Wo bleibt mein Solarstrom?

  • Hallo ihr Stromer
    Schon seit Beginn meiner Solarinstallation hatte ich mich manchmal gewundert, dass laut meinem Bordcomputer immer relativ wenig in die Verbraucherbatterien fließt, 7 A war da schon viel.
    Da diese aber meistens fast oder ganz voll waren, habe ich es immer auf den erhöhten Innenwiderstand der Aufbaubatterien geschoben (bei komplett voll geladenen Batterien fließen laut Anzeige weiterhin ca 1,5A in die Batterien).
    Dann konnten sie eben nicht mehr aufnehmen und gut.

    Nun bin ich wieder über dieses Problem gestolpert, weil meine Starterbatterie zu schwächeln scheint. Wenn ich Starter- und Aufbaubatterien (manuell) zusammen schalte, bleibt fast kein Solarstrom mehr für die Aufbaubatterien übrig oder sie werden sogar leer gesogen.
    Deshalb hab ich mal genauer hin geschaut.

    Bei fast senkrechtem Sonnenstand (ca 70 °), wolkenlosem Himmel und 90 % Ladezustand fließen laut Batteriecomputer gerade mal um die 10 A in die Batterien!?!
    Und jetzt kommts.
    Mit angeworfenem Motor fließt etwa das Doppelte! So ganz genau kann ich es nicht sagen, weil die Anzeige immer bis zu 2A pendelt.
    Am hohen Innenwiderstand kann es demnach wohl nicht liegen.

    Ist das für eine „300 W-Anlage“ nicht ein bisschen wenig? Ich weiß, die 300 W sind Peak, aber dennoch.

    Verbaute Anlage: allles 12V, Aufbaubatterien 3x 100AH (Traktionsbatterien Blei nass), Starterbatterie 80AH, Trennrelais manuell, Solar 2x 150W parallel, MPPT-Regler mit Temperaturfühler.

    Sollte ich da nicht eigentlich mehr ernten? Habe ich bereits vor Jahren gemurkst, aber warum tuts dann überhaupt?

    Bringen die Kollektoren zu wenig? Wenn ich jeweils einen Kollektor abdecke, gibts auch jeweils nur die Hälfte auf der Anzeige. Sie scheinen also zumindest beide gleich sein.
    Schickt der Regler zu wenig? Wie kann ich das prüfen? Batterien abhängen? Beide Komponenten arbeiten schließlich abhängig von den Batterien, die dahinter hängen.

    Wie würdet ihr vorgehen? Habt ihr Anregungen für mich?
    In welcher Größenordnung spielt sich das bei euch ab?
    Im Moment mag ich mich mit dieser Ausbeute noch nicht zufrieden geben.
    Gruß Restler

  • Bei 90% Ladezustand kann ja auch nicht mehr viel Ladestrom ins Blei fließen, das ist schon plausibel.
    Was passiert denn, wenn die Sonne scheint und die Batterien mal gut geleert sind, so auf 50% ?

    Gruß, Holger

  • Sehr viel weiter kann ich dir da nicht weiter helfen, ausser 7A ist eindeutig zu wenig!
    Ich gehe immer grob davon aus das ich von der Nennkapazität der Kolektoren (in deinem Fall 300Wp oder 25 A) im Schnitt die hälfte ausbeute. Klar, sie gibt auch mehr her.... ....aber auch weniger. Nach deinem Beispiel sollte da eigentlich unter den von dir genannten Faktoren min. 20-25A rein fliessen.

    Zu berücksichtigen ist auch die Ladungsveränderung wenn die Batts über 80% voll sind. Hier fängt der Regler an runter zu regeln. Je näher man dem vollgeladenem Zustand 100% kommt um so weniger lässt der Regler durch.
    Das habe ich des öfteren an unserem BMV mitbetrachtet, der dann anfängt z.B. zwischen 30 und 35W "incoming" stark hoch und runter zu pendeln. Und, wie gesagt, je voller desto weniger Durchfluss- was dann irgedwann so aussieht das er z.B. zwischen 10 und 15W pendelt.
    Am meissten habe ich bis jetzt eine ca. 200W Ladung gesehen, bei unserer 240W Anlage.

    Soviel dazu von mir. Mehr kann ich dir nicht dazu erzählen. Bin ja selber auch eher Leihe.

    Edit: Berichtigung dick gekennzeichnet!

    LG,
    Beni

    You weren't born just to pay taxes and die...
    One life, live it!

    2 Mal editiert, zuletzt von dreamteam (4. September 2015 um 22:24)

  • Zitat von dreamteam


    Zu berücksichtigen ist auch die Ladungsveränderung wenn die Batts über 80% voll sind. Hier fängt der Regler an runter zu regeln. Je näher man dem vollgeladenem Zustand 100% kommt um so weniger lässt der Regler durch.
    .

    Das ist allerdings dann auch ein Unterschied bzw. ein Vorteil der LiFeYPo4. Diese werden bis etwas über 90% Ladung mit Vollgas geladen.... ....und sind somit wieder schneller voll.

    LG,
    Beni

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  • Zitat von dreamteam

    ..... wenn die Batts über 80% voll sind. Hier fängt der Regler an runter zu regeln. .......

    Das ist ein großer, weit verbreiteter Irrtum. Der Regler regelt hier gar nichts. Das macht ganz alleine die Batterie mit ihrem Innenwiderstand.
    Der Regler (alle Regler, auch der der Lichtmaschine) sorgt nur für die Ladespannung. Die Batterie sagt wenn sie satt ist, das es nun genug ist.

    Gruß Nunmachmal

    Ich habe viel aus meinen Fehlern gelernt, ich glaube ich mache noch einen.

  • Also ich habe ja so eine Billiglösung ohne teuren MPPT-Regler, also eine reine 12 Volt anlage mit einfachem Regler, aber die Einbauanleitung eines solchen MPPT-Regler vorliegen. (Da alle sagen: "Nimm einen MPPT-Regler! Der liefert Strom auch bei schlechter Einstrahlung." :roll::roll:
    Da steht drin:
    Der Regler ist nur in Betrieb, wenn die PV-Spannung größer ist als Batteriespannung (Vbatt).
    Die PV-Spannung muss mindestens die Höhe von Vbatt + 5 V erreichen damit der Regler den Betrieb aufnimmt. Danach liegt der Mindestwert der PV-Spannung bei Vbatt + 1V.

    Nur mal so am Rande. Nun der bei diesem Regler wichtige Satz:
    Mindestanzahl der in Reihe geschaltenen Zellen: 36 (12 V Panel)
    Empfohlene Zellenanzahl für den höchsten Wirkungsgrad des Reglers:72 (2x12 V Paneele in Serie oder 1x24 V Paneel)
    Maximum: 108 Zellen (3 x 12 V Paneele in Serie)

    Ich weiß jetzt nicht was dein Regler für Vorgaben macht, aber mit diesen Infos würde ich die Paneele in Reihe schalten.

    Gruß Nunmachmal

    Ich habe viel aus meinen Fehlern gelernt, ich glaube ich mache noch einen.

  • Bei einem mppt-regler solltest du deutlich über 50V panel Leerlauf Spannung haben, damit auch bei teilabschattung noch was geht (und dünnere Kabel von den panels benötigst). Ich Tipp auch auf die Lösung von picco...

    Gruß, Willi

  • Zitat von holger4x4

    Bei 90% Ladezustand kann ja auch nicht mehr viel Ladestrom ins Blei fließen, das ist schon plausibel.

    Ist nicht ganz richtig, Holger. WEIL bei 90% Ladezustand 21A von der Lichtmaschine in die Batterien geflossen sind und nicht wie zuvor maximal 10 bis 11A aus den Kollektoren bin ich zu dem Schluss gekommen, dass es wohl am wenigen Solarstrom liegt und nicht an den zu vollen Akkus.

    Zitat von holger4x4

    Was passiert denn, wenn die Sonne scheint und die Batterien mal gut geleert sind, so auf 50% ?

    Habe ich noch nie beobachtet. Aber ich nehme an, das gleiche wie bei 90%, nämlich 10-11A (bei gleichen Randbedingungen).

    Zitat von dreamteam

    ... da nicht weiter helfen, ausser 7A ist eindeutig zu wenig!

    Die 7A bezogen sich auf sonstige häufige Beobachtungen, wo die Batterien noch voller waren.

    Zitat von dreamteam

    Ich gehe immer grob davon aus das ich von der Nennkapazität der Kolektoren (in deinem Fall 300Wp oder 36 A) im Schnitt die hälfte ausbeute.

    Da hast du jetzt aber irgend einen groben Fehler drin. Bei verlustfreier Umwandlung wären das z.B. bei 14V etwa 21,4A!

    Zitat von dreamteam

    Zu berücksichtigen ist auch die Ladungsveränderung wenn die Batts über 80% voll sind. Hier fängt der Regler an runter zu regeln.

    Hat nunmachmal ja bereits geschrieben, dass der Regler da keinen Strom runter regelt. Der reagiert eigentlich nur auf bestimmte Spannungen, wenn diese erreicht werden.

    Zitat von dreamteam

    Das habe ich des öfteren an unserem BMV mitbetrachtet, der dann anfängt z.B. zwischen 30 und 35W "incoming" stark hoch und runter zu pendeln. Und, wie gesagt, je voller desto weniger Durchfluss- was dann irgedwann so aussieht das er z.B. zwischen 10 und 15W pendelt. Am meisten habe ich bis jetzt eine ca. 200W Ladung gesehen, bei unserer 240W Anlage.

    Das kapier ich jetzt gar nicht. Mein Batteriecomputer zeigt mir keine Watt an. Meinst du "zwischen 30 und 35 W" oder A? Wenn es wirklich Watt sind, dann wären das knapp 3A. Auf diese Größenordnung wird die Ladung bei mir erst bei grob 98% gedrückt. Und A kannst du eigentlich nicht meinen, denn die gibt eine 240W-Anlage nicht her.

    Zitat von Picco

    Kann es sein dass die Paneele nur wenig über 12V liefern?

    Nein, bei Sonne 21,6V am Reglereingang, bei starker Bewölkung immer noch über 15V.

    Zitat von nunmachmal

    Nur mal so am Rande. Nun der bei diesem Regler wichtige Satz:
    Mindestanzahl der in Reihe geschaltenen Zellen: 36 (12 V Panel)
    Empfohlene Zellenanzahl für den höchsten Wirkungsgrad des Reglers:72 (2x12 V Paneele in Serie oder 1x24 V Paneel)
    Maximum: 108 Zellen (3 x 12 V Paneele in Serie)
    Ich weiß jetzt nicht was dein Regler für Vorgaben macht, aber mit diesen Infos würde ich die Paneele in Reihe schalten.

    Intressant, was es da für Unterschiede gibt. Ich habe einen Mppt-Regler von Votronic, und der verlangt nach 36-40 Zellen. Ich habe ihm 36 gegeben.

    Zitat von wiru

    Bei einem mppt-regler solltest du deutlich über 50V panel Leerlauf Spannung haben, damit auch bei teilabschattung noch was geht (und dünnere Kabel von den panels benötigst).

    Scheint mir plausibel. Aber wie gesagt ich habe jetzt den Regler von Votronic mit passenden 36 Zellen. Diesen Gedanken hatte ich damals beim Bau noch nicht so vertieft. Allerdings dürfte das auf meine derzeitige Frage mit der scheinbar geringen Ausbeute bei hohem Sonnenstand keinen so großen Einfluss haben.

    Kann mir noch jemand weitere Leistungsdaten seiner Solaranlage mit den dazugehörigen Randbedingungen nennen?
    Gruß Restler

  • Hallo Restler
    Die Antwort ist relative einfach auf eine Frage die öfter gestellt wird.

    Was du siehst ist das bei volle Batterien sehr wenig Strom aufgenommen wird durch die Batterien.
    Wenn du diene Paneel arbeiten sehen willst musst du es so tun
    - Übernachte viel verbrauchen so das deine Batterien morgens gut leer sind zB 50 bis 60% SOC
    - Ein kälteren morgen aussuchen mit freien Himmel und relativ viel Sonne.
    - Alle deine andere Verbraucher mahl ausschalten wie auch der Kühlschrank und Verbindung mit Startbatterie.

    Mit deine 300Wp wirst du dann bei eine 12V Anlage etwas 75% sehen oder 300W/14V x 75% =16A

    Gruesse Campo

    Jetzt Iveco Daily 4x4 7T, vorher TGM 13290 4x4

  • Hallo Restler,

    Ich habe 370Wp Solar auf der Kabine und den PR 3030 von Steca verbaut. Dieser Regler zeigt mir an wieviel Strom
    von den Modulen momentan bereit steht und mit wieviel tatsächlich geladen wird. Diesen Sommer hatte ich oft bis
    zu 20A zur Verfühgung. Geladen wurde aber damit leider nicht da die Batterieen fast immer zu voll waren.

    Gruß Christopher

    Mercedes Vario 816 mit Holzkoffer

  • Zitat von restler

    ...
    Kann mir noch jemand weitere Leistungsdaten seiner Solaranlage mit den dazugehörigen Randbedingungen nennen?
    Gruß Restler

    Ich bin ja Schattenparker und habe daher lange Zeit keine Solaranlage, aber als ich in die Trial-Scene gekommen bin war das anders.
    Da kommt man Freitagabend im Fahrerlager an und bewegt sich nicht mehr. Die gewünschten Schattenplätze gibt es da nicht und du stehst in der prallen Sonne. Das spornte meine Kompressorbox zu Höchstleistung an und Samstags nach der Veranstaltung war das während der Fahrt aufbereitete warme Wasser weg.
    Das hat mich bewegt ein 80 W Paneel (passt optimal auf meine Dachboxenhalterung) und einen Billigregler für 10€ zu montieren.
    Jetzt waren meine Batterien immer voll und was macht man mit soviel Strom?
    Die Teilnehmer des letzten O-Berg-Treffen haben den Anfang der Anlage mitbekommen. Ich habe ein winziges Solarpaneel zur Steuerung eines Relais gekauft und lege dieses Tagsüber aufs Dach. Wenn Sonne voll scheint zieht das Relais an und schaltet meinen 12 Volt Boiler ein. Klar zieht der 200 Watt, aber ich gehe davon aus, das der Boiler schneller abschaltet wie die Sonne untergeht.
    Seitdem habe ich bei längeren Standzeiten in der Sonne immer heißes Wasser.

    Gruß Nunmachmal, der weiß das es für diese Anwendung bessere Lösungen gibt, aber keine Einfachere.

    Ich habe viel aus meinen Fehlern gelernt, ich glaube ich mache noch einen.

  • Hallo Solarplaner und -besitzer
    Meine Enttäuschung über die geringe Solarausbeute ist Ernüchterung gewichen.

    Zur Erinnerung: Bei 90% Ladezustand meiner Nassbatterien, einer 300W Solaranlage, 70° Sonneneinstrahlung und blauem Himmel zeigte mein Batteriecomputer nur maximal 10 bis 11A Einspeisung in die Akkus an. Als ich jedoch mit laufendem Motor ca 21A Einspeisung ablesen konnte, musste ich daraus schließen, dass nicht die Akkus der „Begrenzer“ waren, sondern dass einfach nicht mehr Solarstrom kommt.

    Nun habe ich mal Alles überschlagen, was man zwar im Prinzip weiß, was aber durch den offiziellen Peakwert der Module im Kopf völlig verdrängt wird, bei mir zumindest. Für diejenigen, die an der Annäherung an die solarproduzierende Wirklichkeit interessiert sind, werfe ich wieder ein paar Zahlen in die Runde. Ich habe sie übrigens nicht zurecht gerechnet, das war der einzige „Durchgang“.
    Ich nehme für jedes meiner Module an: maximaler Strom = 8A, Leerlaufspannung 20V (gerade Zahlen, habe zum Nachschauen die Module nicht abgeschraubt).
    Die Peakangabe ist grundsätzlich ein Laborwert: Einstrahlung 1000W/m2, Zellentemperatur (nicht Luft) 25°C

    Alterung (üblich 0,4 bis 0,65 %/Jahr, ich rechne 0,5% und 4 Jahre)
    300W -2% = 294W

    Sonnenintensität (1000W/m2 nur bei senkrecht stehender Sonne auf einem hohen Berg oder bei allerklarster Sicht, sonst wohl eher bei 900W/m2 bei schönem Wetter)
    294W-10% = 264,6W bei senkrecht stehender Sonne
    Die Sonne steht aber nicht immer senkrecht. Die Intensität lässt vom Mittag bis zum Abend erheblich nach, abhängig vom Weg durch die Atmosphäre. In meinem Ablesebeispiel waren es ca 70° Einstrahlwinkel. Ich schätze mal, die Intensität (auf eine senkrechte Fläche) könnte vielleicht 850W/m2 betragen haben. Bei 45° Einstrahlwinkel kommen wir dann vielleicht noch auf 800, 700, 600W/m2?
    Für 70° Einstrahlwinkel also
    264,6W /900*850 = 249,9W

    Einstrahlwinkel, geometrisch (könnte eine Rolle spielen, ob die Module längs oder quer liegen? Ich nehme mal ein Quadrat an)
    Bei 70° werden von 1 m2 Strahlung noch ca 0,88 m2 auf gefangen
    Bei 45° werden von 1 m2 Strahlung noch ca 0,5 m2 aufgefangen
    Bei meinen 70° also 249,9W*0,88 =219,9W

    Zellentemperatur (Bei meiner Ablesung gab es immer nur kurz blauen Himmel, meistens war abgeschattet, geschätzt 35°C, dh. 10°K über Laborbedingung. Erwärmung auf 50°C ist aber nicht außergewöhnlich. Verringerung der Leistung ca 0,4%/°K)
    219,9-4% = 211,1W

    Falls mein MPPT-Regler mit 100% Wikungsgrad auf 13,5 V transformiert, (Spannung der Batterien zur Zeit der Ablesung) dann würde das 211,1W/13,5V = 15,6A ergeben. Ich schätze jetzt grob 10% Verluste des Reglers.
    15,6A-10% = 14A

    Und dann sollte man berücksichtigen, dass diese 14A nicht zu 100% in den Akkus landen. Sagen wir mal, 90% gehen rein.
    14-10% = 12,6A Dies müsste der Ablesewert auf dem Batteriecomputer sein!!

    Ich hatte maximal 11A abgelesen.
    Bei den vielen Annahmen in der „Rechnung“ ist das eine akzeptable Differenz, wie ich finde.

    Erschreckend wird es bei schlechteren Randbedingungen.
    Sonnenstand 45°, Zellentemperatur 50°C >>> Ausbeute knapp 8A
    Willkommen in der Wirklichkeit

    Schlüsse daraus.
    Man sollte sich nicht zusätzlich mit einem Billigregler bestrafen, der im Grunde nur die Spannung begrenzt und somit nochmal 20% oder mehr "wegwirft".
    Ein geringer Einstrahlwinkel bewirkt einen enorm hohen Verlust (50% bei 45°). Klappbar, schwenkbar, mobil?
    Mehr Fläche gibt auch mehr Strom. Aber auch nur wieder viel weniger als man auf Grund des Peakwertes gerne meinen würde :wink: .
    Gruß Restler

  • Hi,
    schöne Rechnung, scheint mir ziemlich realistisch zu sein.

    Was lernen wir daraus?
    Vielleicht doch lieber 50% oder mehr zusätzliche Solarfläche verbauen, kostet ja heute auch nicht mehr die Welt.
    Meine 180W sind sicher etwas überdimensioniert für 90Ah Akku, aber bei tiefer stehender Sonne, oder bei teilweise Schatten durch Bäume reicht das Mehr dann doch unter dem Strich.

    Noch was: Du hast "12V" Module und einen MPPT Regler? Der bringt zwar was Gewinn, aber bei schwächerem Licht hilft der auch nicht mehr viel.
    Besser ist dann Module in Reihe zu schalten, so dass die auch bei schwacher Einstrahlung noch Ertrag bringen.

    Gruß, Holger

  • Zitat von holger4x4

    Besser ist dann Module in Reihe zu schalten, so dass die auch bei schwacher Einstrahlung noch Ertrag bringen.


    Ab Dämmerungsbeginn eine m.E. durchaus praktikable Idee.

    Aus NRW grüsst Berny.
    --------------------------------------------------------------------------------
    Renault Trafic Hochdach, langer Radstand, Selbstausbau 1992.

  • Zitat von holger4x4

    Du hast "12V" Module und einen MPPT Regler? Der bringt zwar was Gewinn, aber bei schwächerem Licht hilft der auch nicht mehr viel.
    Besser ist dann Module in Reihe zu schalten, so dass die auch bei schwacher Einstrahlung noch Ertrag bringen.

    Der Vorschlag kam schon. Aber nochmal. Der Votronic Regler verlangt 36-40 Zellen, geht also nicht in Reihe. Die 36 Zellen-Module liefern aber bei Sonne mehr als 21V und bei STARKER Bewölkung (Regen) immer noch mehr als 15 V. Da wird dann allerdings auch kein Strom mehr erzeugt. Und ohne Strom nützt höhere Spannung einem MPPT-Regler auch nichts. Mag sein, dass Module mit höherer Spannung und einem anderen Regler bei Abschattung besser wäre.
    Ein weiteres Modul passt nicht gut aufs Dach. Bei längerer Standzeit könnte ich notfalls jeweils ein Modul hochklappen. Das wäre allerdings etwas umständlich, und in so großer Not war ich noch nicht.
    Vielleicht sollte man auch mit dem zufrieden sein, was man hat :mrgreen: ?!
    Gruß Restler

  • Hallo zusammen
    Ich habe fleißig alles gelesen
    Meine Frage und Idee in die Runde wäre,

    Anstatt 1 großes Paneel mit 100-200 Watt,
    währe eine Anlage auf dem Dach aus 2 Paneelen
    mit gleicher Leistung und in Reihe geschaltet, eine Elektivere Anlage.

    Spürt ihr wie ich fühle? :lol:

    Viele Grüße Dieter

    Qualität setzt sich eben durch !
    und wie verfahren
    Mit einem Womo kann man sich nie verfahren,
    man lernt höchsten neue Wege u. Ziele kennen.

  • Mppt-regler, die nicht über 20V Eingangsspannung verarbeiten können, sind relativ wertlos. Der Witz am Regler ist doch, dass er die Zellen immer im optimalen Leistungspunkt betreibt (max. Strom UND Spannung) mehr Spannung als die Eingangsspannung bei last geht aber nicht...wenn die Leerlaufspannung nur bei 20V liegt, kann er gar nicht drüber und muss die Leistung aus dem Strom holen P=I*U. Hat sich was mit max.power.point....das ist dann auch nicht anders als mit einem normalen Regler. Fazit:gebt dem mppt-regler genug eingangsfutter, also haushaltszellen mit 50-100V Leerlauf Spannung und einen geeigneten mppt-regler... Spart übrigens auch Kabelquerschnitte...

    Gruß, Willi

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