Hallo zusammen,
da mein Bordakku schlapp macht wollte ich dieses ersetzten und gleichzeitig eine Photovoltaikanlage einbauen.
Die Flut an Möglichkeiten scheint da ja unbegrenzt.
Von den Abmessungen her 353*175*190 würde eine 95 oder 100 Ah Batterie ( Akku)
passen. Ich könnte auch zwei einbauen aber es wurde mir gesagt das die dann auch nach 5 Jahren wieder fällig wäre.
Aber da ich bei zwei Akkus ja ( bei gleicher Stromentnahme) nur die Hälfte an Ladekapazität verbrauchen würde, würde sich doch auch die möglichen Ladungszyklen erhöhen oder nicht?
Mein Elektroblock gibt eine Maximale Batterieladung durch Solar von 14 A vor.
Also wie hoch kann man dann noch gehen mit der Watt zahl der Photovoltaikanlage?
Wieso geben mache 300 Watt Panels 1150 W/ h ab und andere 290 Watt Panels 1200 W/H ?
( Beides Polikristaline )
Noch mal auf die Batterie zurüch, normale Gel oder AGM , manche nennen sich auch Solarbatterie?
Je mehr ich darüber lese um so unsicherer werde ich.
Hauptgrund für die Solaranlage ist das ich auch im Winter ohne externe Stromquelle genügend Strom für das Gebläse der Heizung haben möchte.
Der Rest wäre ein positiver neben Effekt.
So, hat da jemand einen Tipp für mich?
vom charly1122
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Photovoltaikanlage/Passender Bordakku
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Die Tagesausbeute ist ein Schätzwert, hängt stark vom Einstrahlwinkel, Sonnenstunden, Temperatur und Wetter ab. Ein WoMo-Dach ist selten schattenfrei und optimal zur Sonne ausgerichtet. Also wirst Du diese Werte im Winter in unseren Breitengraden nicht erreichen. Bei der / den Batterien auf zyklenfeste achten. je weniger entladen wird und je schneller wieder nachgeladen, um so länger halten die Batterien, zyklenfeste haben dickere Bleiplatten und einen tieferen Sumpf für Ablagerungen, so dass der Zellenschluss nicht so schnell zuschlägt. GEL Batterien sind für geringe Ströme sehr gut und auch sehr haltbar, haben aber sehr lange Ladezyklen. AGM Batterien sind Bauartbedingt stärker belastbar und schneller wieder voll, Nassbatterien gasen und müssen ordentlich nach außen entlüftet werden (Knallgas). Als letzte Kategorie sind noch die LiFeYPO4 Batterien zu erwähnen, hohe Ströme, schnell geladen, tief entladbar, extrem haltbar, aber aufwendige Schutzbeschaltung und teuer. Für meinen Anwendungsfall habe ich mich für die AGM Batterien entschieden, ist der beste Kompromiss von Leistung, Preis und Haltbarkeit - speziell wenn man einen starken Wechselrichter verbauen möchte ist das eine gute Sache. Bei Deinen Platzverhältnissen scheiden leider die AGM Spiralzellenakkus aus, die haben die beste Zyklenfestigkeit, tiefentladbarkeit und Belastbarkeit. Also eine Dual Use AGM Bordbatterie mit 100Ah ist eine gute Wahl, z.B. so was hier: Du kannst sie auch als Paar verschalten, sie sollen gleich alt und baugleich sein. Beide vor dem zusammenschalten laden, um Ausgleichsströme zu verhindern. --> Link Was die Ladeleistung angeht, die Batterie nimmt sich den Strom den sie braucht, man rechnet mit maximal 1/10 der Kapazität als Ladestrom, er kann aber auch geringer sein. Wichtig ist die Ladeschlußspannung, bei AGM je nach Hersteller zwischen 14.4V und 14.8V. Die Spannung sollte man nicht überschreiten, damit die Batterie nicht gast und das Sicherheitsventil das Knallgas abläßt. Bei der Ladung ist wichtig möglichst nah an die Gasungsgrenze zu kommen, um so die Sulfatkristalle / Belag an den Platten wieder in Säure und Metall / Metalloxyd umzuwandeln - also die Batterie voll zu bekommen. Die Leistung der Solaranlage ist egal, da die Batterie bei der gegebenen Spannung nicht mehr Strom aufnehmen kann, als sie braucht, der Rest ist dann halt für die eingeschalteten Verbraucher da oder wird nicht genutzt, mehr ist immer besser.
Die Leistung der Solaranlage ist natürlich nicht egal. Bei 14 A zulässigem Strom bist du bei ca 240 Wp gut im Rennen. Noch ein bischen zur Verständigung kleines h bedeutet Stunde Großes H bedeutet Henry (Einheit der Induktivität) Ein Panel liefert eine Leistung in W (Watt). Einen Tagesertrag in Wh (Wattstunden). Watt / Stunde gibt es in unserem Womo Bereich eher nicht. Evtl. Morgens wenn die Solarleistung so langsam ansteigt mit z.B. 10 W/h. Watt pro Stunde bemisst also den Diffentialquotienten oder die erste Ableitung der Leistung nach der Zeit. Also die Leistungszuwachsgeschwindigkeit. Danke ihr zwei, da prallt ja die geballte Kompetenz auf den charly ein ;) die Physikalischen zusammenhänge sind mir im groben bekannt Rolf, (leider nicht so genau wie dir daher danke vielmals) ich habe im Internet geschaut und dort waren auf der selben WebseiteAnlagen mit 300 Watt Leistung die 1100 Watt/Stunden /(Arbeit bzw im E. Bereich Energie) und Solarmodule mit 290 Watt 1200 Watt/h hatten also ist meine Frage: wie kann ein Modul mit geringerer Leistung eine höhere Arbeit erzielen? Gibt es Qualitätsunterschiede ? Gibt es Module die besser für wärmere Regionen bzw. helle Regionen sind? Es gibt bei Winterreifen ja auch Reifen die besser für die Alpen sind und andere für ( Schmuddelwetter im Norden) ;) vielleicht hinkt der Vergleich ja aber weniger Leistung höhere Arbeit verstehe ich da nicht. Oder ist der Unterschied der Hersteller ? Gibt es einen „ Porsche“ unter den Modulen? Es gibt da schon unterschiede. Mono oder Polykristalin. Monokristalin ist besser. Die Meisten Module haben einen Wirkungsgrad des gesamten Moduls von 15% . Eine Zelle hat so 17%. Es gibt aber auch Module mit wenig über 20% die sind dann aber auch teurer. Das Gewicht ist auch noch zu beachten. Bei 195W meist 15Kg. Oder aber Folien ca. 120W für 2Kg. Batterie würde ich nicht AGM nehmen. Die meisten gehen früher defekt. Dann ist da noch die erhöte Spannung von ca. 14.8 welches vermutlich dein Bordladegerät gar nicht bringt. Also kaufe Gel.
Im Winter wirds du mit Solar nicht weit kommen. Schau mal hier: --> Link Da werden Zussammenhänge gut erklärt und in der Excel kannst Du die Parameter Panelleistung, Batteriekapazität und Verbrauch sehen, wie lange du in welchem Monat autark stehen kannst. Daa die Globalstrahlung ein Süd-Nord-Gefälle hat, kannst du auch für einen bestimmten Ort im Internet die entpsrechenden Daten für die Globalstrahlung erfahren und in die Tabelle eintragen. Otone
Die Einheiten wurden ja schon erklärt. Also entweder hat die Website die falschen, dann würde ich auch die restlichen Infos als unsicher ansehen, oder du hast nicht genau gelesen. Es müssen (bei dieser Anwendung) immer Wh sein nicht W/h. Wenn man nicht die richtigen Einheiten verwendet, kann man auch die Angaben nicht in Bezug bringen.
Der erste Wert wird meist als Wp (Watt peak) bezeichnet. Das ist ein theoretischer Wert, der (?) am Äquator zu Mittag erreicht wird, aber sicher nicht bei uns und flach montiert, wie man es bei einem Womo fast immer hat. Der zweite Wert ist ein Ertrag pro Tag. Hier rechnet aber jeder, wie er will. Oder gibts da eine Norm ? Also wie lang scheint die Sonne bei welchem Winkel... ?
Ja, auf jeden Fall. Amorphe Zellen sind recht billig, bringen aber wenig Leistung/Fläche und sind daher schwer. Die anderen unterscheiden sich relativ wenig im Wirkungsgrad. Andererseits lassen sich die Händler die leicht besseren Zellen auch sehr viel teurer bezahlen. Einige Zellen bringen auch bei flacherem Winkel oder bedecktem Himmel mehr als andere. Die Frage ist, braucht man das letzte bißchen ? Im Süden bei schönem Wetter ist es egal, da sind die Batterien bald voll. Im Norden bei schlechtem Wetter ist es auch egal, weil so oder so praktisch nichts reinkommt. RK moin ich würd bei anlagen höher 200 watt überhaupt nicht an den ebl anschließen, sondern direkt nach dem mppt regler an die verbraucher batterien gehn, gute regler können auch agm , und somit auch bis 14,8 v laden, außerdem kann der ebl auch meist gar nicht die geballte ladung aufnehmen gruß karl Also noch mal Watt / Stunde ist falsch es ist Wattstunde oder Watt * Stunde als Tagesertrag. Die Leistung eines Panels ist mit Wp angegeben Watt peek oder Watt Spitzenleistung. Das ist die maximale Leistung, die ein Panel abgeben kann (bei Normbedingungen). Angenommen ein Panel mit 100Wp wird mit der vollen Sonnenenergie 4 Stunden lang angestrahlt, dann liefert es 100W * 4 Stunden (h) = 400Wh (400 Wattstunden und nicht 400 Watt / Stunde). Ist der Unterschied jetzt verständlich? Es geht um den Tagesertrag an Energie in Wattstunden. Beispiel 100Wp Panel:  Der Strom schwankt über den Tag je nach Sonneneinstrahlung von 0A bis zum maximal möglichen Strom von Imp (bei 100Wp Modul liegt der bei 5,68A bei einer Modulspannung Vmp=17.8V , was einer Leistung von Wp = Imp * Vmp = 5.68A * 17.8V = 101.104W entspricht, Peek-Leistung wird gerundet angegeben.) Um den Ladestrom zu berechnen, der bei optimalen Bedingungen fließen könnte (MPPT Regler, 14.4V Ladespannung, 0.7V Vernichtung durch den Regler = 17.8V-0.7V = 17.1V) Leistung für die Ladung: 17.1V * Imp = 97.128W : Ladespannung bei maximalen Strom (i-Phase) 14.4V folgt : 97.128W / 14.4V = 6.74A Ladestrom / Modul. An die 4 Watt vernichtet der Regler selbst für die Wandlung. Mit 2 Modulen erreicht man 13.48A maximalen Ladestrom bei senkrechter Sonneneinstralung im Hochsommer, mit 4 Modulen wären es 27A. Nun ist ja nicht der ganze Tag "Hochsommer mit Mittagssonne senkrecht scheinend auf das Womo Dach bei 20°C". Morgens um 9:00 wird nicht mal 20% der Energie fließen und Abends 16:00 auch nicht viel mehr, und selbst die Mittagssonne im Mai liefert vielleicht 60% der maximalen Energie. Selbst wenn ein Ladegerät 1000A bei 14.4V liefern könnte, kann eine AGM Batterie mit 100Ah nur 10-11A bei der Ladespannung aufnehmen. Die Stromaufnahme hängt nämlich nur vom Innewiederstand der Batterie und der Spannungsdifferenz der Batterie zur Ladespannung ab: Beispiel: Batterie Leerlaufspannung 11.8V (leer) Ladespannung Ladegerät 14.4V Spannungsdifferenz: 14.4V-11.8V = 2.6V Innenwiederstand der leeren Batterie 260 mOhm oder 0.26Ohm aus R = U / I (Ohmsches Gesetz) folgt I = U / R = 2.6V / 0.26Ohm = 10A Ladestrom. Mehr geht nicht. Ich könnte aber mit dem fiktiven 100A Ladegerät bis zu 10 Batterien parallelgeschaltet mit 10A / 14.4V bequem laden, bevor es an seine Grenzen gerät. Bei einem Ladegerät, das nur 5A liefert bei 14.4V passiert folgendes: Die Ladespannung bricht ein auf 13.1V : 1.3V/0.26Ohm = 5A Ladestrom. So kann man beim Laden der Batterie beobachten, wie die Ladespannung bei annähernd konstantem Strom ansteigt. Um die gleiche Leistung einzuladen, braucht man die doppelte Zeit. Ich denke, damit konnte ich den Zweiflern mit Hilfe der Physik zeigen, warum es egal ist, wie stark ein Ladegerät ist und warum der Ladestrom einzig und allein von der Spannug des Ladegerätes, der Spannung der Batterie und dem Innewiederstand der Batterie abhängt. Viel hilft viel: Wenn ich 400Wp Solar auf dem Dach habe und ich bis zu 27A in der Spitze liefern kann, kann ich die 100Ah Batterie mit 10A laden und habe 17A übrig, die noch genutzt werden können Ich erreiche die 10A für die maximale Ladung aber schon morgens 9:30, so dass meine Batterie um 11:30 bereits ihre 30Ah Verbrauch vom Vorabend wieder geladen hat. Bei Bewölkung bin ich vielleicht um 13:00 oder 14:00 mit dem Laden fertig. Hab ich nur 200Wp auf dem Dach, brauche ich bei Sonnenschein kaum länger (kaum Energieüberschuss für andere Anwendungen), bei Bewölkung wird der Akku erst gegen Abend wieder richtig voll und so weiter. Hab ich 2 100Ah Batterien, kann ich im Hochsommer und klarem Himmel mit 400Wp bis Mittags 50-60Ah einladen, mit 200Wp brauche ich schon fast den ganzen Tag dafür. Bei Verschattungen, großer Hitze, Bewölkung etc. erreiche ich nie die volle Leistung. Also muss ich die Anlage überdimensionieren, um zuverlässig meine Batterien laden zu können und auch schlechtere Bedingungen abzufedern. Im Winter ist vielleicht gerade mal 10-20% der maximalen Leistung erreichbar, also brauche ich 5-10 Mal mehr Modulfläche als im Sommer.
Hallo xmbcg, würde die Rechnung mit den Daten einer Optima anders aussehen? Ruhespannung (geladene Batterie): 13.1 Volt Innenwiderstand (geladene Batterie): 0.0025 Ohm Kapazität: 75 Ah (K20) TeXas Hallo xbmcg, sehr gut und zusammenfassend erklärt, Danke Andreas
Ja, ich hab mal den Innenwiederstand des Ladegerätes und der Kabelage vernachlässigt. Wenn man es ganz genau berechnen will, muss man den in der Rechnung berücksichtigen. Außerdem verändert sich die Spannung der Batterie ja auch beim laden und bleibt nicht bei 11.8V und auf Grund des Innenwiederstandes vom Ladegerät ligt auch nicht sofort und immer 14.4V an, sondern die Spannung des Ladegerätes bricht zusammen und steigt beim Laden an.
Viel interessanter ist, daß der Innenwiderstand der Batterie ja nicht konstant ist, sondern sich mit allen möglichen Faktoren (Temperatur, Ladezustand, Alter...) ändert. Hier also von fixen Werten auszugehen, bringt kaum was, außer um sich die Grundlagen zu überlegen. Eine volle Batterie wird bei einem funktionierenden Ladegerät kaum Strom aufnehmen, da ist der Innenwiderstand egal.
Genauergesagt bricht sie nicht so einfach zusammen, sondern paßt sich den Einflüssen an. Zum einen hat sie eine Maximalspannung, die am Ende erreicht wird (Sapnnungsregelung). Zum anderen hat das LG einen eingestellten Maximalstrom, der nicht überschritten wird. Falls das bei der Last doch der Fall wäre, reduziert das LG einfach die Spannung (Stromregelung). RK Alles richtig. Aber egal wie man es dreht und wendet, der Zusammenhang von Strom, Spannungsdifferenz und resultierenden Wiederstand gelten immer und bei jedem Ladezustand und sind untereinander ableitbar / messbar / berechenbar . Über eine Messung des Innenwiederstands (Belastung mit definiertem Wiederständen und Messung des Spannungsabfalls / Stroms) kann man z.B. den Kaltstartstrom errechnen und damit eine Aussage über den Zustand / Verschleiß eines Akkus ableiten ohne den Akku tatsächlich mit z.B. 950A zu belasten und dann den Spannungseinbruch zu messen. Physikalische Gesetze gelten halt universell.
Die Gesetze gelten. Nur ist der Innenwiderstand eines Akkus leider kein einfacher ohmscher Widerstand sondern bei einer chemischen Zelle mit ihren eigenen Regeln etwas komplexer. --> Link
Das trifft es: eine Aussage. Allerdings nicht unbedingt einen fixen Wert. Weiß jemand, wie genau man da wirklich ableiten kann ? Man kann natürlich einen Reihe von Innenwiderstandspunkten aufnehmen und dann die Gerade/Kurve zur Prognose nutzen, aber gerade in den Extremwerten machen solche Kurven gern Schlenker. RK
Genau so ist es! Vor allem geben die Datenblätter der Batteriehersteller über den Innenwiderstand immer nur die Entladerichtung an. Selbstverständlich ist der Innenwiderstand der Batterie in Laderichtung anders. Zwar stimmt natürlich das Ohmsche Gesetz, aber die Milchmädchenrechnungen von oben treffen nicht zu, da sich der Innenwiderstand je nach Belastung oder Ladestrom sofort dynamisch ändert. Liebe , Alf Hochinteressante Beiträge, die man mit vergnügen lesen kann, sofern man sich dafür interessiert. Mich als Laien hat es ungemein gefesselt. :daumen2: Wirklich!! Aber es ist halt die Theorie, die sicher durch die Praxis bestätig wird. Dem TE geht es aber um eine praktische Lösung, vermute ich mal. Deshalb empfehle ich ihm als Ergänzung: --> Link Wichtig sind da weniger die Erläuterungen zum elektrochemischen Ablauf des Lade und Entladeprozesses. Vielmehr die ökonomischen Schlüsse und Hinweise des Autors zum Erwerb, Betrieb und Erhaltung einer Versorgungsbatterie. So ein Video sagt mehr als viele Worte. Albert Das Milchmädchen denkt sich, weil es den Innenwiderstand ausrechnen kann, kann Sie z.B. aus dem errechneten Innenwiderstand und gemessener Spannung den Strom berechnen. Das Milchmädchen irrt, weil Batterien keine linearen Bauelemente sind und deshalb der errechnete Widerstand nur genau für den betrachteten Arbeitspunkt gilt. Ist doch schon alles in den ersten paar posts gesagt: je nach Geldbeutel und Nutzungsverhalten: Urlaubsfahrzeug, gelegentliche Nutzung: AGM Batterie (Dual Use / Zyklenfest) bei hohem Strombedarf oder gewünschter Schnellladefähigkeit (Solar) oder GEL bei kleinen Strömen über langen Zeitraum (z.B. LED Beleuchtung...), beide passen unter dem Sitz und sind im Innenraum ohne Entlüftung benutzbar. Ganzjährige, ständige Nutzung und "Geld spielt eine geringe Rolle": LiFeYPO4 Batterien, extrem Zyklenfest, hohe Lade- / Entladeströme möglich, sehr langlebig (bis zu 10 mal haltbarer als eine Nassbatterie). Aufwendige Schutzbeschaltung nötig. P.S. Das Milchmädchen weiss das natürlich, nur muss es leider vereinfachen, denn eine Vorlesung zum Thema ist im Rahmen eines Forums eher schwer möglich - auch ist das geneigte Auditorium von den Vorkenntnissen her schwer unter einen Hut zu bringen ohne ihm ein paar vorbereitende Semester in Elektrotechnik zu spendieren :mrgreen: .... Den Experten braucht es ja übrigens auch nichts erklären :schlaumeier:
Aber für den Hausgebrauch (sprich was kann überhaupt an Ladestrom fließen) ist die Rechnung und der Bezug auf den, in den Datenblättern angegebenen, Innenwiderstand sicherlich richtig. Ich sehe hier keine Milchmädchenrechnung, sondern einen pragmatisch angesetzten Versuch, die Dinge allgemeinverständlich zu erklären. In diesem Forum gibt es unzählige Beiträge, die mit Solar- und B2B-Ladeleistungen beeindrucken, aber fast keiner fragt, ob die Batterien das alles auch aufnehmen können. Meine Meinung, Andreas Ja finde ich auch , ausgezeichnete Zusammenfassung von xbmcg ; vor allem auch mal mit Einbeziehung des Akkuinnenwiderstands und dessen Einfluss auf den erreichbaren Ladestrom . Leider ist der auf Datenblättern angegebene Innenwiderstand für die Entladung. Diesen Wert für die Ladung zu benutzen ergibt völlig falsche Ergebnisse. Liebe , Alf In meinem Beispiel war der berechnete Innenwiederstand beim Laden angegeben. Es ist tatsächlich so, dass der Strom abhängig von der Riichtung und der zu leistenden Arbeit einen anderen Wiederstand überwinden muss. Die chemischen Prozesse an den Batteriepolen trennen die Ladung und die chemischen Verbindungen errechen damit ein niedrigeres Energieniveu, ein elektrischer Strom begünstigt diese Prozesse, so ist der innere Wiederstand geringer. Beim Laden muss Energie in das System fließen und aus dem Sulfat wieder Säure / Metall mit einem höheren Energieniveau bilden. Dadurch entsteht ein weit aus höherer Wiederstand, den die Ladungsträger überwinden müssen, sie werden in die andere Richtung entgegen ihrem normalen Fluss gezwungen. Man kann sich das so vorstellen, dass man in einen Zug einsteigen will, wo die Massen einem entgegenkommen, dort spürt man den höheren Wiederstand körperlich - läuft man mit der Meute mit, ist der Wiederstand geringer. Eine nicht zu unterschätzende Randbedingung ist die Agilität der Ladungsträger (Elektronen und Ionen) im Elektrolyt. In einer Flüssigkeit können die Ladungsträger viel schneller bewegt werden, als z.B. in einem GEL. Je stärker die Ladungsträger "ausgebremst" werden, um so höher ist der Wiederstand. Deskalb haben GEL Batterien z.B. einen um 30% geringeren Kaltstartstrom und brauchen auch viel länger zum Laden. In der Luft kann man sich recht schnell bewegen, unter Wasser wird man gebremst, im Honig oder Öl kommt man kaum von der Stelle - um das mal bildhaft zu erklären. Das war für die Nicht-Profis. ;D |
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Probleme mit Solaranlage