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Modernisierung alter Spannungsversorgung


pumuckel1919 am 21 Mär 2019 21:06:19

Hallo, ich möchte meine Solaranlage modernisieren bzw. die Leistung erhöhen.
Gedacht habe ich an eine LiFeYPO4 Batterie und weiteren bzw. Leistungsstärkere Solarmodule. Das Ziel ist, komplett autark zu sein.

Meine Verbraucher sind folgende:
-Truma Gasheizung 2400W (unregelmäßig bzw. unklar)
-Truma Warmwasserboiler (jeden 2ten Tag zum Duschen)
-Kompressor Kühlschrank ca. 60L (läuft 24/7)
-Innenraumbeleuchtung (LED) ca. 10W (täglich 4-5 Std.)

Geladen werden sollen:
-Notebook
-Akkus für Drohne
-Akkus für Digitalkamera
-Handy
-Kindle

Meine aktuelle Stromversorgung enthält folgende Komponenten:
-Steuerung (EBL): Calira EVS 17/12-DS/IU
-2 Solarpanele auf dem Dach (Leistung bisher noch nicht bekannt, aber der Solarregler ist für max. 110Wp und 7A ausgelegt)
-Solarregler: Votronic SR 110 Duo (110Wp/7A)
-Batterie: Exide GEL 950Wh / 85Ah

Nutzverhalten:
-Selten bis nie Landstrom (daher autark)
-Fahrzeug wird manchmal für ca. 50-100km bewegt
-Überwiegend lange Stehzeiten (bis zu 3 Wochen)

Die konkreten Fragen sind:
-Wie sollten die Solarmodule dimensioniert sein?
-Wie sollte die LiFeYPO4 Batterie dimensioniert sein?
-Kann ich das vorhandene EBL weiterverwenden?
-Passt eine entsprechende LiFeYPO4 Batterie, unter den Fahrersitz?
-Brauche ich einen Ladebooster?
-Die Versorgung mit 230V im WoMo sollte weiterhin möglich sein, wenn ich doch mal am Landstrom angeschlossen bin (FI-Schalter/LS).

Das Fahrzeug ist ein älterer Kastenwagen von BavariaCamp Baujahr 2002, Basis ist der Citroen Jumper 244, 2,8.
Die Zusatzbatterie ist unter dem Fahrersitz untergebracht.
Das EBL unter dem Beifahrersitz.

Mir ist klar, dass die Angaben nicht sehr präzise sind, gehe aber davon aus, dass viele von euch eine ähnliche Ausstattung bzw. auch Verbraucher haben.


Freue mich auf eure Beiträge!

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andwein am 22 Mär 2019 12:31:21

Hallo "pumuckel1919"
Die Anforderung mit 3 Wochen = 21 Tage autark hat mich doch interessiert. Ich habe deshalb einmal eine Strombedarfsanalyse
erstellt. Links mit Blei, rechts mit Lithium. An Solar benötigst du 20x 100Wp Module
Mit 20x Solar bist du 21 Tage autark (wenn die Sonne scheint) ohne sind es nur 6 Tage (mit Lithium).
Dein Problem ist der stromfressende Kompressorkühlschrank!!

Mehr zum Thema "erst einmal Bedarf ermitteln" findest du hier: --> Link
Gruß Andreas

michaelm am 22 Mär 2019 12:46:33

Hallo Andreas,
super berechnung. Du hast da jetzt aber 500Ah Batterien untergeschoben.
Kannst du das mit den vorhandenen 95Ah Gel erechnen? ;)

grinsende Grüße,
Michael ;)

ManfredK am 22 Mär 2019 13:31:22

Verbrauch je Tag ca. 75 Ah
Energieerzeugung 1200 Ah je Tag

Da passt was nicht....

Vielleicht mal mit 200 oder 300 W Solarmodule wiederholen

Bodimobil am 22 Mär 2019 13:33:34

Andreas,
den Kompressorkühlschrank (120l) hast du mit 50Ah / Tag angegeben.
Der TE hat aber nur einen 60l. Mein 80l mit 2** Gefriefach benötigt ca. 24Ah bei normaler Wohnraumtemperatur.
Der 60L wird also eher bei 20Ah liegen. Ein Mehrverbrauch bei hohen Temperaturen ist in der Regel nicht kritisch, da dann genug Solar vorhanden ist.
Andreas, setze bei Kühlschrank statt 50Ah mal 20Ah ein, dann sieht die Sache schon nicht mehr ganz so extrem aus.

Gruß Andreas

Bodimobil am 22 Mär 2019 13:40:51

LED Strom halte ich auch für zu viel: Wer lässt 10LEDs a 3W durchgehend an? Bei uns sind selten mehr als 5 LEDs längere Zeit an.
Da kann man auch halbieren: 5 Ah statt 10 Ah
Je nachdem wie stark die Notebook Nutzung ist kann man da auch noch etwas sparen. In der Summe komme ich auf knapp 40Ah statt 75 Ah, also fasst die Hälfte.


Was rechnet der da?
Summe 12V 64,8
Summe 230V 0
Summe Gesamt 74,8
?????

Bodimobil am 22 Mär 2019 13:51:59

Um so länger ich mir die Tabelle ansehe um so mehr Merkwürdigkeiten finde ich:
Unter zusätzliche Energiequellen, Unterpunkt "Läuft Kühli während der Fahrt auf 12V" ist der Wert mit -55W auch viel zu hoch.
Es sind eher 20Ah/24hx13V ~ 11W.

Bei Ladung Lima kann man statt 200W dank eines 50A Boosters auch 650W einsetzen.

michaelm am 22 Mär 2019 14:37:09

Der Wert "Kühli während der Fahrt" sollte gar nicht ins Gewicht fallen. Denn, wenn der Kühli von dem Motor betrieben wird, dürfte dieser während dieser Zeit nicht zum Verbrauch gerechnet werden.
Klar ist es richtig, dass der Kühli während der Fahrt die LiMa belastet, und dadurch die Batterie nicht so stark geladen wird als wenn der Kühli aus ist. Wenn der Kühli aber von der LiMa gespeist wird, belastet dieser aber die Batterie nicht.
Der Kühli verbraucht während der Fahrt ja nicht doppelt Strom. ;)

Gruß,
Michael

Bodimobil am 22 Mär 2019 14:47:46

Es spielt auch praktisch keine Rolle - in der Tabelle aber schon.

Wenn man den Wert so ansetzt wie von mir vorgeschlagen (11W statt 55W) dann hat das praktisch kaum noch eine Auswirkung.
In der Tabelle hat der Kühlschrank aber 27% der Lichtmaschinenleistung abgezwackt, und das merkt man im Endergebniss dann schon.

Gibt es diese Tabelle irgendwo zum runterladen? Ich würde gerne meine Werte dort eintragen.

Gruß Andreas

michaelm am 22 Mär 2019 14:55:11

Klar, wenn du nur 11W statt der 55W veranschlagst hat es kaum Auswirkungen. Wenn der Kühli 55W braucht, nimmt er sie entweder aus der Batterie oder aus dem Lader. Ich darf ihn nicht als negativ betrachten beim Laden. Was der Kühli braucht ist ein anderes Thema.

Bzgl. des TE sollte die Fahrt gar nicht bedacht werden. Manchmal bewegt und Stehzeiten von 3 Wochen kannst du nicht auf den Tag berechnen.
pumuckel1919 hat geschrieben:-Fahrzeug wird manchmal für ca. 50-100km bewegt
-Überwiegend lange Stehzeiten (bis zu 3 Wochen)


Und 75Ah/Tag Verbrauch könnte durchaus passen. Es wurden ja auch nicht alle Verbraucher eingeplant.
Bei gutem Wetter dann 120Ah/Tag mit zwei Panels laden wäre auch möglich, aber auch optimistisch das für jeden Tag einzurechnen.

Grob Überschlagen, 200Ah Lithium reicht für 2 Tage ohne nachzuladen.
200Wp Solar sollten es schaffen die 200Ah in 2 Tagen wieder aufzuladen.

Ergo, bei gutem Wetter kann ich bei 75Ah Verbrauch mit 200Ah Lithium und 200Wp Solar unendlich stehen, ohne Landstrom.
Oder was mache ich falsch?

michaelm am 22 Mär 2019 15:14:28

So, die Tabelle hat den Fehler, dass die Tage Autark mit zus. Energie falsch berechnet werden. Da ist dem Andreas vermutlich ein kleiner Gedankenfehler unterlaufen.
Mit der 2000Wp Anlage wird an einem Tag der Strom erzeugt, dass man 16 Tage autark stehen kann. (16 Tage + die Zeit aus der Batterie).

so sieht vermutlich die Formel Tage autark ohne zus. aus:
entnehmbare Energie / entnommene Energie = Tage Autark
300Ah / 75Ah = 4

Andreas hat vermutlich für Tage autark mit zus. Energie berechnet:
(entnehmbare Energie + eingespeiste Energie) / entnommene Energie = Tage Autark
(300Ah + 1200Ah) / 75Ah = 20

so sollte die Formel für Tage autark mit zus. Energie aussehen:
entnehmbare Energie / (entnommene Energie - eingespeiste Energie) = Tage Autark

Jetzt kommen aber zwei Einschränkungen für die Formel.
1. Wenn die entnommene Energie = der eingespeisten Energie ist, dann haben wir eine Division durch 0 welche nicht erlaubt (oder unendlich) ist.
2. Wenn die entnommene Energie < der eingespeisten Energie ist, dann kommt ein negatives Ergebnis. Aber es sollte jedem klar sein, wenn ich mehr Energie einspeichere als entnehme, dann ist der Akku voll. Mehr als voll geht nicht.

Gruß,
Michael

egocogito am 23 Mär 2019 11:18:40

Ich denke, hier sind heftigere Werte angenommen worden, um ein gewisses Polster zu haben, das könnte man alleine an der Betriebszeit der Wasserpumpe festmachen, denn 1/2 Stunde am Tag die Pumpe laufen lassen, würde bei sehr gering angenommener Fördermenge von 5l/min inklusive der Leitungsverluste mindestens 150l/d bedeuten - schon von daher schaut's schlecht für 21 Tage Autarkie aus :-). 20Ah/d für den Kühlschrank sind mit Sicherheit zu knapp bemessen. Von daher halte ich die 60 - 70Ah/d für einen guten Ansatz, wobei aber 2kWp auf dem Dach illusorisch sind, weil im Sommer viel zu viel und im Winter für 70Ah-Verbrauch dann doch wieder zu wenig.

Stocki333 am 23 Mär 2019 14:56:10

Hallo
Ich habe den Verdacht das uns Andreas eher aus der Frühjahrslethargie aufwecken will.
Grinsend Franz

Nögel am 23 Mär 2019 17:23:04

Hallo "pumuckel1919"

Dein geplanter Verbrauch wird bei 525Wh liegen,
KS 60l Verbrauch ca. <300Wh,
Licht, TV, Wasserpumpe Verbrauch ca. 100Wh,
Laptop, Handy Verbrauch ca. 100Wh,
Heizung (Sommer) Verbrauch <25Wh.

Ein Ladebooster nutzt in deinen Fall wenig, außer als Überlastungsschutz für die Lima.

300Wp Solarmodule werden in dem Sommerhalbjahr reichen, wenn du auf 600Wp gehst, hast du auch im Frühjahr und Herbst genug Strom. In Spanien reichen 300Wp sogar zum überwintern.

Die Akkugröße sollte (160- bis 200Ah) betragen, 3- bis 4-mal so groß sein, wie dein Tagesverbrauch, dann kannst Du auch eine Regenwoche überstehen.

andwein am 23 Mär 2019 17:31:48

Sorry, meine Tabelle war in einigen Punkten missverständlich. Es ging auch nicht klar hervor was ich damit sagen wollte.
Deshalb eine neue Version mit Erklärungen zu Batteriekapazizät, Art, Solarertrag und Autarkiezeit

Bei allen Leistungsangaben und der Laufzeit pro 24h kann man getrost anderer Meinung sein. Aber an einem Punkt muss man halt mal anfangen. Der TE hat von 21 Tagen Autarkie gesprochen. Die sind ohne Probleme mit 2 Solarpanels machbar. Aber die Sonne muss scheinen. Wird es bewölkt oder neblig muss ich für 21 Tage halt mit 12 oder 15 Solarpanels arbeiten, aber wer bekommt die untergebracht?
Ich wollte zuerst darstellen wie sich der Unterschied Kompressor/Absorber auf die Bilanz bzw. die Autarkie auswirkt. In meinen Augen kommt immer zuerst die Einsparung und dann erst die Erzeugung!
Zum zweiten wollte ich dem TE den Weg zu Lithium aufzeigen (immer unter dem Gesichtspunkt der Autarkie)!
Und zum dritten wollte ich aufzeigen wie der schöne Solarertrag bei Wolken und Nebel in die Knie geht. Der TE hat nicht über seine Urlaubsziele gesagt, aber die 2 Panel Rechnung geht im Mai in Sizilien bestimmt auf, am Nordkap aber bestimmt nicht, immer über die 21 Tage gesehen!!!!
Und jetzt ein paar Antworten, es soll ja jeder verstehen:
heftigere Werte, Betriebszeit der Wasserpumpe 1/2 Stunde am Tag Ja aber jeden 2. Tag duschen mit 2 Pers????, holla
So, die Tabelle hat den Fehler, dass die Tage Autark mit zus. Energie falsch berechnet werden Ja, aber es ist schwierig alle Faktoren richtig zu gewichten.
Gibt es diese Tabelle irgendwo zum runterladen? Ich würde gerne meine Werte dort eintragen. Nein, aber ich schicke sie jedem kostenfrei zuder mir eine eMail mit Klarnamen und Adresse schickt.
Der Wert "Kühli während der Fahrt" sollte gar nicht ins Gewicht fallen. Denn, wenn der Kühli von dem Motor betrieben wird, dürfte dieser während dieser Zeit nicht zum Verbrauch gerechnet werden. Sorry, die Lima/Startbatt hat eine Leistung und die wird mit dem Kühli belastet und nicht der Aufbaubatt. zur Verfügung gestellt!! OK den Wert kann man reduzieren. Allerdings haben manche 8M Mobile auch 180l Kühlis mit Gefrierbox!
Andreas, Der TE hat aber nur einen 60l. Der 60L wird also eher bei 20Ah liegen. Ja, wie alle Werte sind es erst einmal Beispielwerte. Möchte jemand eine für ihn individuelle Berechnung, telefoniere ich mit denen.
super berechnung. Du hast da jetzt aber 500Ah Batterien untergeschoben. Kannst du das mit den vorhandenen 95Ah Gel erechnen? Ja natürlich, aber hier ging es ja um Autarkie. Ich kann ja mit 4 Panelen, jeden 3. Tag Sonne und 1000 Ah Lithium rechnen, dann nähern wir uns den 21 Tagen. Aber wer will das?
So jetzt kann jeder sich das Ganze ü+berlegen. Wer der Meinung ist, der vorliegende Algorithmus sei falsch oder zu unscharf kann mir ja Vorschläge zur Lösung schicken. Ich habe das Ganze eigentlich als Hilfestellung zu einem meiner Bücher erstellt und dort auch erklärt.
Schönes Wochenende, Gruß Andreas

michaelm am 24 Mär 2019 00:04:44

Hallo Andreas,

Danke frü die Klarstellung deiner Tabelle.
Ich finde die Auflistung gut und extem positiv.

Nur immer noch einen Punkt muss/möchte ich kritisieren.
Das ist der Punkt "läuft der Kühli während der Fahrt.

Bitte fühle dich nicht kritisiert, sondern bitte denke mal ganz offen darüber nach.

Du hast im oberen Bereich den Kühli mit xx Watt angerechnet, die der Kühli aufnimmt. Woher auch immer der Kühli diesen Wert aufnimmt.
Während der Motor läuft nimmt er diesen Wert von der LiMa, und diese Energie kann nicht in die Batterie gehen. Schon klar.
Während der Motor läuft, nimmt der Kühli aber keine Energie aus der Batterie.
Während der Motor nicht läuft nimmt er natürlich die Energie aus der Batterie.

Zur Erklärung:
Es gibt vier Szenarien.
1. Motor läuft, Kühli läuft.
2. Motor läuft, Kühli läuft nicht.
3. Motor läuft nicht, Kühli läuft.
4. Motor läuft nicht, Kühli läuft nicht.
Nehmen wir mal an, der Kühli hat 48W -> 12V = 4A.
LiMa lädt mit 96W -> 12V = 8A.

Zu 1. LiMa produziert 8A, 4A laufen n den Kühli, 4A in die Batterie.
Zu 2. LiMa produziert 8A, 0A laufen in den Kühli, 8A in die Batterie
Zu 3. LiMa produziert 0A, 4A laufen in den Kühli, der Batterie werden 4A entnommen.
Zu 4. LiMa produziert 0A, 0A laufen in den Kühli, der Batterie wird nichts entnommen.

Oder Anders.
Der Kühli braucht an einem Tag 48Ah um zu kühlen.
Bei deiner Tabelle würde er aber 48Ah nutzen, wenn der Motor nicht läuft, wenn der Motor 1h läuft, kämen nochmal 4Ah dazu, und wenn der Motor 12h läuft, dann würden 48Ah dazukommen.

Der Kühli braucht 48Ah am Tag. woher auch immer diese 48Ah kommen.
Ja, läuft der Kühli in dem Moment wenn der Motor läuft, versorgt deie LiMa den Kühli, und die Batterie weniger geladen. Aber in diesem Moment wird die Batterie vom Kühli nicht belastet.


Ich denke deine Tabelle ist eher für Absorber Kühlschränke ausgelegt. Denn der typische Absorber Kühlschrankbetreiber nutzt seinen Kühli nicht über 12V, ausser während der Fahrt.
Der Kompressor ist aber immer auf 12V, der hat ja kein Gas. für den ist es egal, ob der Motor läuft oder niht.

Gruß,
Michael

egocogito am 24 Mär 2019 10:41:00

Es ist wirklich nebensächlich, aber rein von der rechnerischen Umsetzung geht sich eine 1/2 Stunde/d für die Wasserpumpe nicht aus, selbst dann nicht, wenn zwei Personen jeden Tag duschen. Eine billige Tauchpumpe hat eine Förderleistung von etwa 15l/min., mit Leitungsverlusten - und da bin ich jetzt am unteren Rand der Leistung - gehen wir von 5l/min aus......da hapert es bei den meisten schon mit dem Volumen des Wassertanks (ich weiß, es gibt Fahrzeuge mit Tanks jenseits der 100l).

Natürlich kann man pritscheln, aber erstens wird es dann zumeist eine ziemlich kühle Angelegenheit bei 10l Heißwasser und zweitens ist es mit der angestrebten Autarkie nicht weit her. Ich stelle mir da sowieso die Frage, wie 21 Tage Autarkie funktionieren sollen....Trenntoilette ist klar, geht, aber alleine vom Trink- und Grauwasser?

andwein am 24 Mär 2019 11:38:58

michaelm hat geschrieben:Hallo Andreas, Danke frü die Klarstellung deiner Tabelle. Während der Motor läuft, nimmt der Kühli aber keine Energie aus der Batterie. Michael

Hallo Michaelm
Du hast ja recht und es gibt noch andere Unsauberheiten in der Tabelle. Aber wenn ich diese lösen will, dann muss ich mit "if" und "then" Argumenten die einzelnen Komponenten abfragen und dann habe ich eine Tabelle die keiner mehr versteht.
Da setzt ich lieber auf das Basisverständnis für Addition und Subtraktion anstatt mit Sprüngen zu arbeiten
at "egocogito"
Auch du hast recht und zeigst damit ein anderes Thema auf, nämlich die angenommenen Leistungswerte und die Nutzungszeiten.
In der Excel-Tabelle sind diese Werte für jeden veränderbar, das kann jeder halten wie er will. Ich habe eine "nicht ausführbar" jpg Datei angehängt, ganz im Sinne der Forumsleitung und der Virensicherheit, da sieht man das aber nicht.
In der Original Excel Mappe ist auch eine Aufstellung von Geräten und Leistungswerten. Wenn ihr mehr darüber wissen wollt, geht doch mal auf meine Webseite. --> Link
Gruß Andreas

Nögel am 24 Mär 2019 11:56:08

Autarkie-Zeitraum.

Akkufüllstand (160Ah) braun,
Strombedarf 525Wh,
Solarertrag von 300Wp (grün) in Nordwest Deutschland im Jahr 2018.

Das Diagramm zeigt dass ab April bis September der Ertrag höher lag als der Verbrauch. Einen höheren Verbrauch könnte es schon nicht mehr reichen. Ein größerer Akku verlängert nur den Ladezyklus.

Die 48Ah / Tag bei 60l KKS scheinen sehr hoch gegriffen zu sein, mein 130l Kompressor KS braucht bei 30° weniger als 400 Wh /Tag, Kissmann schreibt 14Wh / h im Durchschnitt, das passt.

pumuckel1919 am 24 Mär 2019 14:05:14

Hallo liebe Gemeinde!

zuallererst möchte ich mich ganz herzlich für eure tollen Beiträge bedanken!
Obwohl ich vor ca. 25 Jahren eine Ausbildung zum Industrieelektroniker gemacht habe (aber nie als solcher gearbeitet habe), bin ich etwas erschlagen von den vielen Werten und Berechnungsgrundlagen.
;-)

Ich versuche nochmal meinen Bedarf etwas zu konkretisieren.

Ich werde alleine reisen (was das Duschen betrifft ist das natürlich relevant)
Der PLatz für Solarpanele ist durch das Fahrzeug natürlich begrenzt. Es würden max. 3 Module a 100Wp auf das Dach passen.
Allerdings wollte ich mir dazu noch ein 180Wp Faltmodul besorgen.

Das wären dann als Ausgangsbasis 480Wp
Damit wäre die Frage nach der Dimensionierung der Solaranlage abschließend geklärt.

Über einen Ladebooster habe ich nachgedacht, weil ich zur Not, durch möglichst kurze Fahrten wieder Saft in die Batterie bekommen möchte. Der Schutz der Lichtmaschine ist auch ein wichtiges Argument (Dank auch dafür)

Wichtig sind mir noch die anderen Fragen.

-Wie sollte die LiFeYPO4 Batterie dimensioniert sein? (sollte nach Möglichkeit noch unter den Fahrersitz passen)
-Kann ich das vorhandene EBL weiterverwenden? (Calira EVS 17/12-DS/IU)
-Die Versorgung mit 230V im WoMo sollte weiterhin möglich sein, wenn ich doch mal am Landstrom angeschlossen bin (FI-Schalter/LS).

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