Forum: Haus & Smart Home Frage zu Photovoltaik.


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von B. P. (skorpionx)


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Ich möchte in der nächster Zeit Photovoltaik  für Heizung Unterstützung
(keine Wärmepumpe...) verwenden. Allgemeine Idee auf B6. Die sind meine
erste Schritte in die Photovoltaik. Als Unterstützung habe ich einige
Bilder vom Internet geladen. Von den Bilder geht vor dass in
Abhängigkeit von der Bestrahlung und  Temperatur gibt es Bestimmte
Belastung für Photovoltaik Modulen bei der Maximum von  Energie
in die Belastung (R...) fließt.Wie kann man die optimale Belastung
ermitteln. Berechnen oder ableiten...

: Bearbeitet durch User
von Rüdiger B. (rbruns)


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von Noname (Gast)


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U und I messen. Daraus Leistung berechnen. Die Widerstandsregelung muss 
dann den Widerstand so einstellen, dass P maximal wird. Da 
Stellwiderstände in Boilern schlecht realisierbar sind nimmt man lieber 
einen Stepdownwandler zwischen Widerstand und Solarzellen. Mit dem 
Tastverhältnis lässt sich dann die Leistung am Widerstand verändern.

von Frank E. (Firma: Q3) (qualidat)


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Der Verzicht auf eine Wärmepumpe ist aber ein Verzicht auf quasi 
geschenkte Wärme um den Faktor 4...5 dessen, was die PV-Anlage bringt. 
Warum?

Zum Test bzw. Erfahrungen sammeln empfehle ich z.B. eine kleine 
Split-Klimaanlage mit Heizfunktion um die 2...3 kW, kostet ca. 500,-.

von B. P. (skorpionx)


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Noname schrieb:
> U und I messen. Daraus Leistung berechnen.

So denke ich auch. Beim Betrieb ständig in kleinen
„Testschritten“ abtasten den richtigen Arbeitspunkt.

von B. P. (skorpionx)


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B. P. schrieb:
> Beim Betrieb ständig in kleinen
> „Testschritten“ abtasten den richtigen Arbeitspunkt.

Um schnellen zu reagieren dann auch Lichtstärke zu messen und
dann theoretischen Arbeitspunkt zu berechnen.  Das würde
schnellere Reaktion auf momentane Abdeckung durch z.B. Wolken
gebracht...

von Wolfgang (Gast)


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B. P. schrieb:
> Wie kann man die optimale Belastung ermitteln.

Ausprobieren und Messen.

Ein MPPT variiert in kurzen Zeitabständen die Belastung, misst dabei die 
entnommene Leistung und verschiebt den Arbeitspunkt zum 
Leistungsmaximum. Der MPPT passt den Arbeitspunkt dadurch laufend 
automatisch an die aktuelle Bestrahlungsstärke und Temperatur an.

von B. P. (skorpionx)


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Um etwas mit Photovoltaik zu experimentieren will ich einen
Photovoltaikmodul bestellen. Ich habe noch eine Idee... Das habe
ich kurz auf dem Bild dargestellt. Photovoltaikmodul verhält sich
als (fast...) ideale Stromquelle. Stromgröße  ist von der Belichtung
abhängig.Der Kondensator wird mit dem Strom geladen.
Nach dem erreichen von Pegelspannung U2 wird der Schalter
geschlossen und gespeicherte Energie wird in die Heizung (R...)
umgeladen. Wenn fallende Spannung den Pegel U1 erreicht wird
Schalter geöffnet und Ladezyklus  für Kondensator fängt wieder an.
Wenn MPP zwischen U1 U2 liegt dann wäre das optimal.
Ich bitte um die Meinungen....

von Dieter (Gast)


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B. P. schrieb:
> Ich bitte um die Meinungen....

Das Panel wird dadurch zu einer großen Antenne für die Abstrahlung der 
Ripple-Spannung. Aus diesem Grunde (EMV) wird das so nicht gemacht.

von Claus M. (energy)


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Rüdiger B. schrieb:
> Dann schau mal den Ertrag im Winter an:
> 
http://www.tagesgang-globalstrahlung.solar-wetter.com/html/solar-wetter_com_globalstrahlu4.html

Das ist der wichtigste Beitrag. Anders ausgedrückt: vergiss es!

von Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)


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Kann man nach dem Schema auf zwei Wegen machen, einmal mit sehr großem 
Kondensator und sehr geringer Frequenz oder mit relativ kleinem 
Kondensator und vergleichsweise hoher PWM-Frequenz, so daß die Spannung 
am Solarmodul annähernd gleich bleibt bzw. der Bereich zwischen U1 und 
U2 minimal wird.

Wirkliche Störungen sind da nicht zu erwarten, bzw. bei der PWM-Variante 
reicht ein wenig Ferrit um die PV-Zuleitung und schon kommt die 
PWM-Freqenz dort nicht mehr raus.

Die Variante mit sehr geringer Frequenz gibt es sogar bei kommerziellen 
nicht-MPP-Ladereglern. Diese laden einen angeschlossenen Akku über eine 
einfache Diode mit der PV-Spannung auf (die daher höher sein muss als 
die Akkuspannung) und wenn der Akku voll ist wird das Solarmodul 
periodisch mit einem dicken FET kurzgeschlossen. Dadurch sinkt der 
effektive Ladestrom und eine Überladung des Akkus wird vermieden. Die 
Arbeitsfrequenz solcher Regler liegt sehr niedrig, ich würde sagen 
maximal 5Hz.

von Wolfgang (Gast)


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Claus M. schrieb:
> 
http://www.tagesgang-globalstrahlung.solar-wetter.com/html/solar-wetter_com_globalstrahlu4.html
>
> Das ist der wichtigste Beitrag. Anders ausgedrückt: vergiss es!

Die Panel interessiert nicht die Globalstrahlung, sondern die 
Einstrahlung bezogen auf die Ausrichtung der Panele.

von Alexander S. (esko) Benutzerseite


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Wolfgang schrieb:
> Claus M. schrieb:
> 
http://www.tagesgang-globalstrahlung.solar-wetter.com/html/solar-wetter_com_globalstrahlu4.html
>>
>> Das ist der wichtigste Beitrag. Anders ausgedrückt: vergiss es!
>
> Die Panel interessiert nicht die Globalstrahlung, sondern die
> Einstrahlung bezogen auf die Ausrichtung der Panele.

Macht das in der Praxis einen großen Unterschied?

von Helge (Gast)


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Statt so einem Sender (halber Schaltregler) besser einen richtigen 
Schaltregler bauen.

Was soll denn an Spannung und Strom rein, und was für ein Heizer soll 
betrieben werden?

von B. P. (skorpionx)


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Ben B. schrieb:
> Kann man nach dem Schema auf zwei Wegen machen

Ich bedanke mich für deine Meinung. Bei Photovoltaik Problematik bin
ich Anfänger. Ich stelle mir vor die Aufgaben die zur Zeit nur  meinen
lernzwecken dienen. Ob ich das realisieren werde? Vielleicht. Meine
erste Aufgabe: Wie kann ich die Energie von Photovoltaik   mit
der größten Wirkung i Wärme umwandeln. Und das wäre die Lösung.
Beim konstanten  R wird in ganzem Lichtstärkebereich die
Energie in die Heizung zugeführt.
Nächste Aufgabe Wie kann ich optimal (und einfach...) durch Photovoltaik
die Spaltung von Wasser in  Wasserstoff und Sauerstoff erreichen?...

von Helge (Gast)


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im Prinzip funktioniert auch eine ganz einfache Anpassung von PV-Modul 
an Heizwiderstand ganz ohne Elektronik. Heizung so aussuchen, daß im 
durchschnittlich häufigsten Fall ungefähr MPP erreicht wird. Ist das 
z.B. bei ungefähr 70% der Maximalleistung, bist auch bei 50% und 90% 
noch nicht so weit vom MPP weg, daß eine Anpassung viel bringt. Die hat 
ja auch Verluste.

Von der Erzeugung von Knallgas würd ich die Finger lassen. Das kann 
meine Speicherbank schon zu gut, sodaß die in den Garten gewandert ist.

von Christian B. (luckyfu)


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Frank E. schrieb:
> Der Verzicht auf eine Wärmepumpe ist aber ein Verzicht auf quasi
> geschenkte Wärme um den Faktor 4...5 dessen, was die PV-Anlage bringt.
> Warum?

Wenn man keine Solewärmepumpe hat eher im Bereich 2-4. Die, die heute 
noch zu bekommen sind eher Bereich 2. Ganz überhaupt muss aber auch das 
Haus für eine Wärmepumpe gemacht sein. Es braucht also eine dicke 
Dämmung und eine Niedertemperaturheizung, idealerweise FBH. Kann man 
beides Nachrüsten. Kostete vor 12 Jahren ca. 35000 Euro (2,5 Stockwerke, 
6x9m Grundfläche). Nur wenn man das hat, kann man überhaupt sinnvoll mit 
einer Wärmepumpe heizen. Wenn die Heizung eine Vorlauftemperatur von 
70°C oder mehr braucht, wird es sehr schwierig für eine Wärmepumpe bei 
-5°C Außentemperatur noch einen COP von 2,irgendwas oder besser 
hinzubiegen. Ergo heizt man dann mit Strom und zwar im Verhältnis 1:1...

von (prx) A. K. (prx)


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Der effektivste Weg, Sonnenlicht in Raumwärme umzuwandeln, geht nicht 
über Photovoltaik und ein paar weitere Ecken, sondern direkt durchs 
Fenster.

: Bearbeitet durch User
von Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)


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Also wenn Du nur Wärme haben willst, dann macht PV nicht viel Sinn, da 
man prinzipbedingt nicht über den Modulwirkungsgrad hinauskommt. Da sind 
solarthermische Kollektoren besser. Wenn man nur Stromüberschuss 
verheizen will, ist das einzig wichtige, daß die Solarmodule weiter im 
MPP betrieben werden. Den Rest macht die Heizung alleine.

Das Thema Wasserstoff würde ich eher bleibenlassen wenn Du davon nicht 
richtig Ahnung und eine passende Anwendung hast. Keine krummen Gedanken 
wie einfach mal so die Heizung mit Wasserstoff befeuern oder so. Sonst 
versetzt es Dir am Ende das ganze Haus an eine andere Adresse.

von Matthias X. (current_user)


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Ben B. schrieb:
> Also wenn Du nur Wärme haben willst, dann macht PV nicht viel Sinn, da
> man prinzipbedingt nicht über den Modulwirkungsgrad hinauskommt.

hat aber auch Vorteile. Einfachere Rohr/Kabelverlegung. Wartungsfreier. 
Keine Probleme im Sommer wenn zuviel Wärme da ist undman 2 Wochen in den 
Urlaub fährt. Der Wirkungsgrad ist nicht ganz so wochtig wenn man 
genügend verfügbare Fläche hat, dann kommt es eher auf €/kW.

von Christian M. (likeme)


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Ich habe gerade eine PV reparieren müssen, Wasser in 2 Modulen.... auch 
bei dieser Technologie ist man nicht Wartungsfrei unterwegs.

von Oliver S. (oliverso)


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B. P. schrieb:
> Wie kann man die optimale Belastung
> ermitteln.

Dafür gibts MPPT. Die machen das automatisch. Und viel mehr als einfach 
probieren tun die dabei auch nicht.

Oliver

von Rüdiger B. (rbruns)


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Leute nehmt eine Balkonsolaranlage und kauft euch für das gesparte 
Stromgeld Gas Heizöl Holz.......

von B. P. (skorpionx)


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Über 6 Stunden in vollen Sohne von einem Photovoltaikmodul mit der
Leistung 1000 Watt haben wir die Energie zum 1000 Liter Wasser
zugeführt. Um wie viel Grad ist Wassertemperatur gewachsen?
Energie = (1000Joule/Sek.) x 6x3600Sek. =  21600kJ.
Um einen Liter Wasser um ein Grad (1 Kelvin) zu erwärmen,
benötigt man 4,19 kJ (Kilojoule).
TemperaturZuwachs =  (21600 : 4,19) : 1000 = 5,15Grad.
Für 100 Liter wäre das ca. 50 Grad. Die Wärme gespeicherte
im Wasser ist Energie! Wie kann man diese Energie in Strom
umwandeln?
Ich habe etwas über Verwendung von 12V 100Ah LiFePO4 Lithium
Batterie Akku im Internetnetz gelesen (auch YouTube). Mit welchem
Max. Strom kann man solche Akkus laden? Beim 12 Volt (nach
Umrechnung von Leistung PV... ) sind Ströme die in hunderte
Ampere gehen. Wie viele solche Akkus würde man dann brauchen...

von Thomas U. (charley10)


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B. P. schrieb:
> Über 6 Stunden in vollen Sohne von einem Photovoltaikmodul mit der
> Leistung 1000 Watt haben wir die Energie zum 1000 Liter Wasser
> zugeführt. Um wie viel Grad ist Wassertemperatur gewachsen?
> Energie = (1000Joule/Sek.) x 6x3600Sek. =  21600kJ.
> Um einen Liter Wasser um ein Grad (1 Kelvin) zu erwärmen,
> benötigt man 4,19 kJ (Kilojoule).
> TemperaturZuwachs =  (21600 : 4,19) : 1000 = 5,15Grad.
> Für 100 Liter wäre das ca. 50 Grad. Die Wärme gespeicherte
> im Wasser ist Energie! Wie kann man diese Energie in Strom
> umwandeln?

Nöö, aber HEIZEN! Mein Heizungsrücklauf wird im Winter durch den 
Speicher etwas angewärmt und braucht entsprechend weniger Gas für die 
gewünschte Vorlauftemperatur. Der Brennwertbereich bleibt dabei 
erhalten.

> Ich habe etwas über Verwendung von 12V 100Ah LiFePO4 Lithium
> Batterie Akku im Internetnetz gelesen (auch YouTube). Mit welchem
> Max. Strom kann man solche Akkus laden?

Das steht bestimmt im Datenblatt des Akkus. Schau dich mal nach 
PYLONTECH mit seinen USxxxx um. Das ist ein erweiterbares System mit 48V 
und BMS.

> Beim 12 Volt (nach
> Umrechnung von Leistung PV... ) sind Ströme die in hunderte
> Ampere gehen. Wie viele solche Akkus würde man dann brauchen...

Das legt deine Systemspannung fest und dein gewünschter 'Vorrat' an 
Energie. Der ist wiederum von deinem Überschuss abhängig.

von Nullblicker (Gast)


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Claus M. schrieb:
> 
http://www.tagesgang-globalstrahlung.solar-wetter.com/html/solar-wetter_com_globalstrahlu4.html
>
> Das ist der wichtigste Beitrag. Anders ausgedrückt: vergiss es!

Also, der Fusionsreaktor Sonne orientiert sich nach unseren Jahreszeiten 
(D) - oder?

Die "Sonnenleistung" ist immer konstant! Die Globalstrahlung ermittelt 
den Bodenertragswert (Neigungswinkel 0°).

Wenn du ein Solarmodul mit ca. 23° Neigungswinkel gegen Süden 
ausrichtest, dann hast du super Ertragsdaten im Winter!
Zwar ist der "Strahlungsweg" in der Atmosphäre länger, jedoch ist es 
kälter und die Luft oft klarer, daher hoher Ertrag. Die Module haben 
zusätzlich bei kalten Temperaturen einen viel besseren Wirkungsgrad.

Der 6 Stunden Sonnentag (9:00-15:00 Uhr) ist auch bei Südmodulen kein 
Problem, da die 6 Stunden in einem optimalen Winkel sind. Es fehlt halt 
die "indirekte" Einstrahlung wie im Sommer, die macht aber nur ca. 15% 
Ertrag aus. (Bei Schnee im Winter sorgt diese "indirekte" Einstrahlung 
noch für einen Ertragsburster. Bei steilen Modulen bleibt auch nur kurz 
Schnee liegen.)

ABER
Im Winter ist es oft neblig und "grau", das ist der wesentlicher Faktor 
für Minderertrag.

FAZIT
Wenn eine PV-Anlage für die Wintermonate ausgelegt wird (Neigungswinkel, 
Südausrichtung) sind bei sonnigen Wintertagen Spitzenerträge möglich.

Optimal ist, wenn der Aufstellwinkel variabel ist. (Winter: 20°; 
Frühjahr+Herbst: 30°; Sommer: 40°).

Natürlich sind bisher 90% der PV-Anlagen für max. Ertrag (Sommer) 
ausgerichtet und nicht für weniger konstanten Ertrag - das ist das 
Problem.

Dies alles setzt natürlich voraus, dass die tiefer stehende Sonne keine 
"Beschattung" erzeugt (Tallage, Häuserschatten):

Die Mär, eine PV-Anlage bringt im Winter nichts ist also falsch!

von asd (Gast)


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> Optimal ist, wenn der Aufstellwinkel variabel ist. (Winter: 20°;
> Frühjahr+Herbst: 30°; Sommer: 40°).

In der Praxis hat die Solaranlage die Neigung des sowieso vorhandenen 
Daches, weil alles andere (Aufständerung, etc.) viel zu teuer ist. Nur 
bei Freiflächenanlagen kann man sich den Neigungswinkel aussuchen. 
Selbst bei Neubauten nicht, denn da gibt es sicherlich Bauvorschriften, 
und dadurch wird die Neigung des Daches i.A. zu flach für den optimalen 
Winkel.

von Niemand (Gast)


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asd schrieb:
> In der Praxis hat die Solaranlage die Neigung des sowieso vorhandenen
> Daches, weil alles andere (Aufständerung, etc.) viel zu teuer ist.

Kann er dafür auch paar Fakten oder Zahlen vorlegen? Denn flach auf das 
Dach erfordert auch einen Montagesatz, u. ob da noch x Winkeleisen 
zusätzl. dazu kommen wird das Ganze nicht extrem teurer.
Die käuflichen Montagesätze aus Alu sind vllt. schön u. schick beim 
Aufbau u. lassen sich schneller verarbeiten, nur nach paar Monaten/ 
Jahren gammelt das Alu, u. sich selber was aus dem verzinktes Winkel-Fe 
zu besorgen u. ein wenig mehr Zeit bei der Montage zu investieren, läuft 
sicher bei mehr als 5 Jahren auf einen höheren Ertrag hinaus, als so ne 
hingepflasterte Fest-Installation die vllt. zu einer spez. Jahres- u. 
Tages-Zeit optimal wäre.
Verzinktes gelochtes Winkel-Eisen gibt es in jedem Baumarkt, 
Masch.Schrauben u. Muttern auch, zwei linke Pfoten mit lauter Daumen 
sollte man natürlich dabei nicht haben. Ne Flex / Metall-Sage u. 
Bohrmasch. / AkkusSchrauber ist nun auch kein Hexenwerk.

von Wolfgang (Gast)


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Alexander S. schrieb:
> Macht das in der Praxis einen großen Unterschied?

Richte ein Panel nach Norden aus. Dann siehst du es.

Nullblicker schrieb:
> Wenn du ein Solarmodul mit ca. 23° Neigungswinkel gegen Süden
> ausrichtest, dann hast du super Ertragsdaten im Winter!

Im Winter muss ein Panel steil mit Südausrichtung stehen, damit es einen 
hohen Ertrag liefert.

Ein Panel mit 1kWp liefert in FFM bei einer Neigung von 23°, Azimut Süd 
im Dezember typisch 26 kWh, bei 70° Neigung fast 36 kWh.
Hier kannst du selber den Effekt angucken
https://re.jrc.ec.europa.eu/pvg_tools/en/

von Niemand (Gast)


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Nullblicker schrieb:
> Optimal ist, wenn der Aufstellwinkel variabel ist. (Winter: 20°;
> Frühjahr+Herbst: 30°; Sommer: 40°).

Fragt sich nur von wo aus er den Winkel meint, sicher von der 
Senkrechten und nicht vom Boden?

Wolfgang schrieb:
> Nullblicker schrieb:
>> Wenn du ein Solarmodul mit ca. 23° Neigungswinkel gegen Süden
>> ausrichtest, dann hast du super Ertragsdaten im Winter!
>
> Im Winter muss ein Panel steil mit Südausrichtung stehen, damit es einen
> hohen Ertrag liefert.

Und er hat es wohl trotz seiner sonstigen Bauernschläue auch nicht 
verstanden?
Relativ steil im Winter!

Beitrag #7214609 wurde vom Autor gelöscht.
von Wolfgang (Gast)


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Ein Neigungswinkel von 0° bedeutet für mich immer noch flach liegend. 
Aber das kann man natürlich auch anders sehen.

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