Liebe Mikrocontroller-Gemeinschaft, Ich bin ein absoluter Laie im Bereich der Elektronik und werde im Folgenden deshalb vielleicht blöde Fragen stellen oder komische Ideen haben. Nehmt es mir also bitte nicht übel. :-) Ich hab auch keine Ahnung, ob ich in dieser Forums-Kategorie richtig bin. Zu meinem Problem: Ich habe an meinem Gartenhäuschen Solarpanels mit 310 Wp Leistung. Der Einfachheit halber und um weniger Verluste zu haben, habe ich die 4 Panels in Reihe geschaltet (ca. 80 V) und via MPPT Laderegler an meinen 12 V Akku angehängt. Die 310 Wp brauche ich nur für Winter, Frühling und Herbst. Im Sommer habe ich viel zu viel Strom. Den überschüssigen Strom möchte ich nutzen, um damit Wasser zu heizen, das ich nach einem arbeitsreichen Tag für eine warme Dusche gebrauchen kann. Dabei möchte ich aber auf keinen Fall den Akku belasten, sondern nur überschüssige Energie aus den Solarpanels verheizen. Ich habe folgende Idee: 1. Ich messe am Eingang zum Laderegler den Stromfluss. Nehmen wir an, es ist die Erhaltungsladung von ca. 0.4 A bei ca. 13.5 V am Akku, also 0.4*13.5/80 = 0.0675 A, welche bei 80 V fliessen. Wenn ich das richtig verstehe, fliesst der restliche Strom einfach nicht (er wird z.B. nicht am Laderegler verheizt). Das habe ich aber noch nicht nachgemessen. 2. Der tatsächlich mögliche Stromfluss ist eigentlich viel höher. Sagen wir, es ist das Maximum, was geht. 310W/80V = 3.875 A. 3. Die Differenz daraus möchte ich in Wärme umwandeln. Zur Sicherheit gönne ich dem Laderegler noch 10% mehr, als er braucht. Also verheize ich 3.875 - 1.10*0.0675 = 3.80075 A 4. Die 3.80075 leite ich weiter zu einer Heizspirale, welche immer genausoviel heizt, wie sie Strom bekommt. Der Einfachheit halber funktioniert sie bei 80 V. Ansonsten wäre vielleicht noch ein Wechselrichter und step-up auf 230V nötig, damit ich jede beliebige Heizspirale verwenden kann. Dann entstehen aber Konversionsverluste, was ich eher vermeiden möchte. 5. Wenn die Spannung der Panels unter 70 V fällt, dann fliesst ohnehin so wenig Strom, dass das System nich arbeiten soll. Nun Frage ich mich, wie ich das machen soll... Kann mir jemand einen Tipp geben, was für Bauteile ich brauche? Für folgende Punkte brauche ich nach Forum-Recherchen folgende Sachen (sorry, wenn's überhaupt nicht stimmt): 1. Eine Art Amperemeter. Evt. ein Shunt und AVR? 2. Ebenso. Shunt und AVR. Um die maximale Stromstärke zu berechnen, zweige ich den Strom einfach kurz komplett in die Heizspirale ab. 3. Irgendetwas, was die Differenz berechnet und entsprechend viel Strom abzeigt?? 4. Heizspirale. 5. Keine Ahnung... Das ganze würde ich zeitlich versetzt machen. Denn Messung 1 und 2 kann nicht gleichzeitig stattfinden. Auch Punkt 3 muss erst später erfolgen. Also würde ich verschiedene Intervalle wählen 1. 05 ms bis 15 ms ab Start der Periode --> Messung des Stromflusses zum Laderegler 2. 15 ms bis 20 ms ab Start der Periode --> Messung des maximalen Stromflusses 3. 20 ms bis 60000 ms ab Start der Periode --> Verheizen der Differenz. --> neue Periode Vielen Dank für hilfreiche Tipps! Daniel
Spass am basteln? Lohnen wird es sich nie. Dein 310WP-Modul bringt so 1,4kWh an einem Sommertag. Für deinen üblichen Strombedarf brauchst du also 0,5kWh (das wäre im März bzw Oktober-Ertrag) Bleibt dir also 1kWh. Und das reicht bei 100% Wirkungsgrad für 25l Warmwasser. Dafür musst du aber etliches investieren, Auch wenn es weh tut - schmeiss den überflüssigen Strom weg und bestelle bei Ali express so eine 100l-Passivanlage für 100$ und stelle sie neben die Solarmodule. Bringt mehr und kostet weniger.
Es geht mir weniger darum, ob es sich lohnt oder nicht, sondern eher um die Umsetzung und die Herausforderung. Ich könnte damit auch eine kleine Heizplatte erwärmen, auf die sich die Katze im Fühling und Herbst legen kann, wenn sie friert. :-) Dann natürlich in Kombination mit einem Thermoschalter damit sie nicht gegrillt wird.
Hallo Daniel, ein interessantes Projekt, was du dir da ausgesucht hast. Mich würde in dem Zusammenhang mal interessieren, welchen Maximalstrom dein Laderegler abgeben kann. Wenn der nämlich genug Strom treiben kann, könntest du auch den Akku als Puffer verwenden und an dessen Ausgang eine 12V-Heizung anschließen und musst dir dann nur noch Gedanken um eine Abschaltung bei Unterspannung machen, wenn die Akku-Spannung z.B. auf 11,5V gefallen ist, weil die Panele nicht mehr genug Energie liefern. Damit würdest du zwar den Akku immer ein wenig belastet haben und dessen Spannung würde immer knapp unter der Ladespannung liegen, aber das könnte die einfachste Lösung sein, ohne dass du den Strom explizit aufteilen musst. Gruß Florian
Hallo Florian, Vielen Dank für deinen Hinweis! Mein Laderegler geht bis 40 A. Ich verstehe deinen Ansatz aber noch nicht so ganz. Wie erkenne ich denn ohne die beiden Stromflüsse, wie viel ich tatsächlich verheizen kann? Wenn ich ab Akku z.B. 20 A ziehe, das Panel aber nur 10 A liefert, könnte es ja sein, dass die Spannung des Akkus von 13.5 V Ladespannung auf ca. 12.5 V fällt (wegen der Belastung. Der Akku ist aber noch voll). Danach sinkt die Spannung kontinuierlich. Die Heizung schaltet erst bei 11.5 V ab, wenn der Akku schon fast leer ist (also viel zu spät ?). Kannst du deinen Ansatz noch ein bisschen genauer eklären? Danke!
Daniel H. schrieb: > Vielen Dank für hilfreiche Tipps! Vergiss deine Stromberechnungen. Wenn der Akku voll ist (13.8V erreicht), geht die Leistung in einen Heizwuderstand (mit weniger als 3 Ohm, damit die Spannung an ihm immer geringer als die Akkuspannung ist, dann fliesst der Strom schon von alleine in die Heigung). Man braucht dann nur einen spannungsabhängigen Schalter, beispielsweise ICL7665.
1 | Diode |
2 | +------+--|>|------+----------+--------+---+---+-----+ |
3 | | | | | | | | | |
4 | | | R12 | R23 10k | | |
5 | | Heizung | +---------+ | | | |S |
6 | | | +-R13-|Out2 Out1|---)---+---(----|I P-MOSFET |
7 | | | N-MOSFET | | | | | | |
8 | + | I|----+-----(-----|Hys2 Hys1|---+ | | |
9 | Solarmodul S| | | | | | | + | |
10 | - | | | | | ICL7665 | R22 Akku | |
11 | | | | | | | | | - | |
12 | | | 10k +-----|Set2 Set1|---+ | | |
13 | | | | | +---------+ | | | + |
14 | | | | R11 | R21 | Verbraucher |
15 | | | | | | | | | - |
16 | +------+-----+-----+----------+--------+-------+-----+ |
Wenn er nicht jeden Tag im Gartenhäuschen Duscht/Badet, und einen gut isolierten und ausreichend großen Speicher hat, reicht auch 1KW zum Heizen. Ob ein ausgesprochener Laie aber etwas mit MaWin's Zeichnung anfangen kann... Hat nichts mit "geht"/"geht nicht" zutun.
Ja, bei der Interpretation des Schaltplans habe ich so meine Probleme! ô.O Ich werd mich in den nächsten Tagen mal dahinterklemmen und versuchen, es zu verstehen. Auf jeden Fall möcht ich dir herzlich danken, MaWin! So eine Zeichnung habe ich gesucht.
Ach und eine Frage habe ich noch: Gibt es hier im Forum irgendwo eine Übersetzung der Buchstaben-Symbole in "richtige" Symbole bzw. Bauteilbezeichnungen? Das wäre für den Anfang vielleicht nicht schlecht...
Angehängte Dateien:
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solar-heizungsregler.png
4,3 KB
Hallo Daniel, ich hab dir das, was MaWin mit Tastatursymbolen gezeichnet hat, mal eben mit Eagle nachgebaut. Ob die Anschlüsse so korrekt sind, müsste MaWin noch mal drübergucken. Zur Auslegung der einzelnen Widerstände Rx, sofern nicht angegeben (10k Pull-up/down), musst du dir das Datenblatt vom ICL7665 anschauen. Gruß Florian
Florian W. schrieb: > Ob die Anschlüsse so korrekt sind Sieht richtig aus. HYST wird für den MOSFET verwendet, damit die Stromaufnahme bei Tiefentladungsabschaltung niedriger ist.
Wow! Leute, ihr seid spitze! Vielen Dank! Ich melde mich dann wieder, wenn ich's hingekriegt hab'... :-))
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