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Solar-Strom / PV-Anlage - Druckversion

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+--- Thema: Solar-Strom / PV-Anlage (/Thread-Solar-Strom-PV-Anlage)

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Solar-Strom / PV-Anlage - Stephan - 29.09.2023

Hallo Zusammen,

hier mal das Thema Solarstrom da wir gerade unsere AP für die Tillies dahingehend erweitern.

Aktuell sind wir zu dem Entschluß gekommen das es aus unserer Sicht nur eine sinnvolle Alternative zur Nutzung von Solarstrom gibt. Geplant ist, mit einem Balkonkraftwerk einen 600l IBC direkt und ohne Batteriespeicher / Akku aufheizen. Der IBC sitzt unter dem Fischtank und ist nicht mit dem System gekoppelt. Die Solarenergie soll in Form von Wärme für die Nacht gespeichern werden und über Thermik zu den Tillies bzw. in das GW im GW gelangen. 

Um die Wärmeenergie im GW und bei den Tillies zu halten werden wir noch zusätzlich ein GW im GW bauen so das das warme Wasser seine Wärmeenergie nur in dieses GW im GW abgibt.

Das eigentliche Problem bei PV-Anlagen, der Strom wird bereitgestellt wenn man ihn am wenigsten benötigt. Die banalen Fakten:

  1. Im Sommer ist überreichlich verfügbar, aber die Stromkosten für die AP sind aufgrund der hohen Temperaturen gering und somit hat man eine minimale Ersparnis
  2. Analog; die meiste Energie wird ganz generell in der Nacht benötigt wenn die Sonne eben nicht scheint
  3. Das Zwischenspeichern in Akkus erscheint uns mit unnötig hohen Kosten verbunden
  4. Der Aufbau ist kompliziert, würde ich wahrscheinlich hinbekommen aber
  5. ich vermuten das sich die Kosten nicht wirklich amortisieren

Bin gespannt auf Eure Ideen und Argumente und habe direkt eine Frage. Da ein 600W Panel eher selten die volle Leistung bringt frage ich mich ob die 300W Stabheizung oder die 500W Stabheizung bei z.B. 200W Leistung des Panels effizienter arbeitet?

Gruß
Birgit und Stephan

Möglicherweise auch ein spannend Thema: https://aquaponik-forum.de/Thread-Stromausfall-Vorkehrungen? Die Welt hat sich weitergedreht und vielleicht habt Ihr neue Erkenntnise.

RE: Solar-Strom / PV-Anlage - ghost155x - 02.10.2023

Hallo,
So ein Heizstab ist ja eigentlich eine recht simple Angelegenheit. Salopp gesagt ist da ein Draht drin der Wiederstand leistet und sich deswegen erwärmt. Um das jetzt genau zu sagen müsste man die Wiederstände kennen und wieviel Strom und Spannung anliegen. Dann könnte man das theoretisch genau ausrechnen. Das Problem ist ja das die Werte sich ja auch verändern 😅. So vom Gefühl her würde ich sagen das in dem mit der geringen Leistung, wohl ein dünnerer Draht sein wird. Der im unteren Bereich etwas besser abschneiden sollte. Dem steht dann aber gegenüber das der ab 300w keinen zusätzlichen Nutzen bringen wird. Also an einem schönen und sonnigen Winter Tag könnte es dann durchaus sein das die Anlage auch mal mehr als 300w liefert, die man dann nicht nutzen kann. Da möchte ich also lieber keinen Rat geben 😅.
Ich gehe jetzt mal davon aus das ihr das als Insel Anlage betreiben möchtet. Ins Hausnetz eingespeist wird ja eh nur der erzeugte Strom mit dem verbrauchten Strom verrechnet. Da ändert sich dann an Spannung und Strom ja nichts und die würden immer mit voller Leistung laufen.
Schönen Gruß
Thorsten

RE: Solar-Strom / PV-Anlage - Stephan - 03.10.2023

Hallo Thorsten,

besten Dank für die Antwort. Werde mal meinen Freund bitten die beiden Heizungen durch zu messen, wahrscheinlich habe ich dann auch schon die Antwort da er Elektrikermeister ist, aber aktuell im Urlaub. Und ansonsten Versuch macht klug.

Gruß
Stephan

RE: Solar-Strom / PV-Anlage - ghost155x - 03.10.2023

Ja das Problem ist ja eigentlich, das man erst mal auch gar nicht weiß wieviel die PV Anlage überhaupt leistet. Das weiß man ja erst nach einem Jahr 😅, wenn man sich mal die Erträge in einer App mal anschauen kann. Da ist es eigentlich egal welchen man benutzt, der andere wäre dann wahrscheinlich die bessere Wahl gewesen 😅. Ich drücke dir auf jeden Fall die Daumen, ich habe bei 50/50 Chancen irgendwie nie Glück 😅.
Schönen Gruß
Thorsten

RE: Solar-Strom / PV-Anlage - NBGer - 03.10.2023

Hallo,
hier mein unfundiertes Halbwissen zu der Frage:

ich denke nicht, dass ein Balkonkraftwerk dazu geeignet ist, unabhängig vom Stromnetz betrieben zu werden. Die sind dafür wahrscheinlich nicht vorgesehen.
Der Wechselrichter des Balkonkraftwerks muss sich auf die Phasenlage des 50 Herz Stromnetzes aufsynchronisieren. Ist kein externer Wechselstrom vorhanden, dann wird da wahrscheinlich gar nichts rauskommen.
Die Heizstäbe musst Du bestimmt nicht messen, das ist ein Heizdraht! Kann man ausrechnen:

P = U*I  --> I = P/U  bei P = 300W und U = 230V ergibt sich ein Strom von 1.3 A
und
R = U/I , der Heizstab hat also einen Widerstand von 176 Ohm
sollte das stimmen, müsstest Du das Balkonkraftwerk an das Stromnetz anschließen. Ich weiß nicht wie schlau die Teile sind; vielleicht haben die ja einen Ausgang, an dem man erkennen kann, ob die gerade Strom liefern. Das müsste genutzt werden, um über ein Relais den Heizstab anzusteuern. Ansonsten müsste man sich sowas selber bauen.
Ich habe mal so etwas am Arduino verwendet:
https://www.amazon.de/gp/product/B07PMGHC95/ref=ppx_yo_dt_b_asin_title_o06_s00?ie=UTF8&psc=1

RE: Solar-Strom / PV-Anlage - ghost155x - 04.10.2023

Ich habe habe auch noch mal über die Angelegenheit nachgedacht. Ich würde es eigentlich für sinnvoller halten den Strom wirklich in das Hausnetz einzuspeisen. Es gibt sicher auch Wechselrichter die den Betrieb als Inselanlage ermöglichen (für Boote oder so) aber die Standard Wechselrichter haben einen NA Schutz (Netz Abschaltung). Das heißt die schalten bewusst ab wenn der Strom ausfällt, damit auch gefahrlos am Netz gearbeitet werden kann. Zum anderen hast du ja auch gesagt, das der Strom zur Verfügung steht wenn er nicht gebraucht wird. Wenn Du den in das Hausnetz einspeist würde der ja auch verbraucht werden, egal was für Geräte gerade an sind. Wenn Du jetzt den Heizstab wirklich nur betreiben möchtest, wenn die PV Anlage wirklich Strom liefert, könnte man das relativ einfach mit ein paar WiFi Steckdosen machen. Die von zb Shelly erfassen auch den Strom der gerade fließt und lassen sich programmieren. Da könnte man zb einstellen das der Heizstab nur angehen soll wenn die PV Anlage >200w produziert oder so. Dann würde man zwar immer noch eventuell 100w bezahlen aber wenn der Heizstab nicht benötigt wird, würde irgendwas anderes den Strom verbrauchen (Pumpen, Fernseher oder was auch immer).
Schönen Gruß
Thorsten
PS puh das ausrechnen ist natürlich eine gute Idee 🤦‍♂️. Da bin ich gar nicht drauf gekommen 🙈. Ich bin vor 25 Jahren in den Glasfaserkabel Bereich gewechselt und da fehlt mir jetzt wohl ein bisschen die Übung 😅.
Schönen Gruß
Thorsten

RE: Solar-Strom / PV-Anlage - ghost155x - 04.10.2023

Ich habe für nächstes Jahr ja auch vor eine Balkon Solaranlage zu installieren. Ich habe mir dafür in meine Unterverteilung ein Shelly 3EM installiert, um mir meinen Stromverbrauch mal genauer anzuschauen.
Hm kann man Bilder hier nur über eine URL hochladen? 🤔
Naja ich habe eben mal einen Screenshot von gestern gemacht und schreibe das dann einfach mal der Reihenfolge nach runter. Von 8-20 Uhr sollte ja reichen.
Total waren es gestern bei mir 5,19 kw
8.00 waren es 89w
9.00 waren es 266,7w
10.00 waren es 274,6w
11.00 waren  es 296,3w
12.00 waren es 224,3w
13.00 waren  es 297,2w
14.00 waren es 220,3w
15.00 waren es 419,4w
16.00 waren es 213,3w
17.00 waren es 231,2w
18.00 waren es 181,6w
19.00 waren es 287,4w
20.00 waren es 254,1w
Wie man da recht gut sieht ist meine Grundlast so über den Daumen bei bei 250w. Da würde es natürlich Sinn machen wenn die PV Anlage mehr als 250w produziert, zusätzliche Verbraucher einzuschalten. Sollte deine Grundlast aber deutlich höher sein (wovon ich ausgehe 😅) wird das ganze mit dem Heizstab sowie eher etwas für das persönliche Wohlbefinden 😅. Also bei mir würde alles an PV bis 250w sowieso im Haus verschwinden und gerade im Winter wird da für einen Heizstab wohl nicht mehr viel übrig bleiben. Für mich würde auch der Ansatz den ich bei Micha angesprochen habe, nicht viel Sinn machen. Fast alles über 250w würde ich sowie nur verschenken.
Um die Grundlast raus zu bekommen muss man nicht unbedingt einen Shelly kaufen. Einfach mal um 8 und um 20 Uhr die Zählerstände notieren und die Differenz durch 12 teilen (vielleicht einen Tag nehmen ohne Wäsche waschen 😅). Für über den Daumen reicht das auf jeden Fall erst mal 😉. Um so dichter das dann an 600w liegt, um so weniger lohnt sich der Ansatz mit dem Heizstab 🤷‍♂️. Persönliches Wohlbefinden mal ausgeklammert 😅.
   
Habe es doch noch gefunden 😅.
Schönen Gruß
Thorsten

RE: Solar-Strom / PV-Anlage - ghost155x - 04.10.2023

Ich habe auch noch mal über das gesamte Konzept nachgedacht 🤦‍♂️. Ich denke vielleicht wäre es sinnvoll das mal von einer anderen Seite aus zu rechnen. Es gibt ja recht schöne Rechnungen, wieviel Energie man in 1000l Wasser stecken muss um die Temperatur um ein Grad zu erhöhen. Wie wäre es denn wenn du mal ausrechnest wieviel Energie du überhaupt für deine Ziele brauchen würdest. Ich denke wenn man jetzt einfach mal im Durchschnitt von vielleicht 200w bei 8 Stunden Tageslicht ausgeht. Mittags vielleicht etwas mehr und sonst weniger. Würden da insgesamt vielleicht 1,6 kw bei raus kommen. Ich finde die Idee ja insgesamt recht gut aber ich denke, das es nicht möglich sein wird das nur mit der 600w Solaranlage zu betreiben 🤷‍♂️. Ich vermute das der Strom wohl nicht reichen wird um da einen Überschuss zu erwirtschaften. Wahrscheinlich wird es wohl nicht mal reichen um die Temperatur zu halten. Selbst mit einer Wärmepumpe würde das schon schwierig werden und da kann man die 1,6kw ja noch x4 (oder so) nehmen.
Schönen Gruß
Thorsten

RE: Solar-Strom / PV-Anlage - Stephan - 06.10.2023

Hallo Thorsten,

Du bist mir zuvor gekommen, denn genau diese Rechnung habe ich angestellt, nur noch nicht das Ergebnis hier bekannt gegeben. Bei den von Dir veranschlagten 1,6 kWh wären es 2,5°C Temperaturanstieg bei 600l Wasser. Die Hersteller veranschlagen pro Modul 2,4 - 4,8kWh am Tag => 2,4kW ~ 3°C und 4,8kW ~ 6°C bei einer 90%´tigen Umsetzung des verfügbaren Stroms in Wärme.

Das Grundkonzept meiner Idee beruht jedoch auf der Überlegung das GW im GW zu beheizen. Das GW das ich aktuell baue ist die äußere Hülle. In dem GW wird bald die in sich isolierte Tillie AP stehen und diese ist dann nochmals in einem kleineren GW. Dieses innere GW wird nicht mehr als eine GW-Folie sein und der einzige Zweck ist die Abstrahlungswärme der Tillie AP auf einen kleineren Raum zu begrenzen. Der Tank mit dem warmen Wasser soll lediglich helfen über Wärme-Konvektion die Luft in diesem inneren GW auf Temperatur zu halten, bei gutem Wetter vielleicht ab und zu mal aufzuheizen. Ich bin ganz weit davon entfernt zu vermuten das ich auch nur ansatzweise einen Wärmeüberschuß erzeugen kann.

Die Frage nach der Effizienz des Heizstabes bei 300W o. 500W Leistung aber nur 200W anstehendem Strom beruht auf meiner Annahme das der Heizstab eigentlich nichts anderes ist als eine Glühbirne und genau so funktioniert. Je geringer die Leistung des PV-Moduls ist desto weniger Widerstand setzt die Heizung dem Strom entgegen und somit sinkt die Effizienz da bei weniger Strom, selbiger durch den Stab saust, keinen Widerstand hat und somit keine Wärme erzeugt und bei dem 500W Stab wäre dieser Effekt möglicherweise nochmals höher. Und sollte meine Vermutung richtig sein stellt sich mir immer noch die Frage nach der Effizienz der Heizstäbe (300W o. 500W) bei 200 W anstehend.

Gruß
Stephan

RE: Solar-Strom / PV-Anlage - Hermann. - 06.10.2023

Hallo Stephan,

letztes Jahr hat meine 10 kW Anlage im November 176kWh Dezember 95kWh Januar 93 kWh produziert, auch wenn es nicht perfekt ausgerichtet ist, kannst ja abschätzen was 0,5 KW Balkonkraftwerk an Ertrag in den kritischen Monaten bringt.

Gruß Hermann

RE: Solar-Strom / PV-Anlage - elagricultor - 10.10.2023

Moin Stephan
Ich würde ja mal behaupten dass n Balkonkraftwerk zum heizen im Winter +- gar nix bringt. Ausserdem sind Balkonkraftwerke von der Stange eher recht teuer und haben einen Wechselrichter der meisstens nicht richtig funktioniert und der eigentlich sowieso überflüssig ist. 400w Panel gibts neu ab 80Euro und gebraucht liegt die kWh nur noch bei vllt 150Euro. Als Stromspeicher 2 mal 100Ah Bleisäure (ca. 160Euro)in Serie und billigladeregler (9Euro) und damit zB ne Jecod DCS5000 direkt betreiben. Bringt zusätzlich zum Dosenstromsparen noch Ausfallsicherheit, denn ein Stromausfall kannalle deine Fische auf einmal tödlich umbringen. Bei mir in der gegend gabs die letzten Jahre immer mal wieder unangekündigte Ausfälle, Und bei einigen Aquarianern aus meinem Bekanntenkreis die sich nur auf Dosenstrom verlassen haben gabs dann halt Totalausfall
Und sollte trotzdem mal bisschen PV Strom über sein kannste damit ja das Tilapiabecken direkt heizen
LG
Konsatntin

RE: Solar-Strom / PV-Anlage - Mares - 10.10.2023

Hallo zusammen,
das ist echt Praktisch dass ihr gerade ein Diskussion darüber Führt, da ich auch gerade an das Thema gedacht habe. Da in mein Fenster immer so viel licht fällt dachte ich mir es wäre cool wenigstens eine kleine Infrarot Lampe mit Voltaik Energie zu versorgen. Ich denke ich brauche nicht mal 100W wobei etwas mehr nie schadet. Meine Idee wäre es die Platte auf die Fensterbank stellen zu können oder bei bedarf sie "raushängen zu können. Dann sollte ich einen normalen Netzstecker anschließen können.
Haltet ihr das für machbar? Habt ihr vielleicht sogar Erfahrungen mit sowas oder wisst wo ich sowas bekommen kann und was ich alles dafür brauche?

Viele Grüße
Mares

RE: Solar-Strom / PV-Anlage - Stephan - 11.10.2023

Hallo Konstantin, hallo Mares,

mein Weg der Erkenntnis hat mich auch zu dem Punkt gebracht an dem ich das Balkonkraftwerk bei der geplanten Installation für Geldverschwendung halte. Das Speichern von Wärmeenergie in dem 600l IBC ist jedoch immer noch geplant, aber unter einer anderen Voraussetzung.

Wir haben ein Relai das mittels Lichtsensor den Dosen-Strom bei genügend Sonnenlicht freischaltet und dieses Relai werde ich nutzen um den IBC mit dem PV-Strom von unserem Dach zu beheizen. Die PV-Anlage hat genügend Saft um den IBC - auch bei mäßigem Sonnenschein - auf 35°C zu bringen und das entspricht 7 kW gespeicherter Wärmeenergie bei 25°C Tillie-Temperatur und im schlimmsten Fall 14kW bei 15°C Tillie-Temperatur und sollte dann ausreichend sein. Und wenn das auch nicht geeignet ist im Winter Strom zu sparen mache ich aus dem IBC einen Regenwassertank.

Da ich überzeugt bin das es keinen Blackout geben wird und ein Stromausfall im schlimmsten Fall mal 3h dauert hat das System eine Reserve von weiteren 3-6h bevor die Tillies Rückenschwimmen lernen, mit der gespeicherten Wärme im Winter wahrscheinlich auch 24h und unsere Truhe soll bei Stromausfall angeblich 48h die Temperatur halten.

Hallo Mares,

damit das funktioniert sollte das Pflanzenlicht ganze ohne Wechselrichter und Akku laufen. Ich habe so eine Kombi PV-Modul mit direkt betriebenem Ventilator, habe so was allerdings noch nicht mit einer Pflanzenlichtlampe gesehen. Vielleicht einfach mal unter Gewächshauszubehör bei der Verkaufsplattform Deines Vertrauens suchen.

Gruß
Stephan

RE: Solar-Strom / PV-Anlage - ghost155x - 11.10.2023

Ah okay wenn du sonst noch eine PV Anlage hast, ist das mit dem ins Haus einspeisen ja sowieso erledigt. Was die Steuerung angeht, würde ich mir aber mal die Shelly's anschauen. Davon gibt es auch WiFi Steckdosen, die man über verschiedene Wege steuern kann. Wenn man jetzt den Verbrauch im Haus kennt und weiß wieviel die PV Anlage liefert, könnte man die Steckdose auch wirklich nur bei Überschuss einschalten lassen.
Schönen Gruß
Thorsten

RE: Solar-Strom / PV-Anlage - Mares - 12.10.2023

Hallo Stephan,
mit etwas Recherche habe ich zum beispiel das Modul gefunden:
https://www.kaufland.de/product/382110900/?vid=462485071
Ich vermute ich brauche Aber noch eine Tragbare Powerstation mit dazu und so wie ich das sehe können die ganz schön ins Geld gehen. Schön wäre es natürlich das alles in einem zu haben.

Viele Grüße
Marcel