Autarke Spannungversorgung

Hallo,
ich habe folgende Idee:
http://www.pearl.de/p/PE5288-revolt-Kfz-Spannungskonverter-600W.html http://www2.westfalia.de/shops/autozubehoer/kfz_elektronik/kfz_elektrik/module/387000-spannungswandler_600_w__mit_zwei_steckdosen.htm?vbSESSIDk938de2c117b0a1b76365e9a8d3cf48 http://www.amazon.de/DEMA-Spannungswandler-230-Volt-Watt/dp/B000XFL74A http://www.amazon.de/Spannungswandler-Inverter-12V-220V-600W/dp/B000R8RVZW
Ich nehme eine Autobatterie, eine Photovoltaik Zelle/Panel und betreibe eine autarke Anlage.
- Licht 150 W - PC 150 W
Wie muss diese Analge ausgelegt sein? Gibt es eine Beispielrechnung?
Autobatterie ~79,-¤ 50Ah Bleiakku --> 50 A 1 Stunde lang, oder?
Panels gibt es wo günstig? Wirkungsgrad...
Grüße Alexandra

Moin,
Alexandra Baur schrub:
  Quoted Text Here  
Da würde ich mal schnell auf einen Laptop mit 80W umschwenken. Könnte je nach Nutzungsprofil die gesamte Anlage verbilligen (trotz inklusive Rechnerkauf).
  Quoted Text Here  
Richtig. Wobei das ein Nennwert ist. Bei schnellem Entladen bringt die Batterie weniger, bei langsamem Entladen mehr. Wenn sie alt ist bringt sie weniger, wenn sie kalt ist bringt sie weniger. Zum Laden braucht die Batterie auf jedenfall mehr als sie später abgibt.
  Quoted Text Here  
Wirkungsgrad würde ich nicht so sehr beachten, eher welche Leistung das Panel real bringt. Das hängt nämlich u.U. noch von der Art der Beleuchtung ab, von der Temperatur,...
CU Rollo

  Quoted Text Here  
Du hast soeben "Jehova, Jehova" gerufen. :) Wundere Dich also nicht über einige der Antworten.
Für Deine Anwendung ist eine Autobatterie nicht geeignet. Diese Sorte von Bleiakkus ist so konzipiert, dass sie für sehr kurze Zeit die großen Ströme liefern können, die der Anlasser benötigt, um den Motor anzudrehen. Dabei wird der Akku nur zu einem Bruchteil seiner Kapazität entladen und danach sofort -- beim Fahren -- wieder aufgeladen, ist also quasi immer vollgeladen. Im sogenannten Zyklenbetrieb, den Du anstrebst gehen die Autobatterien ziemlich schnell kaputt, da sie es nicht vertragen, großenteils entladen zu werden.
Für Deine Anwendung gibt es einen anderen Typ von Bleiakku, für den die Begriffe "Solarakku" oder "Traktionsbatterie" geläufig sind. Diese sind darauf hin konzipiert, dass sie immer wieder (fast) vollständig entladen werden können.
Deine Annahme bezüglich der Dauer der Stromentnahme ist vom ersten Ansatz her richtig. Denn die Definition der Kapazität ist eben "Entladestrom mal Entladezeit". In der Praxis muss man aber davon ausgehen, dass der Wirkungsgrad mit zunehmendem Entladestrom abnimmt. Deshalb ist in den Datenblättern der Akkus auch angegeben, für welchen Entladestrom die Kapazitätsangabe gilt.
Bezüglich der Auslegung Deiner Anlage fehlen noch Angaben deinerseits:
- Wie lange möchtest Du die Last von 300W im Stück laufen lassen? -> Benötigte Kapazität des Akkus.
- Willst Du PC und Licht direkt mit der vom Akku gelieferten Spannung (12V=) betreiben, oder mit einem Wechselrichter dazwischen? -> Wirkungsgrad des Wechselrichters geht in die benötigte Kapazität des Akkus ein.
- Wie lang sind die Pausen, in denen der Akku geladen und nicht belastet wird? -> Benötigte Leistung zum Laden des Akkus.
- Wo soll das Ganze betrieben werden, bzw. wie sieht die Situation bezüglich der Sonneneinstrahlung aus? -> Wie groß muss das Solar-Panel dimensioniert werden, um die benötigte Ladeleistung liefern zu können.
Das sind einige grundlegende Dinge, die zu beachten sind, weitere Details können sicher Leute beitragen, die sowas schon mal gemacht haben.
Grüße,
Günther

In typed:
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Beispielrechnungen gibt es genügend. Sinnvoll oder nicht, darum streiten sich die Gelehrten - ich habe JEDE mir vorgelegte Beispielrechung in den Wind geschlagen. Trenn Dich von der PC-Geschichte. Wie Roland schon schrieb, tuts ein Laptop auch. Und der geht sogar mit noch weniger:-) Dann kannst Du auch auf die ganzen Teile verzichten, um die Spannung nach oben zu transformieren. Du nimmst an Stelle der Beleuchtung 12V LED-Strahler für "Wegbeleuchtung" und ESL in 12V Ausführung für "Dauerlicht" Für den Notebook gibts Autozubehör. :-)
  Quoted Text Here  
Vergiss "günstige" Panels. Ich habe in diesem Jahr zum zweiten Mal im Garten mit 2 Notebooks im Schnitt 5 Stunden/Tag gesessen und abends ca. 1 Stunde Beleuchtung.(3x8W ESL) Da hängt aber auch ein 105 AH Starterakku dran und 2x Regler (1x8A 1x20A) - die im Übrigen von insgesamt 3 (2 preisgünstigen 25W und einem 80W) Panels gespeist werden.
Der Sonne sei Dank, das das auch alles funktionierte. Im Letzten Jahr wars bei 1 NB und 1x8A Regler mit 2 "preiswerten" Modulen nicht ausreichend...
Kommt also alles auf einen Versuch an - im Winter und bei 1 Woche keine dauerhafte Sonne sollte die Versorgung noch gesichert sein....
Peter

Hallo,
Peter Kern schrieb:
  Quoted Text Here  
die sind aber auch nicht effizienter als eine 12-Halogenbirne für 20ct - nur teurer (und natürlich schwächer, das könnte ein Punkt sein).
  Quoted Text Here  
Die schon.
Marcel

Hallo!
Alexandra Baur schrieb:
  Quoted Text Here  
Nennt man Photovoltaik-Solaranlage.
  Quoted Text Here  
GROSS!
Eine Autobatterie macht das nicht sehr lange mit. Dafür gibt es Solar-/Campingakkus, die haben eine etwas andere Auslegung.
  Quoted Text Here  
Hier zählt eher der "finanzielle Wirkungsgrad". Realistisch betrachtet müssen die Solarzellen für obiges Szenario auch einige hundert Watt Nennleistung bringen. Denn Sonne ist nicht konstant und der Wirkungsgrad der ganzen Regler nebst des Akku-Zyklus kostet bestimmt die Hälfte der Energie. Des weiteren braucht man für einen ordentlichen Wirkungsgrad der Solarzellen einen MPP-Regler. Die üblichen Shuntregler sind Schrott. Ebenso würde ich die Finger von den Rechteckspannungswandlern lassen. Für Glühobst ist das OK, aber das war's dann auch so ziemlich.
Summa summarum würde es mich nicht überraschen, wenn die Kosten in Summe höher sind als die für ein Dieselaggregat inklusive Sprit für zwei Jahre gelegentlichen Nutzung.
Photovoltaikanlagen sind jenseits bestimmter, günstiger oder extremer Voraussetzungen weder ökonomisch noch ökologisch. Die Energiekosten für Produktion etc. übersteigen leicht die erzeugte Energie. Das iat nur dann nicht relevant, wenn man sich in Regionen der Erde befindet, wo ein erheblich höherer Energiekostensatz für eine Versorgung anzusetzen wäre, oder wenn der Verbrauch sehr gering ist und man gegen die Alternative Strom aus Primärbatterieen antritt.
Marcel

X-No-Archive: Yes
begin quoting, Marcel Müller schrieb:
  Quoted Text Here  
Stimmt.
Das ist (offensichtlicher) Unsinn. Schließlich verdienen die Hersteller am Verkauf durchaus etwas.
Gruß aus Bremen Ralf

Hallo,
Ralf Kusmierz schrieb:
  Quoted Text Here  
logisch. Aber bei einem Faktor von wenigstens 5 für die Erzeugungskosten (ohne Speicherung!) bleibt auch noch einiger Spielraum für Gewinne. Außerdem darf man bei der Ökobilanz nicht vergessen, dass man auch jede Menge indirekte Energiekosten hat. Z.B. die Herstellung der Solarzellenherstellungsmaschine enthält auch solche, und der Strom für die Büros der Sesselpupser und was weiß ich. Unter dem Strich gibt es nur Personal- und Ressourcenkosten. Es ist vielleicht nicht abwegig, 75% Personalkosten anzusetzen. Dann reicht es aber immer noch nicht, weil immer noch 25% der Solarenergiekosten direkte und indirekte Ressourcenkosten sind. Für die Ökobilanz darf man antürlich nicht die zukünftig höheren Energiekosten zum Zeitpunkt der Erzeugung mit den heutigen zum Zeitpunkt der Herstellung vergleichen. Man muss schon zweimal den gleichen Satz nehmen. Natürlich gibt es Regionen und Größenordnungen solcher Anlagen, die im Grünen Bereich liegen, aber bei so einer Mini-Anlage mit vielleicht gut 1kWp geht es ökologisch einfach nicht auf. Auf den Dächern sammeln sich die Dinger auch nur wegen dem Einspeisegesetzt. Wenn man, wie andere Karftwerksbetreiber, allerhöchstens 10ct/kWh bekommen würde, wäre das alles Blödsinn.
Andere Methoden der Solarenergienutzung, beispielsweise für Warmwasser, sind heute um ein vielfaches effizienter und ökologisch und oft auch ökonomisch interessant. Warum also sich heute mit Photovoltaik herumschlagen, wenn man für das gleiche Geld besseres für Umwelt und Geldbeutel tun kann? Erst wenn es triviale Herstellungsverfahren für großflächige Solarzellen gibt, deren Montage auch noch Synergieen mit anderen Baumaßnahmen hat (z.B. Fensterflächen bei Bürokomplexen), verkehrt sich das Bild signifikant zugunsten der Photovoltaik. Bis dahin ist es (bei uns) nur trendy und vielleicht Öko-Aktionismus.
Marcel

X-No-Archive: Yes
begin quoting, Marcel Müller schrieb:
  Quoted Text Here  
Die sind aber im Preis alle mit drin. Der negative "Brutfaktor" von Solarmodulen ist ein längst widerlegtes Märchen - die energetische Amortisationszeit liegt bei lediglich ein bis zwei Jahren, d. h. es kommt über die Lebensdauer von zwanzig Jahren wenigstens zehnmal so viel heraus, wie "über alles" hereingesteckt wurde.
Mach Dich einfach mal schlau.
Gruß aus Bremen Ralf

Ralf Kusmierz wrote:
  Quoted Text Here  
Dummerweise ...
zu einer Zeit, wo der Strom nicht so dringend gebraucht wird. Noja, für Klimaanlagen vielleicht in Schwoazeneggers Ghällifoonia.
Servas

On Sat, 17 Nov 2007 17:16:03 +0100, "Franz Glaser (KN)"
  Quoted Text Here  
Ich wüsste nicht dass z.B. Mittag der Stromverbrauch auf 0 sinken würde. Man braucht nur konventionelle Kraftwerke in ihrer Leistung reduzieren und spart damit Brennstoff und CO2-Emissionen.

Hallo,
Ralf Kusmierz schrieb:
  Quoted Text Here  
das ist aber meines Wissens die übliche Milchmädchenrechnung, bei der nur die Zellen und nicht auch Regel- und Wandlermodule, Speicherungswirkungsgrad und andere erforderliche Maßnahmen berücksichtigt werden. Das erhöht zumindest die Amortisationszeit erheblich. Das es unter günstigen Umständen aufgeht, möchte ich auch nicht bezweifeln. Aber die hat man als Privatnutzer seltenst.
Marcel

Marcel Müller schrieb:
  Quoted Text Here  
:-). Ich weiss auch nicht, inwieweit man irgendwelchen "Berechnungs- hilfen" trauen kann. Wenn man so die rumgeisternden Zahlen ansieht, ist der Schluss nahe, dass sowohl Befürworter wie Gegner der Photovoltaik da sehr selektiv zugreifen, um es mal undeutlich zu sagen. Also Katalogwerte versus Praxiswerte.
Michelin Deutschland hat eine grössere Photovoltaik-Anlage in Betrieb genommen. 10 MWp ist ja nicht nichts, braucht immerhin 200'000 m^2 Dachfläche.
So werden aus 10 % Zellenwirkungsgrad plötzlich 5 % Dachflächen- wirkungsgrad. Meist geht dabei die Definition von Wp im Kleingedruckten unter (hellblauer Text, 3 Punkt-Schrift in Enron-enigma). Zum Beispiel sind die 25°C Zellentemperatur reichlich theoretisch. Auch der Unterschied zwischen Zellen-, Modul- und Anlage- wirkungsgrad wird manchmal per Zufall nicht so deutlich herausgestrichen.
Jährlich werden mit genannter Anlage 9 GWh erzeugt, also etwa 1 MW Durchschnitt. Durchaus normal für nördlich der Alpen, Kusmierzsche Wunderwerte werden allenfalls im Testzentrum in Almeria erreicht.
  Quoted Text Here  
2.5 A 20 Stunden lang, oder je nachdem wie der Hersteller die Kapazitätsangabe definiert hat. Bei höheren Strömen (genaugenommen weniger Stunden) kann die Kapazität drastisch kleiner ausfallen.
  Quoted Text Here  
In günstigen Regionen (ab Südspanien circa) sind die Anlagen innert eines Jahres energetisch wieder drin. Ökonomisch je nachdem. Bei CIS-Zellen in Kalifornien scheinen sie auch ökonomisch innert Jahresfrist zu rentieren. Google nach photovoltaic payback. In Nordeuropa sieht es schlechter aus, da muss man mit ca. 3 Jahren rechnen. Das alles gilt bei Netzanbindung. Bei Akkupufferung in Nordeuropa wird man weder energetische noch ökonomische Rentabilität erreichen, allenfalls ganz knapp. Bei schnell verschleissenden Starterbatterien wird es auf alle Fälle nicht gut ausgehen. Sehr ungünstig sind längere zeitliche "Grauzonen", momentan zum Beispiel. Da müssen eben die Akkus sehr reichlich dimensioniert werden. Falls man keine Netzanbindung hat, müsste man über einen Generator nachdenken.

  Quoted Text Here  
Mir geistern Werte von ca. 8 Jahren in Deutschlands Mitte im Kopfe herum. Wobei das natürlich eine schöne Rechnerei ist. Man kann die Energiekosten der Herstellung ja beliebig tief errechnen - bzw. abschätzen.
Wenn ich das richtig erinnere, dann wird Silizium ja aus Quarzsand gewonnen, indem man ihn mit Koks unter Zuhilfenahme Unmengen Stroms reduziert. Und dann hat man ja erstmal ein relativ unreines Rohprodukt, das so wohl nicht direkt aufs Dach kann.

  Quoted Text Here  
Vor einigen Jahren habe ich von der Messe München ein Informationsblatt in der Hand gehabt. Da hat Siemens fast alle Dächer vollgepflastert mit großzügiger Staatshilfe aus München.
Der Effekt war, daß der Stromverbrauch der Messe zu 4% gedeckt werden konnte. Dazu muß bemerkt werden, daß die Messe nur tagsüber läuft und nicht im Winter.
Seither ist für mich die Photovoltaik eine Totgeburt.
MfG Glaser

On Thu, 29 Nov 2007 02:21:52 -0800 (PST), "Franz Glaser (G)"
  Quoted Text Here  
[Sarkasmus on] Über viele Jahrzehnte wurde in die Ausbau der Atomenergie rund 40 Mrd Euro gesteckt und trotzdem liefert sie nur etwa 30 % den Strombedarfs und es gibt immer noch viele ungeklärte Fragen (Endlagerung, ...) und Unfallszenarien die katastrophal sind.
Seitdem ich diese Erkenntnis gewonnen habe ist für mich die Atomenergie eine Totgeburt. [Sarkasmus off]
Dass man viel Fläche für das einsammeln von Sonnenenergie braucht ist wirklich nicht neu. Aber wenn man die Dächer aller Gebäude in D mit Photovoltaik belegen, und mit den anderen regenerativen Energien kombinieren wurde, dann würde der überwiegende Teil des Energiebedarfs dadurch gedeckt werden können.
Und dass das geht zeigt im kleinen Maßstab http://www.kombikraftwerk.de/index.php?id %

  Quoted Text Here  
>Der Effekt war, daß der Stromverbrauch der Messe zu 4%
  Quoted Text Here  
Das ist ein (einigermaßen) seriöses Gegenargument, richtig.
Der Unterschied ist allerdings, daß der "Volkswille" bisher noch immer _für_ diese Alternativenergie spricht, die Atom- energie hingegen seit 2 Generationen abgelehnt wird und demokratisch (in Wahlen) ein negatives Flair hat. Sonst wäre sie dort, wo sie in Frankreich ist.
Was mich an dieser "regenerativen" Energie stört, das ist der fatale Umstand, daß sie mir mehr Volksverdummung und Verfälschung der Fakten auf Kosten der Bürger durch- gedrückt wird als vor 2 Generationen die Atomenergie.
Denn damals haben die Techniker wirklich noch an die Zukunft geglaubt.
Daß es klar ist (ich muß es für die Deppen immer wieder wiederholen): ich bin kein Vertreter oder Befürworter der Kernenergie. Ich möchte, daß all das Hirnschmalz, das die Ingenieure in den Kwatsch "regenerative Energieerzeugung" stecken umlenken in Sparmaßnahmen und besonders in Verbrauchsdisposition.
Ich bin zu alt und zu klein dafür.
Die regenerativen Quellen sind nur scheinbar entropieneutral!
Servas

Emil Naepflein schrieb:
  Quoted Text Here  
Jaja. In der Schweiz haben wir ähnliche Sonnenanbeter. Eine Idee ist es, ein Kernkraftwerk zu ersetzen, indem man alle Dächer von 80% der Bauernhöfe mit Solarzellen versieht. Als typische Referenz- anlage wird ein Hof zitiert, bei welchem zufälligerweise ein Stall a 1000m^2 optimal ausgerichteter Dachfläche gebaut wurde. Solarinvestitionen etwa CHF1M, ob da der Stall mit drin war, keine Ahnung, spielt aber auch kaum eine Rolle. Bringt dann etwa 11 kW Jahresdurchschnitt. Für das Ziel müsste man das dann etwa 100'000 mal wiederholen. Kostet dann läppische 100 Milliarden CHF. Beim Betrieb wird angegeben, dass sich das innert 10 Jahren rentiert. Das liegt an den nicht nachvollziehbaren Einspeisepreisen von IIRC 0.91CHF/kWh. Das Kernkraftwerk kriegt wohl nicht einmal ein Zehntel davon. Nicht diskutiert wurde, was man mit den 10 GW, doppelter Strombedarf der Schweiz, anfängt, die Sonntag Mittag im Sommer anfallen.
Dass PV-Anlagen rentieren, wenn alle Stromkunden 1EUR/kWh bezahlen, bestreitet ja niemand.
  Quoted Text Here  
Das ist die mit Abstand absurdeste Behauptung, die ich je in diesem Zusammenhang gehört habe. Der Leistungsbedarf von DE liegt in der Grössenordnung von 450 GW. Pro Kopf müsste man also rund 500 m^2 Solarzellen installieren (ja, wir leben in einer 5-6 kW-Gesellschaft). Ich kann nicht glauben, dass man in diesem Land dermassen viel Dach über dem Kopf hat. Auch wenn man dann sehr grosszügig mit andern Energien kombinieren würde. Auch hier stellt sich die Frage, wie man dann 4000 GW kurzfristig in einen Speicher kriegt. ASTROHS hin oder her. Oder wie man die Energie in den Tank kriegt. Oder woher man die Energie zur Produktion der Zellen nimmt.

On Tue, 04 Dec 2007 20:35:41 +0100, Rolf_Bombach
  Quoted Text Here  
Große Anlagen produzieren heute schon den Strom für knapp 0,4 ¤/kWh. Die Die Kostendegression wird dazu führen dass ab dem Jahre 2025 schon Preise von 0,2 ¤ kWh erzielt werden. Dies ist im Bereich der Verbraucherpreise.
  Quoted Text Here  
Ich weiss nicht wo Du diese Zahl her hast, sie ist jedenfalls völlig falsch.
http://de.wikipedia.org/wiki/Installierte_Leistung
Dazu habe ich noch von Energie und nicht von Leistung geschrieben.
  Quoted Text Here  
Wie sowas funktionieren könnte sieht man unter http://www.kombikraftwerk.de/index.php?id% .
Dazu kommt dass durch Ausbau des europäischen Netzes ein viel größerer überregionaler Ausgleich stattfinden könnte.
  Quoted Text Here  
Von der Sonne.

Hallo, Emil,
Du (netnewsegn) meintest am 05.12.07:
  Quoted Text Here  
Und der überregionale Ausgleich im europäischen Netz beseitigt auch das Problem, dass die Sonne nachts in den meisten europäischen Ländern (in den jetzigen Grenzen von Europa) nicht scheint?
Viele Gruesse! Helmut