Frage von boerno, 57

Gibt es Solar-Laderegler für "echten" Hybrid-Betrieb?

Ich bin am überlegen, eine Art Insel-Solaranlage (500-1000W Nennleistung) ohne Netzeinspeisung aufzubauen. Ziel ist es, einen Verbraucher so zu speisen, dass die jeweils verfügbare Solarleistung voll ausgenutzt wird und die Differenzleistung um den Bedarf zu decken über das Stromnetz bereitgestellt wird (optional mit Batteriepuffer für die Nacht). Gibt es preiswerte Schaltungen, die genau diesen Zweck erfüllen, bzw. fertige Laderegler, an die man parallel zu den Solarmodulen ein Netzteil anschließen kann? Bisher habe ich nur Regler gesehen, die bei nicht ausreichender Solarleistung vollständig auf eine Backup-Quelle umschalten.

Zum besseren Verständnis nochmal die Szenarien, die abgedeckt werden sollen:

Szenario 1: Solarmodule liefern an einem mäßig sonnigen Tag 250W, Verbraucher benötigt 500W => 250W werden über's Stromnetz bereitgestellt, 250W von den Solarmodulen.

Szenario 2: Solarmodule liefern an einem sonnigen Tag 600W, Verbraucher benötigt 500W => Verbraucher wird voll von den Modulen gespeist + ggf. wird ein Akku geladen.

Szenario 3: Nacht (Keine Solarleistung verfügbar), Verbraucher benötigt 50W => Verbraucher wird ggf. mit Priorität vom Akku gespeist, dann über's Netz.

Expertenantwort
von Peppie85, Community-Experte für Elektrotechnik & Energie, 10

das geht recht einfach. es werden auf dem freien markt "autarke" solarlösungen mit entsprechenden akkus fleißig beworben.

eine solche Lösung hat aber zwei haken. erstens den wirkungsgrad und zweitens die tatsache, dass du ja für den überschüssigen strom auch noch ein paar cent kriegst...

unterm strich würdest du so billiger fahren.

lg, Anna

Kommentar von boerno ,

Da es ein Mietshaus ist, ist Netzeinspeisung keine Option für mich.

Es geht mir lediglich um die Überlegung, 2-3 Solarpanels auf dem Dach des Gartenhauses zu installieren, die gerade so den größten Teil des Stromverbrauchs meines Aquariums decken.

Diese "autarken Solarlösungen" können nach meiner bisherigen Recherchen alle nicht die angeschlossene Last gleichzeitig aus dem Stromnetz UND über die Solaranlage bedienen. Sobald Akku und Solarleistung unter den tatsächlichen Verbrauch fällt, wird starr auf Netzstrom umgeschaltet und ggf. der Akku geladen.

Kommentar von Peppie85 ,

soll ich dir was ganz ehrlich sagen? bau dir eine kleine solaranlage auf dein gartenhaus, schließ sie an, und gut... selbst WENN du mal mehr strom produzierst als du gerade verbrauchst, läuft der zähler zwar ein bisschen rückwärts, aber wenn du damit nicht hausieren gehst und dein stromverbrauch von, sagen wir jährlich 4.000 kWh auf 400 kWh zusammen schmilzt wird es schon keiner merken... :-D

lg, Anna

Antwort
von Spezialwidde, 30

Kann man machen. Ich würde aber keine Teilabdeckung übers Stromnetz machen. Sinnvoller ist  eher so: Wenn die Solaranlage genug Energie liefert soll sie die Verbraucher alleine versorgen und mit eventuellem Überschuss einen Pufferakku laden. Das Netz steht dann quasi still. Wenn der Akku entladen ist soll vom Wechselrichter aufs Netz umgeschaltet werden. Die Solaranlage lädt dann voll in die Akkus, das kann mit größtem Wirkungsgrad über den Laderegler geschehen. Teillastregelung über das Netz reduziert den Wirkungsgrad.

Kommentar von boerno ,

Ok. Aber geht das nicht auf die Lebensdauer der Akkus, wenn die mehr oder weniger kontinuierlich voll geladen und sofort mit recht starker Last wieder entladen werden (vor allem wenn z.B. im Winter eher selten die volle Last über die Solaranlage abgedeckt wird)?

Kommentar von Spezialwidde ,

Wenn du gute Solarakkus nimmst nein, die sind dafür ausgelegt. Ich geh davon aus das soll eine anständige, zuverlässige Anlage werden und kein Gebastel mit irgendwelchen ausrangierten LKW-Batterien.

Kommentar von boerno ,

An ausrangierte LKW-Batterien hatte ich nicht gedacht - wenn dann an neue ;). Aber bisher hatte ich den Batterie-Puffer ohnehin nur als optionale Variante für nachts im Hinterkopf, da die Last nachts überschaubar ist und der Puffer tagsüber eh nur als Durchgangsstation fungieren würde (der Hauptverbraucher ist die Beleuchtung von einem großen Meerwasseraquarium, wobei kontinuierlich der Verlauf der Sonne simuliert wird - in der Mittagssonne ist also auch der Verbrauch bei ca. 750W am höchsten - nachts laufen nur die Pumpen). Dass der Wirkungsgrad durch direkte Teillastregelung beeinträchtigt wird, war mir nicht klar.

Kommentar von Spezialwidde ,

Wechselrichter für Teilverbrauch müssen ja folgendes machen: die Netzspannung gleichrichten, heruntertransformieren, mit der Solargleichspannung überlagern und dann alles wieder zu Wechselstrom wandeln und den wieder hochtransformieren. Du kannst dir vorstellen dass dies nur mit wesentlicher Verlustleistung möglich ist! Ansonsten ist nur Netzeinspeisung wirklich sinnvoll. Das ist ja auch der Grund warum man das meistens so handhabt!

Kommentar von boerno ,

Ja, das macht Sinn, wobei ich mir den zweiten Schritt vllt. sparen könnte, da die Beleuchtung eh auf 36V ausgelegt ist. Wobei dann wohl die Verlustleistung im Kabel eine Rolle spielen dürfte.

Kommentar von Spezialwidde ,

Es ist zimlich unpraktisch mit mehreren Spannungen hantieren zu müssen, deine Aquariumpumpen sind ja vermutlich Wanderfeldpermanentmotoren die 230V brauchen. Wober wenn ich was von 750W Beleuchtung lese, was ja für ein Aquarium gigantisch ist sind das vermutlich HQI-Lampen mit Vorschaltgerät. Die mit 36V?! Glaub ich ja fast gar nicht!

Kommentar von boerno ,

Naja, die Umwälzpumpen sind auf Netzspannungs ausgelegt und  gegenüber der Beleuchtung vernachlässigbar. Die geregelten Strömungspumpen (24V) liegen tagsüber bei ca. 150W insgesamt. Die Beleuchtung besteht aus 3x 250W LED-Panels (KSQs, 36-56V). Direkt über den Steinkorallen die mit dem LED-Spektrum allein nicht klar kommen sind dann noch 4x24W T5 (230V). 750W LED klingt viel, aber in der Meerwasser-Aquaristik ist das bei der Beckengröße durchaus üblich bzw. sogar unterdimensioniert, da Korallen sehr viel Licht benötigen.

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