Pelletheizung & PV-Anlage

Heute großer Tag, der zweite Wechselrichter wird montiert und die Anlage in Betrieb genommen.

Nachdem der erste Wechselrichter versetzt war und damit genug Platz für das zweite Teil geschaffen wurde ging es hurtig voran. Eine zweite Gleichspannungs-Trennbox wurde installiert und die beiden Wechselrichter per WLAN konfiguriert.

Bitte auf das Bild klicken, um es in Originalgröße zu sehen.

Erste Ergebnisse gibt es zu vermelden. Heute dichter Hochnebel, PV-Leistung 1,2 bis 1,4 kW seit 10 Uhr bis jetzt, 13.30 Uhr.

Nord + Ost liefern an die 700-1.000 W, Süd + West nur 350-500 W ... die oft geschmähte Nord-Fläche liefert bei schlechten verhältnissen wie erhofft! Wink

Ergibt ca. 35 bis 45 W pro Modul bei 410 Wp ... na ja, das geht geiler.

Ein Satz für's Leben: Alles unter 10 % kann man vernachlässigen Exclamation

…

Ich danke für deinen Beitrag zum Wohlbefinden. Die Zeiten sind schwierig, wir alle lernen eine neue Bescheidenheit!

Heute Ernte im Tagesmittel grob 1 kW x 8 Stunden = 8 kWh
Unser Jahresverbrauch 4.500 kW / 365 Tage = 12,4 kWh

Man muss sich das schönrechnen: Es bedeutet nämlich, wir sind an diesem recht bescheidenen Tag Ende Oktober zu zwei Drittel Selbstversorger.

Also nix 10% sondern 65%! Ist doch prima!

Ja, das Leben ist ungerecht und der Himmel unterschiedlich, obwohl wir doch angeblich alle unter dem gleichen Himmel leben.

Ich hatte gestern bei etwas trüben Wetter eine Ernte von 8 kWh, was zur Folge hatte, dass der Puffer nicht voll wurde und ich heute ab 3 Uhr bis zum Autarkie-Punkt 2,5 kWh aus dem Netz kaufen musste.

Heute strahlt dafür die Herbstsonne über das ganze Gesicht, ich konnte schon mein Auto laden (etwa 6,5 kWh) und der Puffer ist auch voll. Ich rechne heute mit etwa 20 kWh als Tagesproduktion (ein guter Wert für Oktober). Ich sehe mich also gezwungen Strom zu verkaufen.

So spielt das Leben.

Winfried

Hier heute sehr sonnig und exakt 3kWh/kWp

Der Oktober ist jetzt ausgewertet:

PV: 85,3 kWh/kWp
Das ist der größte Oktoberertrag seit die Anlage 2008 installiert wurde (Durchschnitt 61,7), dieses Jahr wir auch - das steht jetzt schon fest - auf Platz 1 oder 2 der ertragsreichsten Jahre seit 2008 landen, ich sehe das allerdings als schlechtes Zeichen

Heizung: 270 kWh
Das liegt 66% unter dem bisher (ich lese seit 2012 ab) verbrauchsärmsten Oktober und 80% unter dem durchschnittlichen Oktober. Wobei ich davon ausgehe, dass das warme Wetter noch mehr Einfluss hat als unser massiv optimiertes Heizverhalten, das auch vorher keinesfalls schludrig war.

Davon kann ich hier nur träumen, die dicke Hochnebelsuppe lässt zu Mittag nicht mal erahnen wo Süden ist!

Oh wow, ja, der Oktober war schon außergewöhnlich.
Allerdings kein gutes Zeichen für die mittel- und langfristige Zukunft.

Liebe Grüße
Christian

Hier mein Ergebnis vom Oktober, der extrem gut war. 80 kWh mehr gegenüber dem Vorjahr. In dem Verbrauch stecken auch 101 kWh für meinen Plugin-Hybrid, die zu 98 % direkt vom Dach oder aus der Batterie kamen.

Winfried

Haha, hier aktuell (9.13 Uhr) 220 W von N+O und 120 W von S+W ... da bleibt das Mittagessen kalt!

Der Gefahr akuter allergischer Reaktiven trotzend möchte ich von unserem Weg der Autarkie-Vertiefung weiterberichten. Hochrisikopatienten empfehle ich das umgehende Schließen des Browser-Tabs.

Nun beobachte ich schon einige Tage die Performance unserer PV-Anlage, mit besonderem Interesse insbesondere jene der Nordseite. Weil die Belegung der Nordseite eines Steildaches ja eher ungewöhnlicher ist, ist mein Bericht vielleicht interessant und jemand anderem zu etwas nütze.

Es ist Ende Oktober/Anfang November und viele graue Hochnebeltage wechseln sich auch mit leichtem Regen ab, zwischendurch mal auch ein etwas hellerer bis sonniger Tag. Ost, Süd und West ist mit je 6 bis 7 Modulen belegt, Nord mit 16, alles an je einem String an zwei Fronius Symo Gen24 plus Hybrid-Wechselrichtern.

Unser 45° steiles Hausdach ist auch 20° gegen den Uhrzeigersinn gegenüber den Himmelsrichtungen verdreht, Ost ist also eigentlich Ost-Nord-Ost, Nord ist Nord-Nord-West etc. "Unser" Ost ist daher noch einen Ticken schlechter als 100%-ige Ost-Ausrichtungen und Nord sollte im Sommer etwas länger Sonne bekommen als bei reiner Nord-Ausrichtung. Der Horizont liegt relativ günstig auf mittlerer Höhe, Schatten durch Nachbarhäuser oder Bäume kommt nur in den extremen Randstunden vor.

An echt miesen Tagen (also wo man auch tagsüber notwendiger Weise das Licht aufdreht) kommt so gut wie nichts, 200 Watt AC-Einspeiseleistung waren der schlechteste beobachtete Wert um Mittag herum. Ernüchternd, aber stabil. Die schiere Größe der Nordseite ermöglicht immerhin den Start des zugeordneten Wechselrichters, der andere bleibt deaktiviert. Die Einspeisung begann gegen 9.00 Uhr und endete gegen 15.00 Uhr, also grob 1 kWh Energie geerntet.

An durchschnittlich-grauen Hochnebeltagen kann man mit einem kleinen, aber soliden Ertrag rechnen. Der Unterschied zwischen der oftgelobten Ausrichtung Süd und West und dem eher verschmähten Nord ist nicht bis kaum existent. Bedingt durch die in unserem Fall relativ große Modulanzahl in Nord liefert diese Seite mehr Energie als die eigentlich günstigere Süd und West gemeinsam! Ich sehe tagsüber Leistungen von 1 bis knapp 2 kW insgesamt bei moderater Schwankungsbreite, alleine die Nordseite liefert davon knapp die Hälfte (!), gemeinsam mit der Ostseite deutlich mehr als die Hälfte. Die Einspeisung begann um 7.30 und endete gegen 16.30 Uhr. Ich denke, dass sich grob 10 kWh daraus ergaben.

An den besseren, aber doch auch bewölkten Tagen mit zwischendurch etwas Sonne ergibt sich ein interessanter Mix. Die Nordseite trägt ähnlich bis sogar etwas mehr als an den durchschnittlich-grauen Hochnebeltagen bei, die günstige Süd- und Westseite überholt mit ihren 13 Modulen bei Sonnendurchbrüchen dann aber die andere Seite mit ihren 22 Modulen doch etwas. Ich sehe tagsüber Gesamtleistungen von 2 bis 3 kW mit ausgeprägten Schwankungen durch die Bewölkung, über den Tag liefern beide Wechselrechter ungefähr dieselbe Energiemenge. Ich schätze insgesamt grob 15 bis 18 kWh Tagesertrag.

An einem Kaiserwetter-Tag schlug die Süd- und Westseite das Ergebnis der Nord- und Ostseite um knapp das Doppelte, ich sehe Werte über 4 kW am 30 Oktober, die Süd- und Westseite performen wie im Bilderbuch, Ost lieferte -- vorübergehend -- auffällig gut am Morgen, dann überholte die größere Nordseite klar und lieferte wie immer einen überschaubaren, aber auch soliden Sockelbeitrag. Den Gesamtertrag schätze ich auf grob 25 kWh.

Fazit:

Der Fronius Symo Gen24 plus ist mit seinen 80 V Mindest-Stringspannung auch für kleine Anlagen mit geringer Modulanzahl offenbar eine gute Wahl, da er auch bei kurzen Strings schon bei schwächerer Beleuchtungsstärke aktiv wird.
Eine größere Modulanzahl an einem String ermöglicht überhaupt erst jede Nutzung auch an ganz schlechten Tagen.
Die Nordseite zu belegen ist im Sinne der Optimierung auf höhere Autarkie bei reduzierter Wirtschaftlichkeit eine überlegenswerte Option.
Aufgrund der geringeren Wirtschaftlichkeit ist die Nutzung von Norddächern vor allem im Zuge anderer Arbeiten, die die Grundkosten bereits zu einem hohen Teil abdecken, interessant.
Übers Jahr bringt eine Nordfläche bei einem 45°-Steildach ca. 50% derselben Südfläche. Nur in den Sommermonaten kommt es zu einer direkten Sonnenbestrahlung und zu relativ hohen Leistungswerten, ansonsten muss man mit kleinen, aber auch recht stabilen Ergebnissen rechnen.

Für mich bin ich mit den Beobachtungen zufrieden. Unser Eigenbedarf müsste im Tagesschnitt zwischen 10 und 15 kWh (Sommer/Winter) liegen, damit kann die PV-Investition unseren Haushalt auch zu dieser "mittelprächtigen Jahreszeit" im Mittel noch versorgen -- so wie es die Berechnungen vorhersagten. Nur im November, Dezember und Jänner sollte der Ertrag nicht mehr ausreichen.

Das nächste Thema auf dem Weg zum fortgeschrittenen Prepper: Was tun, wenn längeranhaltendes Schlechtwetter mit einem richtigen Black- oder Brownout zusammenfällt?

Eine BYD HVS 10.2-Batterie ist nun bei einer anderen Quelle bestellt und sollte in den nächsten Wochen geliefert und angeschlossen werden -- um unsere Autarkie zu verbessern und für wenige Stunden lange Stromausfälle komfortabel gerüstet zu sein. Auch eine Enwitec-Umschaltbox für den 3-phasigen Notstrombetrieb ist dann eingeplant. Soweit so gut, funktioniert ja auch.

Unser Tagesverbrauch liegt im Durchschnitt bei 12,5 kWh, im Winter wird's wohl ein wenig mehr sein, da sind nutzbare 6–8 kWh Batteriekapazität jetzt aber auch nicht so viel und die Batterie ja wird nicht immer durchgeladen sein, wenn das Licht mal zuckt.

Praktischerweise besitze ich zwei Honda EU32i Inverter-Stromaggregate, die 2,6 kVA Nennlast (3,2 kVA Spitze) stemmen und die man sogar koppeln kann (5,2–6,4 kVA an blauer CEE-Steckdose 230 V, 32 A). Die Aggregate haben trotz moderner Einspritztechnik und abgesenkter Motordrehzahl im Teillastbereich einen Gesamtwirkungsgrad von nur 20% bei Nennlast und lumpige 10% bei 25%-iger Teillast, was dessen Nutzung wenig sinnvoll erschein lässt.

Für den Fall, dass der Strom mal länger weg sein sollte läge es doch nahe, diese Generatoren zu nutzen. Der permanent lärmende Motorlauf im eher ungünstigen Teillastbereich ist eine krasser Nachteil, die elektrischen Umverteilung und evtl. Probleme beim Einspeisen ins Hausnetz (Nullung, Einphasigkeit) machen Kopfweh. Das Einspeisen in das AC-Hausnetz ist mit gleichzeitig aktivem Wechselrichter ist gar nicht möglich.

Es liegt daher nahe zu versuchen, die Generator-Energie über den Wechselrichter in Batterie und Hausnetz einzuspeisen, also über eine Umwandlung in passenden Gleichstrom in die DC-Anschlüsse des Wechselrichter anstelle eines Solarmodulfeldes: Dann müsste der Generator nur so lange laufen bis die Batterie geladen ist (also wenige Stunden), man kann weiterhin den Solarertrag nutzen, hat den vollen Komfort der Fronius-Notstromversorgung und kann in der Folge wieder geräuschlos stundenlang von der Batterie zehren. Und vor allem könnte man so eine Weile zuwarten, bevor man den Generator startklar machen muss und hat obendrein einen nahtlosen Betriebsübergang.

Da der Wechselrichter einen MPP-Tracker hat ist das vielleicht nicht ganz so einfach zum Laufen zu bekommen, der könnte bei Verwendung eines einfachen Gleichrichters (mit Siebkette) das Stromaggregat überlasten und eventuell auch abwürgen (wird bei einem Inverter-Generator aber kaum passieren, ich denke es kommt eher zum "Lastabwurf"), wenn er immer mehr und mehr Strom zieht und der Inverter im Generator die Spannung ausregelt bis er eben nimmer kann.

Daher bin ich auf die Idee eines zwischengeschalteten strombegrenzten Schaltnetzteiles gekommen und bei der Recherche habe ich dann einige wenige Ergebnisse genau in diese Richtung gefunden.

Konkret gibt es von MEAN WELL ein bezahlbares Industrienetzteil CSP-3000-400 das 230 V~ auf 400 V= mit 3 kW Leistung (also 7,5 A) wandelt und obendrein einstellbare Strombegrenzung bietet. Das würde ja prima zum Wechselrichter passen, der 80 bis 1.000 V (MPP von 278 bis 900 V) verträgt und je nach Eingang 12,5 bis 20 A verarbeiten kann. Mit der Strombegrenzung kann man eine Überlastung des Generators verhindern. Dazu hat der DC-Output nur eine Restwelligkeit von 1,2 Vpp, das ist ganz gut. Man könnte sogar bis zu drei solcher (separat eingepegelter) Netzteile koppeln.

Den Berichten nach scheint der Fronius Symo Gen24 auch mit aktivem MPP-Tracker damit zurechtzukommen und dieses "DC-Angebot" stabil anzunehmen: Wenn der gezogene Strom zu hoch wird bricht durch die Strombegrenzung die Spannung ein, was den MPP-Tracker zum Wechsel der Adaptionsrichtung veranlassen sollte. Je nach "Schrittweite" des MPP-Trackers im Wechselrichter, Strombegrenzungskennlinie im Netzteil und der Generator-Stromstabilität funktioniert das mal so, mal so ... die Berichte erzählen von stabiler Leistung bis hin zu Schwingungsamplituden um 500 W bei 2.500 W Last.

Der Ausgang des Netzteils ist auf jeden Fall potenzialfrei, damit bildet der Generator mit dem Netzteil (an PE angeschlossen) ein lokales IT-Netz, da ist nichts anders als an einem PV-Feld. Generator mit Netzteil kann man an PE anschließen, müsste man nach meinen Verständnis der VDE aber nicht unbedingt.

Das Einspeisen in den Wechselrichter kann per DC-Umschalter anstelle eines Solarfeldes erfolgen oder einfach parallelgeschaltet (mit Sperrdioden geschützt), sofern man keinen freien DC-Eingang am Wechselrichter hat.

Im Prinzip gibt es das alles auch fertig, sagt meine Recherche. DM-Elektrotechnik aus Oberösterreich bietet einen chinesischen Diesel-Generator mit umgebauter Elektrik genau für diesen Einsatzzweck mit Zubehör um 5.000 Euro an. Den Generator selber finde ich aber nicht spannend, der gilt als sehr laut, ist mit 180 kg schwer, Dieselkraftstoff mit RME-Anteil ist schlecht lagerfähig und wie das Ding wohl im tiefsten Winter anspringt?

Sehr interessant zu lesen Smile

Diesel-Kraftstoff ist hier in Österreich nur mit 7% RME-Beimischung (Kennzeichnung "B7") erhältlich. Mit stabilisierenden Zusätzen für Motorboote kann man ihn beständiger (und giftiger) gegen die Dieselpest (Verkeimung) machen, aber das ist für einen seltenen und unwahrscheinlichen Anwendungsfall einfach der falsche Sprit.

Klar hat ein Dieselmotor einen Glühstift als Starthilfe. Wird schon funktionieren. Meistens. Besonders wenn es aus China kommt und ein Billigprodukt ist. ... Hmm, warte mal ... warum haben all diese Honda-Geräte einen so guten Ruf? Wink

Ein Dieselmotor hat schon vom thermodynamischen Kreisprozess her einen Wirkungsgradvorteil von ca. 10%. Wieviel davon am Ende bei einem Kleinmotor im Teillastbereich rauskommt ist eine sehr spannende Frage, aber besser wird es sein.

Der wesentliche Grund für einen Diesel ist die ungefährlichere Lagerung von Kraftstoff. Diesel hat einen vergleichsweise hohen Flammpunkt und darf daher bis 300 Liter eingelagert werden, Benzin darf maximal zu 20 Litern im Stahlkanister ungesichert herumstehen.

Ein Benzinmotor mit synthetischem Sprit (Aspen4) betrieben macht keinen Ärger bei der Außerbetriebnahme, wiegt einen Bruchteil eines Kleindiesels, lärmt um einiges leiser und springt auch ohne Starterbatterie für die Vorglühanlage auf mehrfachen Seilzug hin rasch an.

Die Abwärme eines Kleinaggregatmotors zu nutzen ist tatsächlich kein besonders verfolgenswertes Thema.

Erstens bringt es einen selbst schnell in Lebensgefahr. Grob die halbe Abwärme entweicht mit den mehr oder weniger ungesunden Abgasen (CO, CO2, NOx, unverbrannte Kohlwasserstoffe etc.) die man daher besser nicht durchs Haus leiten sollte und die andere Hälfte durch die Kühlluft, die wiederum viel Lärm mitträgt. Flüssigkeitsgekühlte Kleinaggregate sind mir nicht bekannt.

Zweitens ist die Wärmeleistung zwar durchaus gegeben (ca. 3- bis 5-Mal soviel wie elektrische Leistung), aber weder Größenordnung noch Dauer der Verfügbarkeit sind so besonders groß, dass der Aufwand wirklich lohnt.

Und wie will man das drittens wirtschaftlich vertretbar umsetzen für einen Anwendungsfall, der hoffentlich/wahrscheinlich/möglicherweise/fast sicher nie eintritt? Auf jeden Fall wird das eine Festinstallation, die 99,99% ihrer Zeit wertvolle Fläche im Garten sinnlos belegt und regelmßige Betreuung verlangt.

Dasselbe gilt für alle Automatismen mit Motorstart und Netzübergabe. Ein einfacher Stromausfall mag noch jedes Jahr mal für wenige Minuten, alle paar Jahre für eine halbe Stunde lang vorkommen. Das überbrückt die PV-Batterie locker, das System ist dafür geschaffen. Der Fall, wo das Stromaggregat abliefern muss, der ist also sehr unwahrscheinlich.

Mit einer Erdgasverknappung gegen Winterende und damit instabiler Stromerzeugung wird eher nicht zu rechnen sein, außer flächenhafte Sabotageangriffe finden auf unsere Energieinfrastruktur statt. Das ist nicht undenkbar, aber ein Gelingen im nötigen Umfang ist auch nicht besonders wahrscheinlich. Ich denke, der Staat hat da momentan ein bisserl mehr als ein Auge drauf.

Also bleibt der "spekulierte Einsatz" hoffentlich ein reines Prepper-Hobby und der Aufwand muss -- so wie ein neues Objektiv für den Hobbyfotografen -- leistbar bleiben. Das angesprochene Mean Well Netzteil kostet 410 Euro, die PV-Schutzdioden und der DC-Umschalter einen Hunderter, das geht sich vom Budget dafür gerade so aus. Very Happy

Schau dir als "Generator" mal die verschiedenen Plugin-Hybriden an. Die haben meisten eine 220Volt Steckdose an Bord und die Batterie kann oft auch im "Leerlauf" durch den Benzinmotor geladen werden. D.h. Strom solange Benzin im Tank.
Taugt natürlich meistens nicht zum Betrieb von Stromfressern wie E-Herd oder Durchlauferhitzer.

Winfried

Ich gehe weiterhin davon aus, dass wenn ich Strom verbrauchen möchte, dass es dann reicht das Gerät mit der Steckdose zu verbinden.