Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Solarladeregler


von Peter (Gast)


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von Andreas K. (andreasmc)


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100W Solarzelle, 120W Regler.

Wie groß ist die Batterie die du verwenden willst?
Schaltnetzteil 12V->5V hast du auch schon?
Soll der Pi 24/7/365 laufen?
Verschattungsfreier Standort mit Zelle nach Süden ausgerichtet?

Grob aus der Erinnerung kannst du mit 100W Zelle so zwischen 600Wh 
(guter Sommertag) und 10Wh (schlechter Wintertag) am Tag ernten.

Der PI braucht etwa 10W max, im schlimmsten Fall läuft er damit im 
Winter nur eine Stunde am Tag.

von Peter (Gast)


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sprich der Regler ist zu klein?

schaltNetzteil habe ich bereits.

der Pi sollte 365tage laufen..

von Chris S. (schris)


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Kleiner Tipp, rpi braucht weniger, wenn er mit 3.3V betrieben wird.

von Alexander S. (esko) Benutzerseite


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Peter schrieb:
> Hallo ich suche eine einfache Möglichkeit einen RaspberryPi mit Solar zu
> betreiben.

Erzähl mal ein bisschen mehr. Was soll der RaspberryPi machen, wieviel 
Strom braucht er im Durchschnitt, kann die Solarzelle optimal 
ausgerichtet werden, wo ist der Standort. Was passiert, wenn der Akku 
leer ist. Je mehr Infos, umso besser.

> Dazu habe ich folgende Solarzelle rausgesucht
> ebay 261069512849

Für einen Bleiakku passt diese Solarzelle nicht sehr gut, denn sie hat
Vpmax = 18 Volt
Besser wären knapp 14 bis 15 Volt.

> und folgenden Laderegler für eine 12V Solarbatterie:
> ebay 230987320108

Sieht sehr billig aus. Ob er was taugt kann man so nicht sagen.

von Andreas K. (andreasmc)


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Peter schrieb:
> sprich der Regler ist zu klein?

Nein. Höchstens zu billig ;-)

> der Pi sollte 365tage laufen..

Du hast noch nicht geschrieben welchen/wie großen Akku du verwenden 
willst (dass du einen brauchst sollte ja klar sein, sonst ist das Ding 
schon am Abend aus...)

Je größer der Akku ist desto längere Schlechtwetterperioden kannst du 
überbrücken und desto weniger Reserve brauchst du bei der 
Solarzellenleistung.

Dann geht es eben um den Stromverbrauch des PI. Wenn du den schon hast, 
am besten bei der Aufgabe die er auch nachher zu bewältigen hat messen.
Welcher PI? (A,B,A+,B+,2B?)
Im besten Fall hast du einen A+ der nichts tut, der braucht ca 0,1A.
Im schlechtesten Fall einen B unter Volllast plus USB-Geräte kurz bevor 
die Sicherung fliegt, das wären ca 2A. Das ist schon ein relevanter 
Unterschied ...

von Peter (Gast)


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Allso ch habe eine 120ah Batterie ausgewählt. damit sollten 2 1/2 -3Tage 
überbrückbar sein.

es läuft eine msata Festplatte ein WLAN Stick ein 433mhz 
Sender/Empfänger mit dem rpi b+ (letzte version)


der rpi soll meine haus Automatisierung und meine owncloud Server 
betreiben

von Andreas K. (andreasmc)


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Hausautomatisierung und Owncloud-Server hören sich erstmal nach "Strom 
ist eh in der Nähe" an. Warum willst du das Solar versorgen wenns ein 
Kabel auch tun würde?

Mit MSATA "Festplatte" meinst du eine SSD (nur die gibts mit _M_SATA) an 
einem USB-Adapter? Mechanische Festplatten brauchen teilweise so viel 
Strom wie der ganze Pi ...

WLAN kann je nach Stick auch ganz schon viel Strom ziehen, vor allem die 
älteren Sticks.

120Ah*12V= 1444Wh sollten gut reichen wenn du von 10W * 24h ausgehst und 
die Batterie in den 3 Tagen nur halb entladen willst.

Die 240Wh pro Tag musst du aber auch wieder reinkriegen, dafür wird ein 
100W Modul im Winter vermutlich nicht reichen.

von Alexander S. (esko) Benutzerseite


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Wenn du Strom aus der Steckdose da hast, rechnet sich Solarstrom 
niemals.

Solarzelle 90€ + Laderegler 7€ + Batterie 100€ + Kabel = 200€
Dafür kann man 800kWh Strom aus der Steckdose kaufen und betreibt den 
RPi etwa 9 Jahre.

800 kWh / (10 W  365  24 h) = 9 Jahre.

Danach ist der Akku wahrscheinlich hinüber und du brauchst einen Neuen. 
Die Solarzelle hält dann wahrscheinlich noch etwas, aber ob der RPi oder 
die SSD nicht schon aufgegeben haben, ist auch fraglich.

von Carsten R. (kaffeetante)


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Alexander Schmidt schrieb:
> Für einen Bleiakku passt diese Solarzelle nicht sehr gut, denn sie hat
> Vpmax = 18 Volt
> Besser wären knapp 14 bis 15 Volt.
>
>> und folgenden Laderegler für eine 12V Solarbatterie:
>> ebay 230987320108
>
> Sieht sehr billig aus. Ob er was taugt kann man so nicht sagen.

Dem schließe ich ich an. Gerade die billigen Laderegeler schalten das 
Panel ziemlich stumpf auf die Akkus. Dadurch bricht die Panelspannung 
auf Akkuspannung ein. Da ist dann schonmal grob ein Drittel weg. So wird 
man selbst unter Idealbedingungen weit von den 100 Watt entfernt 
bleiben, was sich entsprechend negativ auf den Jahresertrag auswirkt. 
Der Wirkungsgrad ist besch..., was man dann durch mehr Panelfläche 
kopensieren müßte. Da stellt sich die Frage ob man da wirklich spart.

Andere Geräte sind intern wie Schaltregler aufgebaut und halten die 
Spannung am Panel hoch. Leider schweigt man sich (nicht nur) bei der 
Billigware gern über diese internen Eigenschaften aus oder suggeriert 
(bewußt), z.B. durch Namensgebung, daß intern die effizientere Technik 
werkelt. Das steht dann schön MPP im Namen, ohne daß das Gerät auch nur 
das geringste mit der Technik zu tun hätte die man eigentlich hinter 
jenem Kürzel erwartet.

Welche Konsequenz daraus zu ziehen ist, hängt von weiteren Details ab 
die noch unbekannt sind. Alexander trifft den Nagel auf den Kopf. Wenn 
Netzstrom verfügbar ist, lohnt sich die Sache kaum. Oder ist es einfach 
nur ein Hobby/Projekt? Wenn das Ding wirklich autark sein soll/muß, 
wirst du die Komponenten besser aufeinander abstimmen müssen. Dann wären 
weitere Detailinformationen nötig.

Laß dich nicht entmutigen wenn der erste Anlauf dabei Verbesserungsfähig 
ist. Das ist normal. Schritt für Schritt kann man dann optimieren.

von Harald W. (wilhelms)


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Carsten R. schrieb:

> Gerade die billigen Laderegeler schalten das
> Panel ziemlich stumpf auf die Akkus. Dadurch bricht die Panelspannung
> auf Akkuspannung ein. Da ist dann schonmal grob ein Drittel weg.

Ja, bei den meisten, zur Akkuladung benutzten Panels, ist man dann
schon ziemlich dicht am MPP-Punkt. :-)

von Solar_Max (Gast)


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http://www.solaranlagen-portal.com schrieb im Beitrag #4103565:
Leistung einer Photovoltaikanlage

>Lichteinstrahlung, Einstrahlungswinkel, Lichtspektrum und Temperatur der 
>Solarzellen sind je nach Region in Deutschland unterschiedlich. >Grundsätzlich 
kann man in Süddeutschland von einer Jahresleistung von einer >Kilowattstunde 
(kWh) pro genannter Wattzahl (Wp) der Nennleistung der >Photovoltaik Anlage 
ausgehen; im Norden sind die Werte aufgrund geringerer >Sonneneinstrahlung etwas 
niedriger.

Nach dieser Aussage sind das 100kWh pro Jahr. Das sind gemittelt 274 Wh 
pro Tag.




http://www.forum-raspberrypi.de schrieb im Beitrag #4103565:
Leistung einer Photovoltaikanlage

>Laut Herstellerangaben:
>
>    Modell Pi1 A: 2,5 Watt (5 V, 500 mA)
>    Modell Pi1 B: 3,5 Watt (5 V, 700 mA)
>    Modell Pi1 B+: 3 Watt (5 V, 600 mA)
>    Modell Pi2 B: 3,5 Watt (5 V, 700 mA)

Daraus müssten sich 96 Wattstunden pro Tag als Verbrauch ergeben. In 
Anhang 1 sind div. SSD Festplatten getestet. Die schlechteste hat 
ziemlich ähnliche Verbrauchswerte wie das Rasperry nämlich 3,5W also 
auch 96 Wh.
Das sind zusammen 192Wh für den Betrieb am Tag.

Also man sieht gemittelt passt da und es bleiben ca 80Wh für das Laden 
des Akkus über. Übrigens haben wir hier noch keine Regler und 
Netzteilverluste betrachtet!



ABER ES GIBT EIN PROBLEM:
Einen Mittelwert gibt es nur auf dem Papier! Im Sommer haben wir mehr 
als der Mittelwert und im Winter eben weniger...
Ich würde mal im Internet auf einschlägigen Seiten nach der 
durchschnittlichen Sonneneinstrahlung gucken und versuchen da ein 
Negativszenario zu entwerfen den damit muss man rechnen.


Ich würde so aus dem Bauch heraus sagen die Zelle reicht nicht für den 
sicheren durchgehenden Betrieb wobei was ist sicherer betrieb ohne 
Netzspeissung? Ich kann nicht vorhersagen das es nicht mal 10 Tage am 
Stück dunkeles Wetter ist...
















Anhang:
1.
http://media.bestofmicro.com/4/I/458946/gallery/ch20-avg-power-consumption_w_600.png

von Solar_Max (Gast)


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Sorry da ist was mit der Formatierung schief gegangen....

von frog268 (Gast)


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wie wäre es mit einem Solarrechner?
http://www.esomatic.de/Auslegung.asp

für die 10 Tage ohne Sonne ist der Akku zuständig,
von dem Panel kommt ja nix ;-)

von Mani W. (e-doc)


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Und wenn man dann in einem Tal oder neben einem Fluss wohnt,
kann auch wochenlang dichter Nebel herrschen.
Da helfen dann auch 5 Module nichts.

Für diesen (seltenen ?) Fall wäre dann eine automatische
Batterieladung mittels zusätzlichem Ladegerät angebracht...

Mani

von frog268 (Gast)


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Mani W. schrieb:
> Und wenn man dann in einem Tal oder neben einem Fluss wohnt,

JoMei...sag das doch gleich, das du neben einem Fluss wohnst...
Dann lass die Finger von PV und nutze den Fluss!
somit brauchst du ja auch keine Akkus mehr ;-D

von Mani W. (e-doc)


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frog268 schrieb:
> JoMei...sag das doch gleich, das du neben einem Fluss wohnst...
> Dann lass die Finger von PV und nutze den Fluss!

Du sprichst den falschen an, abgesehen davon, dass ich auf einem
höheren Hügel wohne und ohne Fluss daneben.

Aber ich kenne einige Fälle, wo das so ist.

Im Übrigen habe ich schon 1987 n.C. Photovoltaikanlagen erfolgreich
aufgebaut.


L.G.

Mani

: Bearbeitet durch User
von Andreas K. (andreasmc)


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So, ich habe mir spaßeshalber mal ein paar Solar-Ertragsdaten geholt und 
ein bisschen simuliert...

Mit 100W Panel und 120Ah Batterie sollte man ca 60Wh am Tag entnehmen 
können - ohne Reserven und mit 100% Wirkungsgrad von Wandler, Netzteil 
und Batterie.

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