Bei den ganzen Maßnahmen, die ich in den letzten Monaten durchführen musste, um die Anlage sicherheitstechnisch auf Vordermann zu bringen, habe ich total aus den Augen verloren zu berichten wie sich die Anlage gemacht hat. Hat sich die Auswahl der Komponenten für den Einsatzzweck bestätigt? Was kann die Anlage leisten? Was hat sie bisher geleistet? Gibt es bekannte Defizite? Darauf möchte ich in diesem Artikel eingehen.
Das Youtube-Video zum Beitrag findest du hier:
In diesem Beitrag
Hinweis (Disclaimer)
Die in meinen Beiträgen gezeigten Inhalte dienen ausschließlich zu Informations- und Unterhaltungszwecken. Es liegt in der Verantwortung der Leser, jegliche Nachbauten, die auf meinen Inhalten basieren, auf eigene Gefahr durchzuführen.
Zusammenfassung der technischen Daten
Den detaillierten Aufbau meiner Anlage mit allen technischen Daten findest du in meinem Blogbeitrag vom 28.08.22. Daher hier nur eine kleine Auflistung der Vollständigkeit halber:
Photovoltaik: 2 Vollzellenmodule mit 410 Wp
Laderegler: Batteriespannung: 12/24 Volt; PV-Spannung: bis 100 Volt; Ladestrom: bis 30 Ampere
Speicher: 2 Blei-Gel-Akkumulatoren 12 Volt 100Ah C20; in Reihe zu einem 24 Volt System geschaltet
Wechselrichter: 24 Volt 2000 Watt (Dauer); 4000 Watt (5-sek. Spitze)
Die Leistungsfähigkeit erproben
Nach dem Aufbau musste ich mich an die Leistungsfähigkeit der Anlage erst einmal herantasten. Hohe Leistungen sollten planmäßig ohnehin nicht durch die Anlage bereitgestellt werden. Erstes klares Ziel war es ein bzw. zwei Kühlaggregate autark zu versorgen. Mit einer Leistung von 190 Watt während des Kühlbetriebes und ca. 0,5 kWh Energiebedarf pro Kühlaggregat und pro Tag war die benötigte Leistung vorerst überschaubar. Gestartet habe ich mit einem der beiden Kühlaggregate.
Nach 2 Wochen Betrieb habe ich dann das zweite Kühlgerät mit angeschlossen, da zum einen das Wetter sehr gut mitgespielt hat und zum anderen die Batterien am Morgen immer noch eine Spannung zwischen 25,8 und 26 Volt hatte und somit kaum Leistung über Nacht bereitgestellt werden musste. Und auch nach dem Zuschalten des zweiten Gerätes sah es ähnlich aus. Batteriespannung am morgen immer noch deutlich über 25 Volt und das Wetter hat ebenfalls mitgespielt. Bei bestem Sonnenschein entstehen also mit der genannten Konstellation keine Probleme.
Natürlich gab es zwischendurch auch ein paar bewölkte Tage. Aber auch hier wurde tagsüber genug Leistung erzeugt um die Batterien aufzuladen und auch die Batteriespannung am morgen war jeden Tag über 25 Volt. Dazu muss ich sagen, dass ich hier die Ruhespannung erfasst habe, also wenn kein Kühlaggregat aktiv war und nur die Grundlast des Wechselrichters, des Laderegler und die Elektronik der Kühlgeräte abgedeckt werden musste.
Da wir gerade vor kurzem, am 10.05.2023, einen solchen bewölkten Tag hatten, habe ich die Gelegenheit genutzt und mal am Morgen gegen 5:00 Uhr die Spannung der Batterie fotografiert:
Erster Trend erkennbar
In den Sommermonaten hat sich ein erster Trend gezeigt. An wolkenlosen sonnigen Tagen ist die Anlage deutlich unterfordert. Die PV-Module könnten viel mehr leisten als die Batterie speichern kann bzw. die Geräte tagsüber verbrauchen. Was ich rechnerisch grob ermittelt habe, hat sich bei Beobachtung des Ladevorganges bestätigt: Wenn die beiden PV-Module die volle Leistung erbringen, ist die Batterie nach 1 Stunde aufgeladen. Der Ladestrom nimmt nach einer Stunde deutlich ab.
Um diesen Trend sinnvoll zu nutzen, habe ich angefangen sämtliche Akku-Geräte tagsüber an der Anlage zu laden. Geräte wie Handys, Tablets, Laptops, E-Bike, Werkzeugmaschinen oder die Handstaubsauger, wirklich alles was einen Akku besitzt, wurde ausnahmslos an der Anlage wieder aufgeladen. Allein dieser Schritt hat die Energie, die durch die PV-Module erzeugt wurde, zeitweise von ca. 1 kWh am Tag auf 1,5 kWh pro Tag gesteigert.
Erste Probleme
Nach dem erfolgreichen Verlauf in den Sommermonaten bis in den Herbst hinein, konnte ich mit sinkendem Sonnenstand auch beobachten, dass die Leistung der PV-Module mit abnahm. Als erste Maßnahme dagegen und weil ich den Kühlschrank nicht mehr an Ort und Stelle benötigte, habe ich ihn außer Betrieb genommen. Da nun nur noch ein Gerät versorgt werden musste, konnte der Betrieb weiter aufrecht erhalten werden.
Allerdings wurden die Tage mehr, an denen morgens die Batteriespannung an die 24 Volt Grenze kam und die Gefahr einer Tiefenentladung stieg. Ich musste ab und zu ein Ladegerät zuschalten um dem vorzubeugen.
Bis ca. Mitte November, ab dann war der Punkt erreicht wo tagsüber nicht mehr genug Leistung erzeugt werden konnte um die Batterien vollständig zu laden. Somit musste das letzte Gerät, der Gefrierschrank, vom Wechselrichter getrennt und wieder an Hausnetz anschließen. Und ich habe die Anlage bis ca. März diesen Jahres außer Betrieb gelassen. Über die Wintermonate hat die Leistung die die PV erzeugt hat, ausgereicht um die Batterieladung zu erhalten.
Wieder in Betrieb seid März
Im März erfolgte dann die Wiederinbetriebnahme der Anlage in umgekehrter Reihenfolge. Zuerst wurde ein Gefrierschrank angeschlossen. Später dann, so ca. Mitte April, das zweite Gerät. Hier wurde allerdings jetzt der Kühlschrank gegen einen weiteren Gefrierschrank getauscht. Und so läuft die Anlage seitdem.
Erfahrungen und Defizite
Aus den letzten 9 Monaten hat sich also die ein oder andere Erfahrung als auch Defizit ergeben. Fakt ist das die Anlage das gesteckte Ziel erreicht hat und mit der angeschlossen Leistung zurechtkommt. Im Hochsommer sind sogar noch Leistungsreserven vorhanden.
Ganz klares Defizit ist das Ladeverhalten gegen Winter hin und der Betriebsstopp in den Wintermonaten. Auch das alles durch Beobachtungen und manuelles Eingreifen gesteuert werden muss, kann als klares Defizit betrachtet werden. Für den Probeaufbau war es vertretbar, aber jetzt muss einiges an Automation einfließen um den Aufwand deutlich zu reduzieren.
Daraus haben sich dann auch die To-Do’s aus meinem Beitrag vom 19.02.2023 ergeben:
Aufrüstung der PV-Module von 2 auf 3
Die Überwachung des Epever
Einbringung eines Unterspannungswächters
Und um die Umsetzung dieser Punkte und die Auswirkungen auf den Betrieb soll es in den nächsten Monaten gehen.
Da des öfteren schon die Anfrage kam, werde ich mich als erstes um das Thema Unterspannungsschutz bzw. Schutz gegen Tiefentladung der Batterie kümmern. Da ich hierzu die passenden Bauteile bereits vorliegen habe, kann ich damit direkt loslegen.
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