Forum: Haus & Smart Home Kabellänge bei einem 1800Wp BKW


von Mircea (mircea_g)


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Hallo,

Ich will ein BKW mit 4x450Wp bauen (natürlich auf 800VA gedrosselt...). 
Die Module werden auf dem Flachdach des kleinen Mehrfamilienhauses sein 
(es gibt schon Präzedenzfälle im Haus). Das Problem: meine 
Aussensteckdose ist im EG, das Haus hat noch 2 Stockwerke. Das ergibt 
eine "Entfernung" von ungefähr 35m von der Steckdose bis zu den Modulen.

Ich habe mir 3 Lösungen ausgedacht:

A. WR (2000VA, 4 MPPT, e.g. Deye SUN-M200G4-EU-Q0) auf dem Dach, unter 
einem Modul, und 35m H05RN-F 3G2,5 bis zur Steckdose. Nachteil: WLAN 
Empfang auf dem Dach. Darüber hinaus bin ich mir nicht sicher, ob so 
eine **lange "freie" Gummileitung** (von mir aus auch im UV-beständigen 
Flexrohr) aufm Dach sein **darf** (VDE Normen?). Die Nachbarn habe die 
WR aufm Dach, allerding mit Gummileitungen von ca. 15-20m.

B. WR (auch mit 4 MPPT) bei mir im EG, dafür 4 x 35m DC Leitungen 
(6mm2). Bei einem Impp von 10A und Vmpp von 44V (Trina TSM450NEG9R.28), 
berechnet die KI einen Spannungsabfall von 2V, also ca. 4,5%. Das ist 
angeblich viel, sollte unter 3% sein. PRO: man könnte, falls man viel 
Überschuss feststellt, irgendwann den WR mit einem EcoFlow Stream Ultra 
(4 MPPT, max 500W / MPPT).

C. WR mit 1800VA und 2 MPPT (e.g. APsystems EZ1D 1800W) bei mir im EG, 
dafür 2 x 35m DC Leitungen - sprich 2 Strings a 2 Modulen. Der relative 
Spannungsabfall wäre jetzt 2,28%, also im Rahmen. In dem Fall wären 
1000W pro String, zu viel für ein EcoFlow Stream.

Ich hätte schon gerne 4 MPPTs und 4 "Strings" (also A oder B), da rum 
herum ein paar Bäume sind, die Verschattung verursachen könnten.

Bitte, was meint ihr?

von Jörg K. (joergk)


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Nimm B. Die paar Prozent sind in der Realität egal und du kommst immer 
an den WR dran.

von Thomas R. (thomasr)


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Nimm "B" denn der WR gibt maximal 800Watt aus, die Verluste sind dann 
auf der Eingangsseite und spielen bei >800W von den PV Platten keine 
Rolle mehr. Und Solarleitung ist per Definition UV beständig was man von 
den allermeisten 230Volt Leitungen nicht sagen kann.

von Mi N. (msx)


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Mircea schrieb:
> Nachteil: WLAN Empfang auf dem Dach.

Du meinst sicherlich: kein WLAN Empfang ;-)
Brauchst Du den denn unbedingt? Einmal konfiguriert sollte der Inverter 
doch still seine Arbeit erledigen. Die Leistung kann man auch am 
Einspeisepunkt messen.

Bei langen DC-Leitungen mit diesen Spannungen/Strömen würden mich 
potentielle Lichtbögen abschrecken. Die Verluste finde ich nicht so 
gravierend. Bei 230 VAC sind die Ströme viel geringer und eine 
Unterbrechung führt zum Abschalten des Inverters.
Ich würde prüfen, ob im Fehlerfall irgendetwas abfackeln könnte und 
entsprechend entscheiden.

von Heinz R. (heijz)


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Mi N. schrieb:
> Bei langen DC-Leitungen mit diesen Spannungen/Strömen würden mich
> potentielle Lichtbögen abschrecken.

wo sollen da hohe Spannungen / Ströme herkommen?

So wie ich es verstehe will er jede PV-Zelle einzeln nach unten führen, 
der WR hat 4 Eingänge

Somit fließen da max 50V / 10A - eher weniger

Ich habe es bei mir bei der Garagenanlage ähnlich gemacht, als Zuleitung 
für je 2 Platten Ölflex 5x6mm²

Aber selbst 2,5mm² wäre ausreichend, der Strom wird auch wesentlich 
geringer sein wenn der WR auf 800W begrenzt wird

von Michael B. (laberkopp)


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Mircea schrieb:
> Bitte, was meint ihr?

Lass es.

Wer für 800W BKW 4 x 6mm2 Doppelader 35m verlegen will, also 280m für 
250€, der hat eh jedes Mass verloren.

Die 4.5% vom 40€ PV Modul sind gerade mal 2€. Man investiert das Geld 
lieber in grössere Module, und nimmt 1.5mm2 Kabel, die reichen für 10A.

WR auf dem Dach, für 800W reichen 1.5mm2, Absicherung dieser Leitung 
aber 10A, nicht 16A, wegen der Länge. Gummileitung hält nicht lange, 
also Gummileitung im Rohr, ich empfehle Edelstahlwellrohr auf der 
Strecke oben auf dem Dach in Sonnenlicht, ansonsten PVC. Und ob du dann 
per WLAN deine schöne Ertragskurve ansehen kannst: Scheiss drauf. Es nur 
Spielzeug. Guckst du nach 1 Monat sowieso nicht mehr hin.

Mircea schrieb:
> WR (2000VA, 4 MPPT

Mircea schrieb:
> natürlich auf 800VA gedrosselt

Natürlich.

Natürlich bist genau du derjenige dem die 800W scheissegal sind und der 
es 'versehentlich' auf 2kW laufen lässt.

von Mi N. (msx)


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Heinz R. schrieb:
> Somit fließen da max 50V / 10A - eher weniger

Meines Erachtens reichen 50 VDC für einen Lichtbogen aus. Ich würde 
diesbezüglich keine Bedenken haben, wenn alles sauber kontaktiert ist. 
Nur bei einem Fehler und einem brennenden Hausdach könnte der Schaden 
groß werden.
Vielleicht trennst Du mal Deine Zuleitung zum PV-Modul bei vollem 
Sonnenschein und berichtest darüber.
Da ich selber gerade plane, hätte ich die Möglichkeit, Wechselrichter 
mit Pufferspeicher auf den (Holz-)Dachboden zu stellen. Das lasse ich 
aber schön bleiben ;-)

Michael B. schrieb:
> für 800W BKW 4 x 6mm2 Doppelader 35m verlegen will, also 280m für
> 250€,

Ja, wirtschaflich ist das voll daneben.

von Armin X. (werweiswas)


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Mi N. schrieb:
> Meines Erachtens reichen 50 VDC für einen Lichtbogen aus.

Das sind eher 50V abzügich dem was der MPTT des Wechselrichters als 
notendige Spannung für den optimalen Betriebspunkt erachtet.
Das Auftreten eines doppelten Fehlers will ich jetzt mal außen vor 
lassen.

von Mi N. (msx)


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Armin X. schrieb:
> Das sind eher 50V abzügich dem was der MPTT des Wechselrichters als
> notendige Spannung für den optimalen Betriebspunkt erachtet.

Gut, das ist ein Argument. Vielleicht ist ein Inverter, der nicht schon 
ab 16 V arbeitet, diesbezüglich eine 'bessere' Lösung.
Aber es interessiert mich schon, was passiert, wenn man im laufenden 
Betrieb von einem PV-Modul einen Stecker löst und ob da etwas 
wegschmoren kann.

von Heinz R. (heijz)


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Mi N. schrieb:
> Meines Erachtens reichen 50 VDC für einen Lichtbogen aus. Ich würde
> diesbezüglich keine Bedenken haben, wenn alles sauber kontaktiert ist.

Dir ist klar das die verwendeten Kabel, Stecker usw genau die Gleichen 
sind wie bei String-Anlagen die oft mit 500-1000V arbeiten?

Mi N. schrieb:
> Vielleicht trennst Du mal Deine Zuleitung zum PV-Modul bei vollem
> Sonnenschein und berichtest darüber.

Mein Akku hier hat auch ca. 50V - abgesichert unter anderem über 
NH-Sicherungen - da gibt es beim Trennen keinen Lichtbogen
Man muss halt schnell genug ziehen

von Jörg K. (joergk)


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Mit 50V 10A DC bekommt man einen Lichtbogen hin - er reißt aber wegen Dr 
Kleinen Spannung sehr schnell wieder ab. Entweder weil die Kontakte 
schnell weiter auseinander gezogen werden (was beim Steckerziehen fast 
unvermeidlich ist) oder durch minimalen Abbrand der Lichtbogenfußpunkte.

Bei String-Anlagen mit 800V sieht das ganz anders aus.
Meine Frau unterrichtet Dachdecker. Die müssen sich ja auch mit PV 
auseinandersetzen und z.B. bei Reparaturen am Dach ein Modul elektrisch 
trennen. Ich habe ihr mal einen kleinen Versuch mit einem MC4-Stecker 
der bei 10A und 200V gezogen wird gebaut. Von Isolierhülse und Kontakten 
bleibt nicht viel übrig. Das ganze dann so aufzubauen daß sie es mit zur 
Schule nehmen kann ist aber bis jetzt an meiner Faulheit gescheitert.
Stromquelle war ein Plasmaschneider.

von Jörg K. (joergk)


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Heinz R. schrieb:
> da gibt es beim Trennen keinen Lichtbogen
> Man muss halt schnell genug ziehen
Wie gerade geschrieben: Es gibt einen Lichtbogen, er verlischt aber 
sofort wieder.

von Mircea (mircea_g)


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Mi N. schrieb:
> Du meinst sicherlich: kein WLAN Empfang ;-)
> Brauchst Du den denn unbedingt? Einmal konfiguriert sollte der Inverter
> doch still seine Arbeit erledigen. Die Leistung kann man auch am
> Einspeisepunkt messen.

Ja, sorry, ich meinte natürlich "kein WLAN Empfang".

Wann das Dach optimal wäre (ohne Verschattung), dann hättest du Recht: 
Drosselung einstellen und ab aufs Dach. Und ein Shelly/Tasmota 
dazwischen für die Etragskruve.

Aber bei der Verschattung möchte ich schon die Platten/MPPTs 
"überwachen", um eine gute endgültige Platzierung zu erreichen.

von Heinz R. (heijz)


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Jörg K. schrieb:
> Ich habe ihr mal einen kleinen Versuch mit einem MC4-Stecker
> der bei 10A und 200V gezogen wird gebaut. Von Isolierhülse und Kontakten
> bleibt nicht viel übrig.

ich habe selber schon MC4-Stecker gecrimpt

Mir käme so was im Bereich 800-1000V niemals aufs Dach
erst recht nicht wenn das dann der Zimmermann mal kurz mit seinem 
Leatherman crimpt

von Rainer W. (rawi)


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Mircea schrieb:
> B. WR (auch mit 4 MPPT) bei mir im EG, dafür 4 x 35m DC Leitungen
> (6mm2). Bei einem Impp von 10A und Vmpp von 44V (Trina TSM450NEG9R.28),
> berechnet die KI einen Spannungsabfall von 2V, also ca. 4,5%. Das ist
> angeblich viel, sollte unter 3% sein.

Ob 4,5% Spannungsabfall viel sind, liegt im Auge des Betrachters. Welche 
Gründe gibt es dafür, dass der angeblich unter 3% liegen soll?

Es kommt immer darauf an, wie der Empfänger auf eine verminderte 
Spannung reagiert. Eine Glühlampe - aus der Zeit stammt dein 3% Wert 
vermutlich - reagiert auf reduzierte Spannung relativ empfindlich mit 
einer Reduzierung des Wirkungsgrades, d.h. die Helligkeit geht relativ 
kräftig runter.

Einem Wechselrichter ist es ziemlich egal, ob er 44V oder 42V an seinen 
Eingang bekommt. Bei reduzierter Einstrahlung muss er sowieso mit 
geringerer Spannung leben. Zu deinem Trost: Die 4,5% Spannungsabfall 
hättest du nur bei voller Sonneneinstrahlung, bei weniger Licht geht der 
Spannungsabfall ebenfalls zurück.
Die Leistung geht dir natürlich verloren. Bei PV ist es ein simples 
Rechenexempel, ob sich der Mehraufwand zur Verringerung der Verluste 
(z.B. 10mm² Kabel) gegen den zusätzlichen Ertrag rechnet.

von Heinz R. (heijz)


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Rainer W. schrieb:
> Bei PV ist es ein simples
> Rechenexempel, ob sich der Mehraufwand zur Verringerung der Verluste
> (z.B. 10mm² Kabel) gegen den zusätzlichen Ertrag rechnet.

o ganz einfach zu rechnen ist das in dem Fall nicht - oder aber doch 
sehr einfach

Der WR wird ja angeblich auf 800W begrenzt
Somit sind sämtliche Verluste sobald die Zellen mehr als 800 + X Watt 
liefern total egal

Jetzt kommt der Winter, mit ach und Krach werden die 800W erreicht
sind dann  bei kalten Temperaturen ca. 40V - somit ca. 5A
Auf diese 5A musst das Kabel auslegen, die Verluste berechnen

da reicht 1,5mm² locker aus

von Michael B. (laberkopp)


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Rainer W. schrieb:
> Welche Gründe gibt es dafür, dass der angeblich unter 3% liegen soll?

Er überträgt Vorschriften für die 230V~ Hausinstallation im ahnungslosen 
Analogieschluss auf seine 44V DC Leitung.

von Mircea (mircea_g)


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Michael B. schrieb:
> Rainer W. schrieb:
>> Welche Gründe gibt es dafür, dass der angeblich unter 3% liegen soll?
>
> Er überträgt Vorschriften für die 230V~ Hausinstallation im ahnungslosen
> Analogieschluss auf seine 44V DC Leitung.

Naja, anscheinend ist es eine **Empfehlung** im NEC der Amis [1]: "NEC 
doesn’t require the calculation of voltage drop because it’s not a 
safety issue. However, it does recommend a maximum voltage drop of 3%. 
It is recommended to have up to 2% voltage drop at the DC side while 
only 1% is accepted at the AC side of the system for a total of 3% in 
voltage drop for the entire system."

Ich frage mich, ob der VDE eine ähnliche Empfehlung im DC-Bereich 
ausgesprochen hat...

[1] https://www.e-education.psu.edu/ae868/node/967

von Heinz R. (heijz)


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ich frage mich wer diese Zahlen festlegt

warum sind 2% gut, 3 % schlecht  - ohne auf die konkrete Situation 
einzugehen?

von Mircea (mircea_g)


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Michael B. schrieb:
> Wer für 800W BKW 4 x 6mm2 Doppelader 35m verlegen will, also 280m für
> 250€, der hat eh jedes Mass verloren.

Ja, ich gebe es zu, günstig ist das nicht. Deswegen habe ich die Lösung 
C vorgeschlagen. Und... 35m H07RN-F 3G3,5 sind "nur" 110 Euro :)

> Die 4.5% vom 40€ PV Modul sind gerade mal 2€. Man investiert das Geld
> lieber in grössere Module, und nimmt 1.5mm2 Kabel, die reichen für 10A.
>
> WR auf dem Dach, für 800W reichen 1.5mm2, Absicherung dieser Leitung
> aber 10A, nicht 16A, wegen der Länge. Gummileitung hält nicht lange,
> also Gummileitung im Rohr, ich empfehle Edelstahlwellrohr auf der
> Strecke oben auf dem Dach in Sonnenlicht, ansonsten PVC. Und ob du dann
> per WLAN deine schöne Ertragskurve ansehen kannst: Scheiss drauf. Es nur
> Spielzeug. Guckst du nach 1 Monat sowieso nicht mehr hin.

Danke für den Tipp mit dem Edelstahlwellrohr!

Was ein B10 LS angeht: die Aussensteckdose ist auf dem Stromkreis mit 
dem Wohnzimmer und mit dem Arbeitszimmer. Diesen Stromkreis auf 2300W zu 
begrenzen ist ein bisschen suboptimal. Ein neues Kabel mit einem neuen 
B10 Stromkreis ist ausser Frage, da die UV "am anderen Ende" der Wohnung 
ist.

Von daher finde ich 3.5mm2 besser. Idealerweise sollte man die 
Schleifenimpedanz am WR-Ende der Gummileitung messen, um 
sicherzustellen, dass die Abschaltzeit eingehalten wird, richtig?

Was WLAN angeht, habe ich schon geantwortet.

> Natürlich bist genau du derjenige dem die 800W scheissegal sind und der
> es 'versehentlich' auf 2kW laufen lässt.

Wieso diese Annahme, bitte?

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


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Also was ich dazu gerade sagen kann ...
lange und zu dünne Kabel sind scheiße. xD

Ich habe im Moment mit meiner Spiel-PV 865Wp Modulleistung bei 27,5V 
MPP-Spannung. Die sind im Moment über ca. 8 Meter 2x 2,5mm² mit meinem 
Laderegler verbunden, und es fließen 21A. Allerdings wird der MPP vom 
Laderegler (mit MPP-Tracker) bei 21,0..20,6V gefunden - etwa 6..7V 
weniger als erwartet. Ich finde es gar nicht so abwegig, daß da im 
Moment 120..140W im Kabel hängenbleiben und das ist natürlich großer 
Mist.

von Andreas M. (amesser)


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Ben B. schrieb:
> Laderegler (mit MPP-Tracker) bei 21,0..20,6V gefunden - etwa 6..7V
> weniger als erwartet. Ich finde es gar nicht so abwegig, daß da im

Völliger Unsinn. Die 27,7V MPP aus dem Datenblatt deines Solarpanels 
gelten nur bei einer bestimmten Außentemperatur. Garantiert nicht bei 
den mindestens 40°C (vermutlich eher deutlich mehr) die dein Modul heute 
hat. Schau dir mal die Temperaturkennlinie einer Siliziumdiode an.

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


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Dann sinds eben "nur" die Hälfte an Verlusten. Das Kabel wird jedenfalls 
deutlich merklich warm, so daß ich da auf jeden Fall 
Optimierungspotential habe.

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