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Speicher.md,Bsp.md,index.md: Beispiel für SSG mit DC-gekoppeltem Spei…
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DDvO committed Apr 13, 2024
1 parent 9019a29 commit 1725ed2
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63 changes: 63 additions & 0 deletions Solar/Bsp.md
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Expand Up @@ -27,6 +27,7 @@ lang: de
- [Beispiel-Konfigurationen](#Beispiele)
- [Mobile Inselanlage](#Mobilanlage)
<!-- - [Steckersolargerät](#Steckeranlage) -->
- [SSG mit DC-gekoppeltem Speicher](#SSG-DC-gekoppelt)
- [Kombi-Anlage](#Kombianlage)

Beispiel-Konfigurationen {#Beispiele}
Expand Down Expand Up @@ -133,6 +134,68 @@ finde ich folgende Komponenten besonders interessant bzw. zu empfehlen:
https://www.mydealz.de/comments/permalink/45968453 Relaisbox
-->

### SSG (Balkonanlage) mit DC-gekoppeltem Speicher] {#SSG-DC-gekoppelt}

Hier ein Beispiel für eine gelungene, aber etwas aufwendige effiziente Lösung
mit DC-gekoppelter Anbindung eines 48&nbsp;V LiFePO4 Speichers
(bestehend aus einer oder zwei Batterien), wozu je ein Victron
SmartSolar MPPT 100/20-48V [Solar-Laderegler](Komp.md#Laderegler) verwendet wird.
Sowohl für die sofortige Nutzung des erzeugten PV-Stroms als auch für das
bedarfsgerechte Laden und Entladen des Speichers kommt ein
(derzeit auf max. 600&nbsp;W Leistung gedrosselter) Hoymiles HM-800
[Netzwechselrichter](Komp.md#Netzwechselrichter) zum Einsatz,
der per Heimautomatisierung über eine Ahoy-DTU oder OpenDTU geregelt wird.\
Optional wird hier ein Victron Phoenix 48&nbsp;V 800&nbsp;W
[Inselwechselrichter](Komp.md#Inselwechselrichter) verwendet,
was dann Notstrom-Fähigkeit mit Batterie-gepufferter Sonnenenergie bietet.

![Bild: SSG-mit-DC-gekoppeltem-Speicher.png](
SSG-mit-DC-gekoppeltem-Speicher.png){:.right width="798"}

Weil die Batteriespannung für eine Balkonanlage recht hoch ist
und die Solar-Laderegler bis zu 100&nbsp;V Eingangspannung vertragen,
können und müssen die PV-Module in Reihe geschaltet werden,
und die Kabelquerschnitte können auch auf DC-Seite relativ gering bleiben,
ohne dass es zu nennenswerten Leitungsverlusten kommt.\
Die hier beschriebene Lösung wäre aber auch basierend auf einem 24&nbsp;V Speicher
gut möglich, zumal der Eingangspannungs-Bereich des verwendeten Wechselrichters
auch den Bereich um 24&nbsp;V umfasst und die Kabel zwischen Laderegler,
Speicher und Wechselrichter kurz gehalten werden können.

Damit die Batterien auch bei Minusgraden geladen werden können,
kommt hier eine [Pflanzen-Heizmatte wie diese](
https://www.ebay.de/itm/354441767526?var=623842819621Plfan) zum Einsatz, welche
man dann allerdings noch temperaturgeregelt mit Strom versorgt werden muss.
Einfacher wäre, eine Wärmematte mit verbundenem Thermostat zu verwenden.

Die Regelung sollte nach den Optimierungs-Prinzipien erfolgen, die im Abschnitt
zu [Regelungsstrategien für Stromspeicher](Speicher.md#Regelungsstrategien) erklärt sind.
Die dazu nötige Messung des Gesamt-Leistungssaldos am Einspeisepunkt des Haushalts,
also wie viel gerade aus dem externen Netz gezogen oder dorthin eingespeist
wird, erfolgt wie im Abschnitt [Gesamt-Strommessung](SV.md#Gesamtstrom) beschrieben.
Wenn dazu (wie im Bild dargestellt) Tibber Pulse verwendet wird, kann die
Nutzung des Speichers auch vom aktuellen Strompreis abhängig gemacht werden.

Die Batteriespannung (damit indirekt der ungefähre [Ladezustand](Komp.md#Ladezustand)
des Speichers) und die PV-Leistung kann z.B. über ein Victron VE.Direct USB-Kabel
von der [Victron Venus Firmware auf einem Raspberry Pi](
https://www.victronenergy.com/blog/2017/09/06/raspberry-pi-running-victrons-venus-firmware/)
(hier genügt 2. oder 3. Generation) abgefragt werden.

Als Grundlage für die selbst programmierte Regelung wurde hier die Perl-basierte
[(FHEM)](https://fhem.de/fhem_DE.html) auf einem Raspberry Pi 4 verwendet.
Alternativen dazu und Details zur DC-Kopplung sind im
[Abschnitt zur Implementierung der Speicher-Regelung](Speicher.md#Regelungsimplementierung)
aufgeführt.

In Minimalausstattung würde die Anlage mit ECO-WORTHY 48&nbsp;V 2,5&nbsp;kWh Speicher
ohne PV-Module unter 1000€ kosten.
Mit allen optionalen Komponenten inkl. Inselwechselrichter hat die Anlage
mit 5&nbsp;kWh Speicherkapazität ohne PV-Module im Herbst 2023 knapp 2200€ gekostet.\
Details zu der Anlage können bei
[Michael Steigemann](mailto:michael.steigemann) von
[Solar2030.de](https://solar2030.de/) erfragt werden.

### Kombi-Anlage {#Kombianlage}

![Bild: Balkonsolaranlage mit senkrechten flexiblen Modulen
Expand Down
63 changes: 3 additions & 60 deletions Solar/Speicher.md
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Expand Up @@ -34,7 +34,8 @@ lang: de
- [SSG-Speicherlösungen im Eigenbau](#Eigenbau)
- [Implementierung der Speicher-Regelung](#Regelungsimplementierung)
- [Einfache und günstige Lösung: OpenDTU-OnBattery](#OpenDTU-OnBattery)
- [Weiteres Beispiel für DC-gekoppelten Speicher](#SSG-DC-gekoppelt)
- [Weiteres Beispiel für DC-gekoppelten Speicher](Bsp.md#SSG-DC-gekoppelt)

- [Ladung des Stromspeichers](#Ladung)
- [Konstanteinspeisung](#Konstanteinspeisung)
- [Lastgeregelte Einspeisung](#lastgeregelt)
Expand Down Expand Up @@ -1158,65 +1159,7 @@ Damit amortisiert sich diese Speicherlösung in etwa 7 Jahren.

#### Weiteres Beispiel für DC-gekoppelten Speicher {#SSG-DC-gekoppelt}

Hier ein Beispiel für eine gelungene, aber etwas aufwendigere effiziente Lösung
mit DC-gekoppelter Anbindung eines 48&nbsp;V LiFePO4 Speichers
(bestehend aus einer oder zwei Batterien), wozu je ein Victron
SmartSolar MPPT 100/20-48V [Solar-Laderegler](Komp.md#Laderegler) verwendet wird.
Sowohl für die sofortige Nutzung des erzeugten PV-Stroms als auch für das
bedarfsgerechte Laden und Entladen des Speichers kommt ein
(derzeit auf max. 600&nbsp;W Leistung gedrosselter) Hoymiles HM-800
[Netzwechselrichter](Komp.md#Netzwechselrichter) zum Einsatz,
der per Heimautomatisierung über eine Ahoy-DTU oder OpenDTU geregelt wird.\
Optional wird hier ein Victron Phoenix 48&nbsp;V 800&nbsp;W
[Inselwechselrichter](Komp.md#Inselwechselrichter) verwendet,
was dann Notstrom-Fähigkeit mit Batterie-gepufferter Sonnenenergie bietet.

![Bild: SSG-mit-DC-gekoppeltem-Speicher.png](
SSG-mit-DC-gekoppeltem-Speicher.png){:.right width="798"}

Weil die Batteriespannung für eine Balkonanlage recht hoch ist
und die Solar-Laderegler bis zu 100&nbsp;V Eingangspannung vertragen,
können und müssen die PV-Module in Reihe geschaltet werden,
und die Kabelquerschnitte können auch auf DC-Seite relativ gering bleiben,
ohne dass es zu nennenswerten Leitungsverlusten kommt.\
Die hier beschriebene Lösung wäre aber auch basierend auf einem 24&nbsp;V Speicher
gut möglich, zumal der Eingangspannungs-Bereich des verwendeten Wechselrichters
auch den Bereich um 24&nbsp;V umfasst und die Kabel zwischen Laderegler,
Speicher und Wechselrichter kurz gehalten werden können.

Damit die Batterien auch bei Minusgraden geladen werden können,
kommt hier eine [Pflanzen-Heizmatte wie diese](
https://www.ebay.de/itm/354441767526?var=623842819621Plfan) zum Einsatz, welche
man dann allerdings noch temperaturgeregelt mit Strom versorgt werden muss.
Einfacher wäre, eine Wärmematte mit verbundenem Thermostat zu verwenden.

Die Regelung sollte nach den Optimierungs-Prinzipien erfolgen, die im Abschnitt
zu [Regelungsstrategien für Stromspeicher](#Regelungsstrategien) erklärt sind.
Die dazu nötige Messung des Gesamt-Leistungssaldos am Einspeisepunkt des Haushalts,
also wie viel gerade aus dem externen Netz gezogen oder dorthin eingespeist
wird, erfolgt wie im Abschnitt [Gesamt-Strommessung](SV.md#Gesamtstrom) beschrieben.
Wenn dazu (wie im Bild dargestellt) Tibber Pulse verwendet wird, kann die
Nutzung des Speichers auch vom aktuellen Strompreis abhängig gemacht werden.

Die Batteriespannung (damit indirekt der ungefähre [Ladezustand](Komp.md#Ladezustand)
des Speichers) und die PV-Leistung kann z.B. über ein Victron VE.Direct USB-Kabel
von der [Victron Venus Firmware auf einem Raspberry Pi](
https://www.victronenergy.com/blog/2017/09/06/raspberry-pi-running-victrons-venus-firmware/)
(hier genügt 2. oder 3. Generation) abgefragt werden.

Als Grundlage für die selbst programmierte Regelung wurde hier die Perl-basierte
[(FHEM)](https://fhem.de/fhem_DE.html) auf einem Raspberry Pi 4 verwendet.
Alternativen dazu und Details zur DC-Kopplung sind im
[Abschnitt zur Implementierung der Speicher-Regelung](#Regelungsimplementierung)
aufgeführt.

In Minimalausstattung würde die Anlage mit ECO-WORTHY 48&nbsp;V 2,5&nbsp;kWh Speicher
ohne PV-Module unter 1000€ kosten.
Mit allen optionalen Komponenten inkl. Inselwechselrichter hat die Anlage
mit 5&nbsp;kWh Speicherkapazität ohne PV-Module im Herbst 2023 knapp 2200€ gekostet.\
Details zu der Anlage können bei
[Michael Steigemann](mailto:michael.steigemann) von
[Solar2030.de](https://solar2030.de/) erfragt werden.
Siehe [hier](Bsp.md#SSG-DC-gekoppelt) im Abschnitt '[Beispiele](Bsp.md)'.

#### Ladung des Stromspeichers {#Ladung}

Expand Down
2 changes: 1 addition & 1 deletion Solar/index.md
Original file line number Diff line number Diff line change
Expand Up @@ -227,7 +227,6 @@ Lizenzkürzel:
- [SSG-Speicherlösungen im Eigenbau](Speicher.md#Eigenbau)<a name="SSG-Speicher-Eigenbau"></a>
- [Implementierung der Speicher-Regelung](Speicher.md#Regelungsimplementierung)<a name="Regelungsimplementierung"></a>
- [Einfache und günstige Lösung: OpenDTU-OnBattery](Speicher.md#OpenDTU-OnBattery)<a name="OpenDTU-OnBattery"></a>
- [Weiteres Beispiel für DC-gekoppelten Speicher](Speicher.md#SSG-DC-gekoppelt)<a name="SSG-DC-gekoppelt"></a>
- [Ladung des Stromspeichers](Speicher.md#Ladung)<a name="Ladung"></a>
- [Konstanteinspeisung](Speicher.md#Konstanteinspeisung)<a name="Konstanteinspeisung"></a>
- [Lastgeregelte Einspeisung](Speicher.md#lastgeregelt)<a name="lastgeregelt"></a>
Expand Down Expand Up @@ -255,6 +254,7 @@ Lizenzkürzel:
- [Beispiel-Konfigurationen](Bsp.md#Beispiele)<a name="Beispiele"></a>
- [Mobile Inselanlage](Bsp.md#Mobilanlage)<a name="Mobilanlage"></a>
<!-- - [Steckersolargerät](Bsp.md#Steckeranlage)<a name="Steckeranlage"></a> -->
- [SSG (Balkonanlage) mit DC-gekoppeltem Speicher](Bsp.md#SSG-DC-gekoppelt)<a name="SSG-DC-gekoppelt"></a>
- [Kombi-Anlage](Bsp.md#Kombianlage)<a name="Kombianlage"></a>

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