Photovoltaikinselanlage

Im Zuge der erneuerbaren Energiegesetze und der stark gesunkenen Vergütung für das Einspeisen des elektrischen Stromes in das Verbundnetz, im Zusammenhang mit der Förderung des Speichers, lassen Photovoltaikinselanlagen immer attraktiver erscheinen.

Aber für wen lohnt sich eine Photovoltaikinselanlage?

huette

Abgelegene nicht erschlossene Gründstücke wie ein Ferienhaus oder Gärten in der Natur verfügen nicht oft über einen Stromanschluß. Eine Installation und Anschluß durch den Netzbetreiber kann schnell mehere Zehntausend Euro kosten. Hier macht eine Photovoltaikinselanlage Sinn.

 

Wie wird eine Photovoltaikinselanlage richtig dimensioniert?

Zunächst muss man wissen wie hoch, der in Regel tägliche, Verbrauch ist. Diesen berechnet man, indem die Betriebsdauer der zu versorgenden Geräte mit der Leistungsaufnahme multipliziert wird, wie an der unteren Beispielrechnung erläutert.

beispieltabelle

Im Beispiel ist mit einem täglichen Verbrauch von 1513 Wh bzw. 1,513 kWh zu rechnen. Dies bedeutet der Photovoltaikgenerator sollte die 1,513 kWh wieder in die Batterien laden können. Da nun aber auch die Batterien keinen Wirkungsgrad von 100% sondern eher um 85% haben, benötigen wir eine Energiemenge von 1,8 kWh. Inklusive den Systemverlusten beträgt der Ertrag im Sommer, das heißt von April bis Oktober, ungefähr das 4-fache der Nennleistung des Photovoltaikgenerators. Also entscheiden wir uns für 500 Wp(Wattpeak) Modulleistung und können somit mit ca. 2 kWh Ertrag am Tag, bei Ausrichtung gegen Süden und Anstellwinkel von ca. 30°, rechnen. Um schlechtem Wetter entgegenzuwirken, kann man natürlich auch zu 1 kWp Photovoltaikgeneratorleistung greifen.

batterieUm die Zeit, in der die Sonne nicht scheint, überbrücken zu können benötigt man Batterien, bzw. exakter ausgedrückt Akku’s(sekundäre Zellen), die wiederaufgeladen werden können. In unserem Beispiel möchten wir 1,5 kWh speichern können und die Batterie soll dabei nicht mehr als zu 50% entladen werden, um ein langes Batterieleben zu gewährleisten. Will man als Systemspannung 12 Volt nutzen bedeutet das rechenrisch: 3 kWh / 12 Volt = 250 Ah. Bei 24 Volt wäre es die Hälfte, 125 Ah. So wird also eine 250 Ah Batterie benötigt. Wir empfehlen diese mindestens bei einer Kapazitätsangabe über 20 stündiger Entladung, besser C10 oder C5 zu erwerben. Hier wird oft aus Marketinggründen die Entladezeit weggelassen, um so eine höhere Kapazität zu suggerieren. Betroffen snd meistens Batterien mit einer Kapazität über eine 100 stündige Entladung, nicht selten sind die Käufer einer solchen Batterie über die geringere Kapazität enttäuscht.

Auswahl der Komponenten für das oben genannte Beispiel.

Als Bezugsquelle haben wir ebay gewählt, da auf dieser Plattform oft echte Schnäppchen zu finden sind, eine große Händlerauswahl gegeben ist-mit daraus resultierenden positiven Preisveränderungen und die sichere Bezahlung dank PayPal.



 


Der PV – Generator:

pv-generatorIn unserem Beispiel errechneten wir eine benötigte Photovoltaikgeneratorleistung von 500 Wp. Da der Preis pro Wattpeak bei größeren Modulen im Verhältnis besser ist als bei Kleineren, und das einzusetzende Montagematerial weniger ist, entscheiden wir uns für die größeren Module.

2 x 260 Wp PV Modul

 


Die Unterkonstruktion bzw. Modulhalterung:

pv-halterungDie Halterungen für die Photovoltaikmodule werden mit Profilen und Dachhaken oder Stockschrauben umgesetzt.

1 x PV Modulhalterung

 

 

 


Der Laderegler:

victron-blue-solar-10030Wir entscheiden uns für ein Qualitätsprodukt aus dem Hause Victron Energy. Die Systemspannung wird 24 Volt betragen, somit reicht ein 30 Ampere Laderegler aus, da 520 Wp : 24 Volt = 21,67 Ampere ergibt.

1 x BlueSolar MPPT 100/30

 


Die Speicherbatterie:

trojan-batterieDie Batterie sollte zyklenfest sein und auch ermöglichen destilliertes Wasser nachzufüllen, was gerade für Anfänger sehr von Vorteil ist. Wir entscheiden uns also für eine offene Bleisäurebatterie. Die Wahl fällt auf 4 Trojan 6 Volt Batterien, wir erinnern uns an das 24 Volt System, mit exzellentem Preis- Leistungsverhältnis. Als Traktionsbatterie erfüllt die Trojan diese Anforderungen.

4 x Trojan T105

 


Der Wechselrichter:

steca-solarix-wrUm ein eigenständiges unabhängiges 230 Volt Wechselstromnetz zu realisieren wird ein Wechselrichter benötigt. Wir empfehlen in dieser Beispielkonfiguration ein Gerät mit Ringkerntrafo. Diese zeichnen sich durch eine hohe Überlastfähigkeit und lange Lebensdauer aus. Die Wahl fällt auf einen Steca Solarix PI 1100.

1 x Steca Solarix PI 1100

 

 

 


 

 

Installation

Wer es sich zutraut kann die Installation der Inselanlage selber vornehmen, im Zweifelsfall ist eine Elektrofachkraft hinzu zuziehen. Bei der Installation sollte auf folgendes geachtet werden:

  • Korrekte Dimensionierung des Kabelquerschnittes und Berücksichtigung des damit verbundenen Spannungsabfalls, siehe Onlinerechner
  • Richtige Verpressung aller Kabelschuhe und Aderendhülsen
  • Fester Sitz der Kabel an allen Klemmstellen
  • Beim Aufbau eines 230 V Wechselstromnetzes sind die geforderten Schutzeinrichtungen nach DIN VDE zu installieren und die Funktion zu gewährleisten

Schlusswort:

Der Umgang mit 230 V Wechselspannung und Gleichspannungen über 60 V können lebensgefährlich sein. Man sollte also wissen was man tut. Wir übernehmen keine Haftung für eventuell entstehende Schäden.