierten) Netzeinspeisung - und selbst da dauert es Jahrzehnte bis man wenigsten auf Null herauskommt. "Normaler" oder besser konventionell mit den derzeitigen Energiemix erzeugter Strom ist aber für den Endkunden nicht (!) zu billig sondern Photovoltaik einfach viel zu teuer (und kann auch nicht mehr deutlich billiger werden - egal ob die Zellen/Module in China, Indien oder wo auch immer gefertigt werden). Jemand
Verstehe. Nur zur Info, meine Elektronik (Raspberry Pi+USB Anhängsel) soll 24/7 365 Tage ähnlich wie ein Server betrieben werden und wenn möglich mit “grüner“ Energie. Um dass zu gewährleisten dachte ich an einer guten Powerbank die zur Not auch einen Monat durchläuft und sich dann wieder aufläd. Die Panels werde ich so montieren, dass sie von Sonnenaufgang bis -untergang auf die Sonne gerichtet sind damit sie eine Möglichst hohe Leistung erbringen. Wenn och das richtig gesehen habe müsste ich dafür dann 6 Panels haben, richtig? Zur Not kann auch auf Netzteil umgeschaltet werden. Als Alternative hab ich auch das hier: https://m.reichelt.de/Module/PHAE-SP-80S/3/index.html?ACTION=3&LA=517&ARTICLE=194542&GROUPID=3493&artnr=PHAE+SP+80S&SEARCH=solarpanel&trstct=pos_29
PerLüß schrieb: > Verstehe. > Die Panels werde ich so montieren, dass sie von Sonnenaufgang > bis -untergang auf die Sonne gerichtet sind damit sie eine Möglichst > hohe Leistung erbringen. Dann musst du dir aber einen anderen Planeten suchen, ohne diese lästige Rotation und so...
PerLüß schrieb: > Um dass zu gewährleisten dachte ich an einer guten > Powerbank die zur Not auch einen Monat durchläuft und sich dann wieder > aufläd. Einen Monat? Einen Raspberry? mit einer Powerbank? Also mal von deinen 12,5W ausgegangen: 30Tage * 24h = 720h 720h * 2,5A = 1800Ah (1800.000mAh) Könnte teuer werden ;) Ich mein, das sind bei 5V 9kWh... glaub nicht, dass du eine einfache Powerbank bekommst....
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PerLüß schrieb: > Die Panels werde ich so montieren, dass sie von Sonnenaufgang > bis -untergang auf die Sonne gerichtet sind damit sie eine Möglichst > hohe Leistung erbringen. Wenn och das richtig gesehen habe müsste ich > dafür dann 6 Panels haben, richtig? Bei 12.5W Leistungsaufnahme deiner Elektronik rechne mal ganz grob mit 100W Panelleistung, wenn du ohne Zusatzversorgung über den Dezember kommen willst. Ertragsstatistiken für unterschiedliche Standorte und Panelausrichtung/-nachführung kannst du dir im PVGIS angucken http://re.jrc.ec.europa.eu/pvgis/apps4/pvest.php#PVGIS
PerLüß schrieb: > Wenn och das richtig gesehen habe müsste ich > dafür dann 6 Panels haben, richtig? Im Winter 6h schwache Sonne pro Tag maximum. Also brauchst du für 24h Betrieb mindestens 6fache Panelleistung. Und was machst du wenn wie vergangenen Winter in 50 Tagen gerade mal 40 Sonnenstunden waren? Zu deinem Witz 1 Monat überbrücken zu wollen wurde schon was geschrieben: Stefan H. schrieb: > 30Tage * 24h = 720h > 720h * 2,5A = 1800Ah (1800.000mAh) PerLüß schrieb: > Die Panels werde ich so montieren, dass sie von Sonnenaufgang > bis -untergang auf die Sonne gerichtet sind damit sie eine Möglichst > hohe Leistung erbringen. Und woher kommt der Strom für diese Nachführungsautomatik? Nachdenken, Abschätzen und Rechnen hilft immer bei solchen Projekten. Bis hierher braucht man nur die Grundrechenarten.
Jemand schrieb: > Hallo > > Gesundes Misstrauen ist gut, ja sogar notwendig. > > Aber: > "12 Uhr mittags ohne Wolken am Äquator gekühlt? dann mit einem guten > Stepdown." > > hört sich nach "Meckern um des Meckern willens" oder neudeutsch bashing > an. Kuck doch mal ins Datenblatt. Das sind TYPISCHE Werte die bei 25°C gelten, darauf würde ich eine Wette abschließen. Das heißt: Ein typisches Modul liefert das bei voller Sonneneinstrahlung (Äquator) bei Raumtemperatur (25°C). Oder etwas mehr oder weniger, je nach Glück. Jedem mit 2 Gramm Hirn ist sofort klar, dass bei Sonneneinstrahlung das Modul kaum 25°C halten wird. Es wird wärmer. Und damit liefert es weniger Energie. Ein kleiner Step-Down wird auch kaum über 85% Wirkungsgrad haben. Das kommt noch oben drauf. Meckern kann ich nicht erkennen. Wichtiger Hinweis: Optimismus ist kein Ersatz für Hirn.
PerLüß schrieb: > eine Elektronik mit 5V/2.5A Bedarf PerLüß schrieb: > Nur zur Info, meine Elektronik (Raspberry Pi+USB Anhängsel) soll 24/7 > 365 Tage ähnlich wie ein Server betrieben werden und wenn möglich mit > “grüner“ Energie. k.A. was du da alles an Elektronik ranhängen möchtest und wie schwer der Raspberry dabei schuften muss. Hast du die mittlere Leistungsaufnahme mal gemessen, um zu realistischen Werten für die Auslegung der Stromversorgung zu kommen. Mein Raspberry alleine daddelt gemütlich mit 1,8W vor sich hin. Stefan H. schrieb: > Also mal von deinen 12,5W ausgegangen: > > 30Tage * 24h = 720h > 720h * 2,5A = 1800Ah (1800.000mAh) Hast du schon mal erlebt, dass es 30 Tage ununterbrochen stockfinster ist?
Wolfgang schrieb: > Hast du schon mal erlebt, dass es 30 Tage ununterbrochen stockfinster > ist? Letzten Winter: https://www.zdf.de/nachrichten/heute/dezember-und-januar-so-truebe-wie-noch-nie-zuvor-gemessen-100.html Hier im Rhein Main Gebiet waren es "gefühlt" vieleicht 20 Sonnenstunden in 5-6 Wochen!
Der Andere schrieb: > Hier im Rhein Main Gebiet waren es "gefühlt" vieleicht 20 Sonnenstunden > in 5-6 Wochen! So ist das nun mal - trotzdem ist der Himmel nicht stockdunkel, sondern über diffuse Strahlung kommt trotzdem noch einiges rein. Bei einem steil stehenden Panel (60° in D) kommt im Dezember noch etwa 30% vom Juli-Ertrag rein. Das System ist dann nicht auf maximale Leistung, sondern auf minimale Winter-Sommer Unterschied ausgelegt. Man sollte natürlich drauf achten, dass auf dem Panel kein Schnee liegt ;-)
Und das schönste ist: Dafür gibt es Karten und Daten. Zum Teil sogar frei verfügbar hier: https://www.solarserver.de/service-tools/strahlungsdaten/deutschland.html oder hier: https://www.dwd.de/DE/leistungen/solarenergie/solarenergie.html Die Nennleistung von Solarzellen wird üblicherweise bei einer "Norm"-Einstrahlung von 1000W/m^2 und 25°C angegeben. Das heißt, wenn man im Monat 30 Tage * 24h lang diese Einstrahlung hätte (also eine Globalstrahlung von 720kWh/Monat) und das Panel immer genau senkrecht zur Haupteinstrahlrichtung stünde (Nachführung), dann würde das Panel auch genau 720h * Nennleistung an Energie liefern. Real sind es in Deutschland eher 10-30 Volllast-Stunden/Monat im Dezember/Januar und 120-180 Volllast-Stunden/Monat im Juli. Abzüglich der Ausrichtungsproblematik, die man wie eben angesprochen wohl am Besten auf den Dezember/Januar optimiert. MfG, Arno
Arno schrieb: > Und das schönste ist: Dafür gibt es Karten und Daten. Zum Teil sogar > frei verfügbar hier: Deswegen hatte ich das PVGIS verlinkt. Da kann man gleich seine gewünschte Panelausrichtung/-nachführart mit rein modellieren.
chris schrieb: >Zur Frage selbst diese hängt nicht nur von der Spannung sondern auch vom >Innenwiderstand der Solarpanele und vom Innenwiderstand der Schaltung >selbst. >Nennt sich dann Leistungsanpassung wo die maximale Leistung abgegriffen >werden kann. So ist es, ein normaler Schaltregler der die Spannung konstant halten will, würde nicht funktionieren. Weil, wenn die Spannung am Eingang sinkt, will er mehr Strom haben um das auszugleichen. Das hat zur Folge, daß die Spannung noch weiter sinkt, daß geht so weiter bis zum totalen Spannungszusammenbruch am Eingang, und es kann keine Leistung mehr gewonnen werden.
Günter Lenz schrieb: > So ist es, ein normaler Schaltregler der die Spannung konstant > halten will, würde nicht funktionieren. Zum Glück gibt es MPP-Tracker. Bei so kleiner Leistung kann man aber auch einen 12V-Akku nehmen, den direkt vom Panel speisen und der DC/DC-Wandler bedient sich dann aus dem Akku.
Hallo, > Wolfgang schrieb: > So ist das nun mal - trotzdem ist der Himmel nicht stockdunkel, sondern > über diffuse Strahlung kommt trotzdem noch einiges rein. Im Vergleich zu direkter Sonneneinstrahlung ist die Strahlungsleistung bei bedecktem Himmel vergleichsweise gering (5...10%). > Bei einem steil stehenden Panel (60° in D) kommt im Dezember noch > etwa 30% vom Juli-Ertrag rein. Das ist sehr optimistisch. Real sind es wohl eher nur ca. 15%. In ganz schlechten Zeiten, wo über Wochen die Wolkendecke durchgängig sehr dicht ist, muß man mit noch weniger rechnen. Die Sache mit Schneefall und Verschmutzung kommt noch dazu. Man wird nicht jeden Tag Wartungsarbeiten machen können. Wenn während einer 2 wöchigen Urlaubszeit schon zu Beginn Schnee auf die Panele fällt, wird die Ausbeute noch deutlich unter 5% liegen, selbst wenn mal die Sonne scheint. Gruß Öletronika
Hallo
PerLüß die hast geschrieben:
"Zur Not kann auch auf Netzteil umgeschaltet werden."
Damit hat sich dein Projekt ganz sich 100% sicher finanziell und sehr
wahrscheinlich auch Ökologisch (wenn es denn dir so wichtig ist...)
erledigt.
Selbst wenn wir das Geld mal ignorieren (ist ja Hobby):
Die Module fallen nicht von Himmel - sowohl die eigentliche
Solarzellenherstellung, als auch die Herstellung des Aluminiums und
Kunststoffs der Paneele ist sehr Energie aufwendig und was als
Primärenergie in der VR China hauptsächlich genutzt wird ist ja
allgemein bekannt (Kohle) und ja auch Stauseen sind nicht per se
Problemfrei, und sei es "nur" aus sozialer Sicht (Umsiedlung,
Zwangsenteignung, Entfremdung...).
Das Netzteil ist schon vorhanden, und unsere Energieerzeugung
(Verbundnetz) ist sicherlich weniger Problematisch, als das was aktuell
(noch?) in der VR China läuft.
Bei solch eine kleine leistungsschwachen Anlage und den vergleichsweise
hohen Aufwand an notwendiger Zusatzelektronik und notwendigen
Energiespeicher (halt ein Vollautakes Inselnetz) wird die Solar
"gewonnene" Energie niemals die vorher bei der Produktion der
Komponenten "verbrauchte" Energie auch nur ausgleichen, geschweige denn
übertreffen. -Solarzellen halten nicht ewig.
Also weltanschaulich ökologisch gesehen auch alles andere als sinnvoll.
Sei froh das du einen Netzanschluss und ein Netzteil zu Verfügung hast -
was besseres kann dir finanziell und auch der Umwelt nicht passieren
wenn so ein Kleinkram versorgt werden soll.
Wenn du etwas machen willst kauf dir ein sehr gutes Netzteil mit
optimalen Wirkungsgrad - allerdings würde dein dann altes Netzteil
umsonst hergestellt worden sein ("Energieverbrauch") also auch
Ökologisch nicht ganz einfach...
Insgesamt, auch im großen Betrachtet, ein sehr schwieriges Thema in dem
sehr viele Faktoren mit hineinspielen die alle Beachtet werden müssten
(Umwelt, Finanzen, Volkswirtschaften, Technische Entwicklung, Wertung
der Energiequellen usw.)
jemand
U. M. schrieb: >> Bei einem steil stehenden Panel (60° in D) kommt im Dezember noch >> etwa 30% vom Juli-Ertrag rein. > Das ist sehr optimistisch. Real sind es wohl eher nur ca. 15%. > In ganz schlechten Zeiten, wo über Wochen die Wolkendecke durchgängig > sehr dicht ist, muß man mit noch weniger rechnen. Du traust auch keiner Statistik, die du nicht selbst gefälscht hast, oder?
Jemand schrieb: > Damit hat sich dein Projekt ganz sich 100% sicher finanziell und sehr > wahrscheinlich auch Ökologisch (wenn es denn dir so wichtig ist...) > erledigt. Seh ich genauso. Eine leidlich zuverlässige Versorgung nur über Solar ist in DE eine Materialschlacht. - falls deine Werte mit 2.5A@5V stimmen - hast du 64kWh/a @5V Strombedarf - realistisch 85kWh/a (Umwandlungsverluste, egal ob Netzteil oder Solar) - eines deiner Module (10Wp) erzeugt pro Jahr etwa 10kWh - macht 9 Module falls der Pufferakku 6 Monate überbrückt - das wären ca. 500 große Powerbanks mit 20Ah als Puffer - finanziell wären eher 20 Panels und Puffer für 1-2 Monate sinnvoll - Ausfälle für einige Tage sind trotzdem nicht ausgeschlossen - im Sommer liefert die Solaranlage weit mehr Strom als notwendig, kann aber nicht genutzt werden
Das mit der Überproduktion im Sommer ist unvermeidlich. Eine Stufe größer könnte man mit Netzeinspeisung arbeiten.
Wolfgang schrieb: > Du traust auch keiner Statistik, die du nicht selbst gefälscht hast, > oder? Nein aber vieleicht hat er Augen im Kopf und ein gutes Gedächtnis. Ich kann mich noch ziemlich gut an den letzten Winder erinnern. Wolfgang schrieb: > Bei so kleiner Leistung kann man aber auch einen 12V-Akku nehmen Du hast die Postings des TOs gelesen? Nicht das erste sondern das: Beitrag "Re: Wie hängt die abnehmbare Leistung von der Spannung ab?"
Wolfgang schrieb: > Stefan H. schrieb: .... > Hast du schon mal erlebt, dass es 30 Tage ununterbrochen stockfinster ist? 30 Tage schlechtes Wetter erlebte ich bereits nicht nur einmal im Leben.
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