Solartechnik: preevaluation Laderegler

[inoculator]

Hallo Team,

ist das jetzt noch etwas, was man hier besprechen kann?
Gehört das mehr in die Ecke Technik?

Ich weiß es nicht, glaube aber, daß hier einige Kompetenzen rumgeistern, die mir weiterhelfen können.

Es geht um die Entwicklung eines Ladereglers für Solarmodule.
Da ich die Kosten eines einfachen Reglers beim Selberlöten für weit geringer einschätze, als den Kauf eines Fertigen, möchte ich zunächst mal prüfen, ob mein Ansatz überhaupt richtig ist.

Annahme:
Bei einem Inverter geht es im normalfall darum, die Bauteile innerhalb ihrer Leistungsgrenzen bezogen auf den Ausgang zu betreiben, ungeachtet der Versorgung. Bei einem Solar gespeisten Inverter muss jedoch der Arbeitspunkt der Solarzelle -also der Versorgung; berücksichtigt werden.
Also ist der Regelkreis eigendlich verkehrt herum.
Mein Verständnis am Beispiel einer 12V / 6Wp Zelle.
Die Zelle macht bei voller Sonneneinstrahlung bis zu 21V im Leerlauf. Der Arbeitspunkt liegt bei 12V.
Die maximale Leistung beträgt 6W, was bei 12V 500mA macht.
Der Inverter muss nun so regeln, daß er die Spannung an der Solarzelle durch die Anpassung seiner Last auf 12V hält.
Geht die Spannung unter 12V, so muss er die Taktung drosseln, geht die Spannung höher, darf er die Taktung erhöhen.
Durch den Inverter wird im Ausgang immer ein definierter Spannungspuls erzeugt, der ein gewisses Potential mitbringt. Die Entladung gegen die Last ist dabei vollkommen unwichtig und muss nur durch die Leistungsgrenzen der Bauteile begrenzt werden.
Die Leistungsgrenze des Inverters ist dann erreicht, wenn die Spannung der Solarzelle bei Vollast des Inverters über 12V steigt. Dann muss der Inverter "aufgebohrt" werden.
Fällt die Spannung unter 12V bei zugeregelter PWM, so bleibt der Inverter Standby. Bei unterschreiten der Versorgungsspannung (bsp. 10V) schaltet der Inverter ab.

Ist das von der Annahme her richtig oder liege ich grundlegend falsch?
Wie sieht es mit der Temperatur der Solarzelle aus?
Wird die ebenfalls erfasst?

Dank und Gruss

Carsten

 

[thegray]

Nun wenn, was bring das wenn man nicht aktiv eingreifen kann - (sofern man was ich auch mal vor langen als Idee hatte hinten dran eine Wasserkühlung dranbaut - ist mittlerweile Patentiert)

Und dann wäre ja Vorgabe werte des Herstelleres im Kontroller abzulegen zuzüglich Alterungsfaktor.
Sicher man könnte mit Reduzierung des Stroms (nach Ohm)evtl. eine Stagnieren/Abkühlung erzielen aber das halte ich für Theorie da ja >50% also bei deinem 6W Modul bei 1000W/m[sup]2[/sup] bei 10%eta, also die nicht Stromflußbedingte Eigenerwärmung also "Heizleistung", bei über 30Watt liegt.Aber selbst wenn man es somachen würde, es dann ja um das weggehen aus dem MPP-Fokus, also mit Sofort-Verlusten an Ertrag einher - wäre somit am Ende - so sehe ich das nicht zeihlführend wel bestenfalls Nullsummenspiel.

Da einzige was mir in dem Zusammenhang noch kommt ist das du den MPP-Wandler in seinem eigenen Regelverhalten besser im Sinne von "Vorsteueren" kannst, da wäre ja auch noch die Wirkung von schnell wechselnder Einstrahlungsleistung -Wollken - evtl. Photozellen wegen möglicher partieller Abdeckung starker Einbruch im betreffenden String - gleich noch mehrere aber da kann man ja ucgh jedes einzelen Modul als Photosensor betrachten und vernetzte µC.

Aber wie auch immer wenn überhaupt brauchbar - in Kleineanlagen mit Kanonen auf Spatzen geschossen.

Wie machen es den die SMA-Herren laut funktionsbeschreibeung bei kleinen WR?

Das einzigste was ich, wie du schon, sehe und benannt hast ist das Thema aktive Last.
Und die kann man Simpel oder Kompliziert machen.

 

[Martin Heinrich]

Hallo Carsten,

ein paar Module zur "Belustigung" und gleich soooviele Ideen.....

Für Deine Teilchen würde ne Diode als Rückflußverhinderer bei Nacht reichen, sofern der Puffer groß genug ist und Du keine Angst haben mußt das der Ladestrom den Akku dick macht.
So ist das bei den "Spielzeugen" die den PKW -Haltern für unter die Frontscheibe verkauft werden.

Bei etwas größeren Leistungen die dem Speicher angemessen sind gibts eine Regelung die das Modul mehr oder weniger kurzschließt wenn der Akku an die Ladeschlußspannung geht. Bis dahin fließt der max. Strom begrenzt nur durch den Innenwiederstand der Zellen im Modul. Eine Anpassung der Spannung wird nicht vorgenommen. Man deckt mit 36 Zellen den Bereich von einem 12 Volt Akku leer (10 Volt) bis Akku voll (15 Volt) so grob ab.
Die besseren Laderegler, bis jetzt eher selten und noch teuer, gibts auch mit einer MPP und die können meist mit niedrigeren Eingangspannungen höhere Lasespannungen generieren.
Obs lohnt oder ob man lieber noch ein Modul verwendet ist denke ich wie beim Hubraum

Die Temp kannst Du ja eh nicht sonderlich beinflussen, wirds wärmer geht die Leistung zurück fertig.

Gruß Martin

 

[inoculator]

Also das Beispiel mit der 12V/6Wp Zelle ist jetzt wirklich nur ein Prinzipbeispiel.
Von mir aus darf da auch 120V/600Wp stehen.
Bitte nicht an der kleinen Spielzeugzelle aufhängen. Es geht nur um das Regelprinzip.

;-)

Halbleiter werden mit steigender Temperatur erstmal aktiver. Die Frage ist, gibt es hier wirklich einen Moment, wo die Leistung kippt -also eine Temperatur ab deren Überschreitung ein Solarmodul anfängt weniger Leistung zu bringen?

Ja, ein wenig Crossoverthinking kommt bei mir immer raus.
Und da ich eh einen Inverter auf dem Board habe, war der Weg zum Regler für die Solarzellen nicht sehr weit.
Die Frage sind halt die Anpassungen.

Gruss

Carsten
... der jetzt wieder in seinen Thinktank verschwindet ;-)

 

[Bernd Schlueter]

Bei -273 Grad hat Deine Solarzelle den besten Wirkungsgrad, weil die Photolöcher dann am längsten überleben. Solltest Du unter diese magische Grenze kommen, wirds gefährlich, denn dann bist Du in ein schwarzes Loch gefallen.
Zum Loch gehört immer ein Locher, das sind die Elektronen. Mal wandert das Loch, mal der Locher. Elektronen und Löcherleitung unterscheiden sich geringfügig.
Elektronen im Leitungsband haben immer ein Schleifchen im Haar, man spricht deshalb auch von "Bandleitung". Zwischen ihnen und den Kolleginnen ohne Bändchen klafft eine Lücke.
Die darf niemand betreten. Leider halten sich bei großer Hitze nicht alle Schleifchenträgerinnen daran. Der Inverter versucht dann, die Schleifchen wieder zurechtzurücken.
Inverter heißt nichts anderes als allgemein ein "Wandler", wörtlich "Umwender. Eigentlich ein total schwammiges Wort, das erst im geneueren Zusammenhang eine genauere Bedeutung bekommt. In der Elektrotechnik handelt es sich dabei meist um eine Speicherung von Energie in einem Elektromagnetfeld, die unter anderen Bedingungen wieder entladen wird, also umgewandelt.

 

[Martin Heinrich]

Hallo Carsten,

da gibt es keinen gewissen Punkt wo es plötzlich nachläßt sondern es geht gemächlich aber bestimmt mit jedem GradC Erhöhung abwärts mit der Leistung. Die angegebene Peakleistung ist bei Standardtestbedingungen mit 1000Watt Einstrahlleistung und 25GradC angegeben.
Im Sommer nicht zu schaffen da die Umgebungstemp ja schon höher liegt und die Zellen sich doch stark erwärmen, bei Dünnschicht ist es nicht so dramatisch.
Zur Freude im Moment dank der niedrigen Temps und genug Kühlwind zu 5/6 der Ertrag der zu Sonnwende erreicht wird obwohl die Sonnenstunden schon deutlich zurückgegangen sind

Gruß Martin

 

[inoculator]

hmm.. ok..
Oh Gott..... jetzt kommen mir ja ganz komische Ideen.
Das Patent, welches Oliver erwähnte, wird dann wohl ein Verdampfer sein, der unter den Modulen montiert wird und per Wärmepumpe die Temperatur unten hält.
Also keine Not, Solarthermie und Votovoltaik zu trennen......
Wo habe ich denn noch einen Kühlschrank rum stehen...... *grübel*..... *grins*


Gruss

Carsten

 

[Martin Heinrich]

Hm,

es gibt Kombimodule die warmes Wasser und Strom machen.
Ist aber trotzdem blöd da es als Warmwasser für Heimanwendung um genügend Kühlwirkung zu erreichen dann noch zu kalt ist, bzw. wenn man es langsamer zirkulieren läßt doch wieder zu warm wird für die Zellen. Eine zwischengeschaltete Wärmepumpe bringt maximal den Manfred ins Spiel auf alle Fälle den Gesamtwirkungsgrad eher in den Keller:-(.



Gruß Martin

 

[R.M]

Hallo

Die Selbstbauideen haben alle nur einen Nachteil, den Wirkungsgrad, unschlagbar gut ist die direkte Verbindung mit dem Akku das arbeitet besser als jeder Laderegler mit einem geschalteten Mosfet als Rückflußsperre und Relais das wenn der Akku voll ist abschaltet hast du den optimalen Wirkungsgrad.


So läufts bei mir auch, direkt über den Mosfet in den Akku und eine simple Relaisschaltung trennt den vollen Akku und schaltet den nächsten ran.


Gruß

Roman

 

[thegray]

Aber du hast recht - Ist schon was dran beide Techniken zu verbinden.

 

[thegray]

Setzt natürlich einen großen Speicher und Niedirgtemperatur Nutzung, Schichtenspeicher für Flächenheizung oder Wasser/Luftw.-tauscher für Zentrallüftung voraus.

Aber in Anbetracht das im Sommer die normalen Module locker die 90Grad erklimmen, und wenn du dann noch eine kleine Nachheizstufe mit Ölgefüllten Hochleistungssammelern auf über 150Grad gehst kannste eine simple DiffusionadoptionsWärmepumpe dran betreiben.

Das haste im Sommer Kälte bis zum Abwinken für Vorratskeller; Kühlschrank und Klimatisierung, Wärme sowie so die natürlich dann auch zum Wäsche trocknen und Dörrobst Produktion, ach ja und verhältnismäßige Kühle Zellen - was macht den Delta T von 30 Grad so am Wirkungsgrad bei MonoKristalinen aus weis das einer so aus dem Stehgreif?

 

[thegray]

:spos:

Keep it Simple und damit Billiger und zuverlässiger; einfach wartbar und zu reparieren. Auch wenn Thor mal in der Nachbarschaft zu Besuch war und sein Blitzeblick auch auf euer Dach warf.

Und das ganze ist dann für einen Elektrofahrer mit Bleiquellen noch weiter zu optimieren - wie von mir zu. vor Tagen z.B.Damit dürfte die die Sache der grauen Theorie dann auch vom Tisch sein - sofern es nicht auf mein Oberstübschen zielt.

 

[thegray]

Sagte/Fragte wer -

Aber wie so setzt du voraus das eine Wärmepumpen elektrisch betrieben sein soll?
Habe ich kein Wort von angedeutet! Und auch kein mißverständlicher Fehlschreiber.

Oder setzt du simpel - gleich mit - WP mit elektrischen "Antrieb" obwohl auch ohne geht, nur weil du wohl möglich grade neben einer selbigen gestanden hast. Simpel so - hätt ich von jeden anderen erwartet so von dir nicht. Aber wie schreibe ich immer man lernt nie aus

 

[inoculator]

oder wer auch immer...

Was habe ich wieder getan .....


:joke:

 

[Manfred aus ObB]

[quote thegray]


Aber wie so setzt du voraus das eine Wärmepumpen elektrisch betrieben sein soll?


[/quote]

Tu ich nicht, ich hab schon öfters erwähnt das man Biofleisch schonender zubereiten kann als
Gedankenlos Aldi oder Lidel Billigfleisch zu verbrutzelen im ranzigen Fett, also kein Unterstellungen


Aber so Arrogant bin ich, der Bernd aus Krefeld tuts der will immer Elektrowärmepumpen
mit Asienmotoren


[quote thegray]


Habe ich kein Wort von angedeutet!

[/quote]

So sollte sich doch ein Neuleser hier her verirren ( in zukuft wird im Batterieforum aufgeräumt die Beiträge
dichte steigt als Gigantisch und somit die Leserschaft )so sollte Er zuminderst einen Hauch einer
Chance haben, falls nicht wissen es da wie unheimlich modern sind es zu googlen



Also Test

* DiffusionadoptionsWärmepumpe *

als Suchwort * Ungefähr 0 Ergebnisse (0,16 Sekunden) *

täte man ein Verständliches Wort gebrauchen

* Absorptionswärmepumpen *

so würde die Trefferzahl das anzeigen Google *Ungefähr 4.440 Ergebnisse (0,14 Sekunden) *

in weniger Zeit mehr Ergebnisse und sogar mehrere

Der Link wurde entfernt (404).

Quelle http://www.energiesparmobil.de/erneuerbare_energien/waermepumpen.php

Auch haut Deine Einschatzung nicht ganz hin

[quote thegray]
-was in ähm genauer an einer Diffusionsabsorptionswärmepumpe elektrisch arbeitet evtl. Relaiskontakte oder Thermoschalter sind. aber auch ohne das auskommt.

[/quote]

den in den Bild gibts noch Pumpen

Könnt natürlich sein das ich die

* DiffusionadoptionsWärmepumpe *

nicht kenn weil thegray hat Sie erfunden


Grüße aus den Bergen Manfred


p.s. Du solltes Carsten noch erklären wie Du damit die Solarzellen kühlst

 

[inoculator]

hmmm......


Also jetzt mal für nichtWasserKraftwerksBetreiber, bitte.

Wenn ich mit meinem Auto über die Autobahn pese und die Kühlmittelpumpe fällt aus, kann ich mit etwa 80 bis 120km/h weiterfahren.
Der Kühlkreislauf bekommt dann ein Eigenleben durch die Anordnung von Motor und Kühler und deren Zulaufschläuche. Das im Motorblock aufheizende Wasser steigt nach oben während das kalte Wasser im Kühler nach unten sinkt. Dadurch entsteht ein Kreislauf, der den Motor auf einer fahrbaren Temperatur hält -solange ich mindestens 80km/h und nicht schneller als 120km/h fahre -diese Werte hat mir mal ein KFZ-Meister gesagt. Hängt wohl mit dem Strömungsverhalten am Kühler und der Motorlast zusammen.

Wenn ich dieses System jetzt auf einen Kollektor anwende, könnte ich mir vorstellen, daß es tatsächlich zu einem Wärmetransport ohne Zusatzenergie kommt. Fraglich nur, ob die transportierte Temperatur dem Aufwand gerecht wird -wir sind hier bei der Kühlung von Photovoltaikmodulen, nicht vergessen.

Soweit ich weiß, wird die Leistung einer geothermischen Anlage hauptsächlich durch den Druckunterschied zwischen Verdampfer (Bohrloch) und Wärmetauscher (Kessel) bestimmt.
Maßgeblich hierfür ist das Bohrlochvolumen (Anzahl und Tiefe) und die Pumpe (Kompressor) -in Summe die Umlaufgeschwindigkeit des Kühlmittels.

Warum sollte jetzt der Einsatz eines Verdichters dazu führen, daß das Verhältnis von Kühlung der PV und dem Gewinn an Wärme schlechter ist, als ohne Verdichter?
Solange der Verdichter an die Dimension der Anlage angepasst ist und von seiner Bauart her einen hohen Wirklungsgrad hat (elektrische Leistung zu Verdichterleistung), sehe ich zunächst keinen Nachteil.

Zumal in der Summe der Anlage ein Faktor dazu kommt. Die Leistungssteigerung der PV durch niedrige Temperaturen -wie ich ja selber weiter oben erst gelernt habe.

Naja... Heute Abend werde ich mal die USV aus dem Keller auf den Dachboden bringen und meine Spielzeuge auf das Dach kleben. Dann sehe ich ja, was so alles passiert und was nicht.

Gruss

Carsten

 

[Manfred aus ObB]

[quote inoculator]

Soweit ich weiß, wird die Leistung einer geothermischen Anlage hauptsächlich durch den Druckunterschied zwischen Verdampfer (Bohrloch) und Wärmetauscher (Kessel) bestimmt.
[/quote]


Wo haten die Kacke gelesen ?

Grüße aus den Bergen Manfred

 

[inoculator]

Nirgends gelesen, sondern während meiner Tätigkeit im Kühlanlagenbau so gezeigt bekommen.
Ich habe es nur in einem Gespräch mit einem GEOThermie-Bau-Menschen umgewandelt und abgefragt.

Seine Aussage: im Kern richtig, wenn auch noch ein paar weitere Faktoren da mitspielen.

Aber Du hast bestimmt Zeit und Muse und das Know-How mir das mal richtig beizubringen, oder?!?!


Gruss

Carsten

 

[Manfred aus ObB]

[quote inoculator]

Aber Du hast bestimmt Zeit und Muse und das Know-How

[/quote]

Zeit schon mal garnicht

Ich soll die Komplete Siebung mit Überbrückunstrocknung noch vorm Schnee hinkriegen

wie es genau weitergeht mit der Wärme ist unklar

Entweder Woodburgern oder einen Serverraum einrichten und den Klimatsieren letzteres
hätte den Vorteil das ein Vakuumtroknung das 1,5 Fache an Wärme hätte, hast Du eine Ahnung welche Klimaleistung ein ca. 200m² Serberraum hätt eund genügt ein Raumhöhe von 2,5 m?

Zu Geothermie in Deutschland ( auf Island gibts was in der von Dir beschrieben Richtung )

http://www.youtube.com/watch?v=lrNVES0jTYc&list=QL&feature=BF

http://www.akumwelt.pv-isny.de/vortreaege/knapek.pdf

Eine Ansicht Seite 15 ich halte davon garnix keiner kann sagen ob das nicht in der Eifel wieder
Vulkane zum spucken bringt.



Grüße aus den Bergen Manfred

 

[inoculator]

Hallo Manfred,

die Klimaleistung ist nicht von der qm-Zahl des Raumes primär abhängig.

Du musst die B-Zahlen der in betrieb befindlichen Geräte summieren.
Dann hast Du die mögliche Abwärmeleistung.

Basierend darauf kannst Du dann die Kühlung dimensionieren.

Ich glaube aber, Ralf kann da viel genauere Angaben machen -den Wagner, Ralf, der keine Wagenräder mehr macht, sondern Grüne Gebäude ;-)


Gruss

Carsten