Website um ein Off-Grid System zu berechnen

[Mathias B. (dedi)]

Hallo Zusammen, ich würde gerne ein Off-Grid System berechnen. Off-Grid 
bedeutet, dass ich einen Verbraucher habe, der Netzunabhängig betrieben 
wird. Für diesen Verbraucher brauche ich 12V und 5-7 Watt.

Das ganze soll versorgt werden mit einem 30W PV Panel und einem LiFePO4 
Akku, 100 / 200 Ah.

Ich kannte mal eine Website, kann die aber aktuell nicht wiederfinden. 
Man konnte da genau das berechnen. Da konnte man die Geokoordinaten 
angeben und die Ausrichtung des Panels. Und man bekam dann zurück 
wieviel Energie ein PV Panel an dem genauen Standort pro Jahrestag 
generieren wird. Man konnte den Verbrauch angeben und auch den Akku und 
dann wurde berechnet, ob die Energiemenge ausreicht um die Anlage 
dauerhaft zu betreiben.

Kennt evtl. jemand dieses Projekt noch und kann die URL sagen? THX

[Pandur S. (jetztnicht)]

Und das Wetter ? Das kann Faktoren bewirken. 3 Wochen Regen, 6 Wochen 
Regen ?

[Michael B. (laberkopp)]

Mathias B. schrieb:
> Ich kannte mal eine Website

Es gibt viel Stuss im Web.

Man KANN das nicht berechnen, man könnte höchstens aus der Vergangenheit 
berechnen welche Auslegung damals nötig gewesen wäre, wenn keine 
Probleme wie Schnee, Blätter, Vogelkacke aufgetreten wären, welche Jahre 
die Auslegung geschafft hätte.

Aber ob das auch in Zukunft, bei Vulkanausbruch oder Saharastaub, bei 
den üblichen Jahren ohne Sommer (1816,1437...) noch passt, kann niemand 
berechnen.

[Mathias B. (dedi)]

Michael B. schrieb:
> Man KANN das nicht berechnen, man könnte höchstens aus der Vergangenheit
> berechnen welche Auslegung damals nötig gewesen wäre, wenn keine
> Probleme wie Schnee, Blätter, Vogelkacke aufgetreten wären, welche Jahre
> die Auslegung geschafft hätte.

Sicher kann man das. Es gibt Statistiken über das Wetter. Es gibt 
minimal und maximalwerte. Und gegen statistische Ausreißer gibt es die 
Akku-Reserve. Und der Rest ist eben Rest-Risiko.

[Dieter P. (low_pow)]

So eine Seite gibt es, ja, als Abschätzung für solche Systeme.
Spielraum bei der Auslegung bleibt immer.
Gefühlsmäßig würde würde ich einfach so meinen,
für den genannten Akku ist ein Modul mit 30 Wp zu wenig.

sollte mit einem Internetbrowser / Javascript laufen:

pvgis

Standort auf der Karte wählen und Inselanlage.

https://re.jrc.ec.europa.eu/pvg_tools/en/tools.html

[Mathias B. (dedi)]

Dieter P. schrieb:
> Standort auf der Karte wählen und Inselanlage.

Perfekt, genau die Seite meinte ich auch, ich habe nur den Punkt 
Off-Grid nicht gefunden dort. Jetzt passt es. Danke!

Ich habe mal mit den Werten etwas herum gespielt. 30Wp ist tatsächlich 
zu wenig, ich brauche eher 75Wp und muss das Gerät im November bis 
Februar / März eher sparsam betreiben, damit die Energie reicht.

Jetzt weiß ich, in welche Richtung es geht.

[Markus M. (Firma: EleLa - www.elela.de) (mmvisual)]

Ich würde diesen Ansatz für das Berechnen nehmen:

Verbrauch:
12V 0,5A (144 Watt/Tag)
Akku:
12V 200Ah (2400 Watt/h)

Damit könnte man bei einer Entladung bis zu 20% Akku-Füllstand bis zu 
160 Tage überbrücken, ohne Solarzellen.
Das ist schon mal eine ganze Menge, man kann damit sicher den ganzen 
Winter und Schnee locker überbrücken.

Nun geht es um das Laden:
30W Peak * 0,5 für Sicherheit = 1,25A Strom für ca. 8h Sonne am Tag, 
entspricht 120 Watt/Tag.
Beim Verbrauch von 144 Watt/Tag wäre das schon mal zu wenig und nur bei 
besten Bedingungen tauglich - Laden für schlechte Zeiten geht eigentlich 
nicht.

Bei einer Solarzelle 100W Peak * 0,5 = 4,1A für ca. 8h Sonne am Tag. 
entspricht 400 Watt/Tag. Der Strom reicht aus für das Gerät und man kann 
noch zusätzlich genügend den Akku wieder mit 256 Watt/Tag laden.
Wenn der Akku komplett leer wäre, dann würde der Akku nach ca. 10 Tagen 
Sonne wieder voll sein.

Bei einem 30 Watt Panel und bester Leistungsabgabe könnte der Akkue noch 
gerade so geladen werden, jedoch gibt es da kein Spielraum für 
schlechteren Wirkungsgrad bei großer Hitze und Alterungsbedingte 
schlechtere Leistung.
Mit einem kleineren Akku (100Ah) könnte es über den Winter knapp werden.

Daher lieber das ganze großzügiger auslegen, damit das System auch noch 
in 5 Jahren funktioniert.

[Mathias B. (dedi)]

Markus M. schrieb:
> Verbrauch:
> 12V 0,5A (144 Watt/Tag)
> Akku:
> 12V 200Ah (2400 Watt/h)

Irgendwie wirfst du da mit Einheiten kreuz und quer.
Nein, es sind 144Wh Verbrauch pro Tag.
Und es sind 2400Wh im Akku

Markus M. schrieb:
> Damit könnte man bei einer Entladung bis zu 20% Akku-Füllstand bis zu
> 160 Tage überbrücken, ohne Solarzellen.

Da LiFePO4 kann ich den Akku fast komplett leersaugen.
Und 2400 Wh  144 Wh  Tag => 16 Tage, nicht 160.

Markus M. schrieb:
> Bei einer Solarzelle 100W Peak * 0,5 = 4,1A für ca. 8h Sonne am Tag.

Hä?? Was berechnest du da? Wieso Wp * 0,5 (irgendwas) gibt 4,1A.

Markus M. schrieb:
> entspricht 400 Watt/Tag.

Was ist denn Watt/Tag für eine Einheit?


Also das Tool sagt mir, dass ich im Best Case 200 Wh aus der PV bekomme. 
Eher Richtung 150 Wh. Und das halte ich für realistisch.

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Mathias B. schrieb:
> Für diesen Verbraucher brauche ich 12V und 5-7 Watt.
1. Gehts ein wenig definierter?
   5W oder 7W ist immerhin fast der Faktor 1,5...
2. Braucht das Ding diese Leistung dauerhaft?

> der Netzunabhängig betrieben wird.
Du brauchst also pro Jahr für das Ding schlimmstenfalls 7W * 24h/d * 
365d = 61kWh.

Wenn du in den ertragreichsten Gebieten Deutschlands lebst (z.B. in 
Freiburg), dann kannst du laut der verlinkten Seite mit dem 30Wp Panel 
bei statischer Ausrichtung grade mal 34kWh erzeugen.

Fazit: wenn du den Akku nicht sonstwie auch noch lädst, wird das nicht 
dauerhaft funktionieren.

[Sherlock 🕵🏽‍♂️ (rubbel-die-katz)]

Aus dem Bauch heraus würde ich den Akku so auslegen, das er alleine 
mindestens 5 Monate lang reicht, damit man damit sicher über den Winter 
kommt.

Oder man braucht halt notfalls noch eine andere Energiequelle.

[Εrnst B. (ernst)]

Wenn das an einer Off-Grid location ist, ist Platz doch wohl eher 
weniger ein Problem...

30Wp - Modul kostet 25€
450Wp - Modul kostet 50€
Doppelter Preis, 15-fache Leistung.

Wenn der Platz da ist, seh ich überhaupt keinen Grund, das so knapp auf 
Kante zu dimensionieren.

[Mathias B. (dedi)]

Lothar M. schrieb:
> 1. Gehts ein wenig definierter?
>    5W oder 7W ist immerhin fast der Faktor 1,5...

Leider nicht, in dem Ding ist eine CPU drin, dementsprechend kann es 
sein, dass es mal mehr Strom verbraucht wenn es viel zutun gibt und mal 
weniger, wenn weniger zutun ist.

Lothar M. schrieb:
> 2. Braucht das Ding diese Leistung dauerhaft?

Wie geschrieben, schwankt die Leistung, wenn das Device aber an ist, 
wird es die ganze Zeit den Strom benötigen, um die 5W. Wird das Device 
dauerhaft benötigt? Nun im Winter in der Nacht wahrscheinlich eher 
weniger. Aktueller Plan ist deshalb, das Device im Winter in der Nacht 
auszuschalten.

Lothar M. schrieb:
> Wenn du in den ertragreichsten Gebieten Deutschlands lebst (z.B. in
> Freiburg), dann kannst du laut der verlinkten Seite mit dem 30Wp Panel
> bei statischer Ausrichtung grade mal 34kWh erzeugen.

Mit 30Wp kann ich es absolut vergessen. Das passt hinten und vorne 
nicht. Hingegen mit 100Wp sieht es bis auf den Winter am tatsächlichen 
Standort besser aus. Da habe ich nur im Winter Probleme. Die ich wie 
gesagt lösen kann, in dem ich einfach das Device in der Nacht ausschalte 
oder die gesamte Anlage sagen wir mal zwischen Dezember und Januar 
abklemme, reinige, die Akkus vernünftig lade, etc.

[Sherlock 🕵🏽‍♂️ (rubbel-die-katz)]

Berücksichtige auch, dass einige Akkutypen schnell degradieren, wenn sie 
entladen herum stehen.

[Matthias S. (dachs)]

Mathias B. schrieb:
> Da habe ich nur im Winter Probleme.

Ja, zum Beispiel das Problem, dass LiFePO4 bei Kälte nicht geladen 
werden dürfen.

[Mathias B. (dedi)]

Matthias S. schrieb:
> Ja, zum Beispiel das Problem, dass LiFePO4 bei Kälte nicht geladen
> werden dürfen.

Dieser Winter war extrem kalt, wir hatten aber nur 4 Tage Temperaturen 
unter 0°C Tagsüber. Ich würde sagen, es reguliert sich von selbst. Zur 
Not packe ich da noch ein kleines BMS rein, dass bei Kälte das Laden 
unterbindet.

[Pandur S. (jetztnicht)]

Allenfalls waere alles optimierbar wenn man die effektive Anwendung, mit 
dem gewaehlten Geraet wuesste.

[Oliver S. (oliverso)]

Mathias B. schrieb:
> Es gibt Statistiken über das Wetter. Es gibt
> minimal und maximalwerte. Und gegen statistische Ausreißer gibt es die
> Akku-Reserve.

Wenn die Akkureserve und damit dann auch die PV-Überdimensionierung dann 
mehrere hundert Prozent betragen muss, damit das auch sicher 
funktioniert, kann man sich das Rechnen auch gleich sparen.

Oliver

[Mathias B. (dedi)]

Oliver S. schrieb:
> Wenn die Akkureserve und damit dann auch die PV-Überdimensionierung dann
> mehrere hundert Prozent betragen muss, damit das auch sicher
> funktioniert, kann man sich das Rechnen auch gleich sparen.

Verstehe jetzt die Aussage nicht. Mehrere hundert Prozent gegenüber 
wovon?

Und ich weiß auch nicht, was du hast. Denn ob man das ganze 
überdimensioniert, weiß man erst dann, wenn man das mal berechnet hat.

[Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)]

Vielleicht reicht schon ein 12V 60W Kit für rund 20 Euronen aus.
Naja, kostet doch deutlich mehr. Die Angaben bei der Ausgabe der 
Suchmaschine hielten nicht, was diese versprachen.