Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Inselanlage - überschüssigen Strom aus PV "abführen"


von Philip (phil_discount)


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Hi Leute,

mein Inselsystem einphasig 230V hängt an einer LifePo4 Batterie mit 
Wechselrichter.
Wie die Batterie aufgeladen wird, ist nicht entscheidend.

Jetzt habe ich ein Balkonkraftwerk von meinem Nachbarn geschenkt 
bekommen.
4 x 400W PV Module mit 230V 1500W Wechselrichter.
Logischerweise kann ich das System nicht in mein Inselsystem 
integrieren, wenn nicht genügend Verbraucher aktiv sind, wird irgendwas 
abrauchen.
Der Hybrid WR mit Batterie ignoriert vermutlich den Überschuss Strom.

Meine Frage wäre nun, ob es ein System gibt, was Überschuss im Netz 
erkennt und ableiten kann.
Theoretisch müsste doch bei Strom Überschuss (Verbrauch < Erzeugung) die 
Spannung im Inselnetz 230V langsam ansteigen, bis irgendwas/vieles 
abraucht und Sicherungen vielleicht fliegen?

Vielleicht gibt es einen Stromwächter, der die überschüssige Energie in 
Wärme umwandelt? :-)
Das Balkonkraftwerk ist leider zu weit von der Batterie weg, Kabel 
ziehen zur Batterie ist keine Option...

von Oliver S. (oliverso)


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Philip schrieb:
> Logischerweise kann ich das System nicht in mein Inselsystem
> integrieren, wenn nicht genügend Verbraucher aktiv sind, wird irgendwas
> abrauchen.
> Der Hybrid WR mit Batterie ignoriert vermutlich den Überschuss Strom.

Logischwerweise geht das alles irgendwie. Wie genau das bei dir aussehen 
würde, und wo überhaupt dein Problem ist, ist bei den sparsamen 
Ausführungen zu vorhandenen Anlage allerdings völlig unklar.

Philip schrieb:
> Theoretisch müsste doch bei Strom Überschuss (Verbrauch < Erzeugung) die
> Spannung im Inselnetz 230V langsam ansteigen, bis irgendwas/vieles
> abraucht und Sicherungen vielleicht fliegen?

Praktisch steigt im öffentlichen Netz die Netzfrequenz an, und bei (ca.) 
52Hz schalten die PV-Umrichter ab. Das muß deine Inselanlage dann auch 
machen. Es gibt natürlich auch noch eine Spannungsgrenze aber die liegt 
arg hoch.

Oliver

: Bearbeitet durch User
von Peter M. (Gast)


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Praktisch geht das schon. Der WR des Balkonkraftwerk synchronsisert sich 
mit dem Netz in das er einspeist automatisch. Somit würde das 
Balkonsystem am Tag dein Inselsystem mit zusätzlicher Energie versorgen. 
Dein Inselsystem wird dadurch entlastet und Deine Batterie hat mehr 
Energie für die Nacht.
Ich sehe hier kein technisches Problem.

von Εrnst B. (ernst)


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Philip schrieb:
> Logischerweise kann ich das System nicht in mein Inselsystem
> integrieren, wenn nicht genügend Verbraucher aktiv sind, wird irgendwas
> abrauchen.
> Der Hybrid WR mit Batterie ignoriert vermutlich den Überschuss Strom.

Warum? Genau das ist der normale Anwendungsfall von so insel-fähigen 
Batteriewechselrichtern wie z.B. "SMA Sunny Island".

Der stellt das Inselnetz zur Verfügung, und an das Netz kannst du 
beliebig Solarwechselrichter anschließen, egal von welchen Herstellern. 
Also auch Billig-Balkon-PV.

der Trick ist: Wenn der Akku voll ist, und PV-Überschuss im Inselnetz, 
dann dreht der Wechselrichter einfach die Insel-Netzfrequenz hoch. Alle 
"legalen" PV-Wechselrichter drosseln daraufhin die Einspeisung.

von Philip (phil_discount)


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Okay, dann benötige ich also einen vernünftigen Inselwechselrichter.
Aktuell habe ich nur einen billigen 3000W Wechselrichter, der kann das 
bestimmt nicht.
https://www.amazon.de/dp/B073R8F9FH?psc=1&ref=ppx_yo2ov_dt_b_product_details

von Philip (phil_discount)


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Hier gibts ein youtube Video, Aufbau ist ähnlich wie bei mir.
Der Insel WR geht in wenigen Sekunden in Rauch auf, wenn der WR 
einspeist und zu wenig Strom verbraucht wird.

Minute 27:23 https://www.youtube.com/watch?v=yOCKfF6v1qc

von Gonzo (Gast)


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Philip schrieb:
> Vielleicht gibt es einen Stromwächter, der die überschüssige Energie in
> Wärme umwandelt? :-)

Wieso schließt du die Solarpanels nicht kurz in diesem Fall oder trennst 
die Panels vom weiteren System?

Die Energie wird im Trennungsfall direkt in den Zellen in Wärme 
umgewandelt.

Im Kurzschlussfall wird die Wärme im Kabel in Wärme umgewandelt, da 
müsste man dann einen entsprechenden Leistungswiderstand 
dazwischenschalten, der dann heiß wird, da das Kabel alleine die 
Temperatur vermutlich nicht aushalten wird.

von CI (Gast)


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Philip schrieb:
> Okay, dann benötige ich also einen vernünftigen Inselwechselrichter.
> Aktuell habe ich nur einen billigen 3000W Wechselrichter, der kann das
> bestimmt nicht.

Korrekt. Das können auch tatsächlich gar nicht so viele, am besten mal 
bei SMA, Studer, Victron oder Deye umschauen, da sind auf jeden Fall 
welche dabei. Manche Modelle haben sogar eine VDE 4105 Zertifizierung, 
sodass du damit eine normale Solaranlage offiziell anmelden kannst.

von Philip (phil_discount)


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Ich hatte auf eine einfache, billige Lösung gehofft.
Wenn es diese nicht gibt, dann abschalten.

Im On-Grid Betrieb läuft ein Sunny Island mit der Batterie im 
Eigenverbrauchsmodus.
Der Ersatzstrom Modus funktioniert nur mit einer Enwitec Umschaltbox 
(>1000€).
Ich müsste den Sunny Island im Falle immer umprogrammieren, das ist mir 
zu lästig.

Es könnte jedoch sein, dass der Sunny Island im Off-Grid Betrieb, 
trotzdem die überschüssige Energie speichert.
Der Sunny Island bekommt von dem Ausfall nichts mit, er denkt nach wie 
vor, er ist On-Grid, weil er den Unterschied zwischen Öffentlichem und 
Ersatzstrom Netz nicht erkennt.

Aber auf ein Test und mir dann die Hardware zerstören habe ich eher 
weniger Lust :-)

von Εrnst B. (ernst)


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Philip schrieb:
> Der Ersatzstrom Modus funktioniert nur mit einer Enwitec Umschaltbox
> (>1000€).

Die "Umschaltbox" kannst du auch aus einem Satz Schütze selberbauen, SMA 
hat die Unterlagen dazu veröffentlicht.
Hier sind zwei Schnipsel daraus, lad aber lieber das volle PDF von SMA 
herunter:
Beitrag "Umschaltbox bei Stromausfall Energie aus eigener Batterie"

Philip schrieb:
> Ich müsste den Sunny Island im Falle immer umprogrammieren, das ist mir
> zu lästig.

Nö, das Teil schaltet schon selber um, wenn es die Netztrennung 
aktiviert.

Philip schrieb:
> Es könnte jedoch sein, dass der Sunny Island im Off-Grid Betrieb,
> trotzdem die überschüssige Energie speichert.

natürlich, dafür ist er ja da. Im Inselbetrieb ist das die Hauptaufgabe 
vom SunnyIsland: Den Haus-Strom-Verbrauch mit der Erzeugung deiner 
Solaranlagen in Einklang zu bringen. Indem die Differenz AUS oder IN den 
Akku fließt.

Philip schrieb:
> Der Sunny Island bekommt von dem Ausfall nichts mit, er denkt nach wie
> vor, er ist On-Grid, weil er den Unterschied zwischen Öffentlichem und
> Ersatzstrom Netz nicht erkennt.

Der Sunny Island erzeugt das Inselnetz. der weiß also sehr wohl, ob er 
auf das öffentliche Stromnetz synchronisiert ist, oder ob er selber ein 
Netz mit eigener Frequenzvorgabe erstellt.

von Philip (phil_discount)


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Wenn die Umschaltbox aktiv und der SI das Netz bereitstellt, dann lädt 
der SI automatisch die Batterie.
Ich habe aber keine Umschaltbox, deshalb kann der SI kein Ersatzstrom 
Netz bereitstellen, das verweigert das Gerät.

In meinem Fall läuft der SI ganz normal im Eigenverbrauchsmodus und 
verwendet das Ersatzstrom Netz von meinem anderen Wechselrichter.
Ob er dann noch Strom aufnimmt und die Batterie lädt, weiß ich nicht.
Aktuell schalte ich ihn aus, wenn das Ersatzstrom Netz aktiv ist.

Im Insel Betrieb nimmt der SI den Strom vom Balkonkraftwerk auf.
Dazu müsste ich den SI jedes Mal von Eigenverbrauchsmodus auf Insel und 
zurück umprogrammieren -> das nervt.

Ich würde jemand bezahlen, der mir bei der Umschaltbox hilft, also 
Hardwarebestellung und Hilfestellung beim Einbau.
Kein Elektriker macht mir das, leider...

von Philip (phil_discount)


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"nur noch" 889€
https://www.inutec-int.com/de/enwitec-umschalteinrichtung-sma-sunny-island.html?id=222217771

Leider ist der SMA Home Manager und der Sunny Island zu weit 
auseinander.
Die Netztrennung erfolgt bei mir am Sunny Island, wo nur noch das 
Wohngebäude angeschlossen ist.
Kabel ziehen vom Strom Hausanschluss zum SI ist zu weit, bzw. mir zu 
teuer.

In den Schaltplänen von enwitec muss der Home Manager im Ersatz Strom 
Netz sein.
In den Bildern vom Forumeintrag nicht.
Theoretisch wird er nicht benötigt, oder?

: Bearbeitet durch User
von Rüdiger B. (rbruns)


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Dann kauf dir einen MPP Laderegler PV-->LiFePo Akko passend zu deinem 
System, wenn die Batterie voll ist regelt der Laderegler runter --> 
Problem gelöst!

Hier unter 100 EUR
2,8 KW 48 Volt:
https://www.ebay.de/itm/134379779326

: Bearbeitet durch User
von Philip (phil_discount)


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wie im ersten Beitrag erwähnt..
1
Das Balkonkraftwerk ist leider zu weit von der Batterie weg, Kabel 
2
ziehen zur Batterie ist keine Option...

von Käferlein (Gast)


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Philip schrieb:
> Hier gibts ein youtube Video, Aufbau ist ähnlich wie bei mir.
> Der Insel WR geht in wenigen Sekunden in Rauch auf, wenn der WR
> einspeist und zu wenig Strom verbraucht wird.
>
> Minute 27:23 https://www.youtube.com/watch?v=yOCKfF6v1qc

Musst du so machen, dann raucht nichts:
http://meinearduinoprojekte.blogspot.com/2022/07/meine-kleine-insel.html

von Philip (phil_discount)


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Bekomme jetzt günstig eine Enwitec Box, welche automatisch auf Ersatz 
Strom umschaltet, dann kann ich den Sunny Island verwenden und benötige 
keinen zusätzlichen Insel WR.

Eine Frage stellt sich mir noch: der SI kann im Ersatzstrom Betrieb von 
meinem Balkon Kraftwerk in die Batterie einspeisen.
Was passiert, wenn die Batterie aber mittags voll sein sollte und der 
Strom ausfällt und geschmeidige 1500W vom Balkonkraftwerk generiert 
werden?
Wechselrichter Hoymiles HM1500

: Bearbeitet durch User
von CI (Gast)


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Ist denn SMA jetzt schon gesetzt? Das ist eine ziemlich teure Lösung für 
"nur Inselnetz". Victron kann das z.B. auch ohne zusätzliche Boxen und 
ist je nach Modell auch noch billiger. Studer dürfte noch billiger sein, 
weil die die VDE 4105:2018 nicht erfüllen und auch nur noch gebraucht zu 
haben sind, aber für reine Insel sollten die es auch tun.

von Philip (phil_discount)


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ja, der SI läuft bereits im Eigenverbrauchsmodus mit der Batterie.
Mit der Box kann ich auf Eigenverbrauchsmodus mit Ersatzstrom wechseln.

Habe es wegen der teuren Anschaffung der enwitec Box vermieden.

von Dieter (Gast)


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Habe mal Versucht grafisch die Anlage darzustellen:
1
L32 L1
2
 |  |       Notstrom    
3
 |  #---<---230:WR:48---<---48 
4
 |  |                        |-Akku ---48:DCDC:24----Generator
5
 #--#--<->--230:WR:48--<->--48
6
 |  |
7
 |  |
8
 #--#--<----230:WR:HV----Solarpanele
9
 |  |
10
 #--#--<----230:WR:HV----Solarpanele
11
 |  |
12
 |  |
13
 |  #--<----230:WR:NV----Balkonsolar
14
 |  |
15
 |  |
16
/  /   manueller Netztrennschalter
17
 |  |  
18
19
Legende:  
20
-<-   Einwegige Leistungsrichtung
21
-<->- Bidirektionaler Betrieb

von Philip (phil_discount)


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Mittlerweile bin ich meiner Recherche etwas weitergekommen.

Der Sunny Island beherrscht wohl relativ gut Frequenz Shifting.
Er speist fröhlich von jedem Netz WR Strom in die Batterie.
Wenn die Batterie voll ist, dann hebt er die Frequenz im Netz 
stufenweise an.

Jetzt gibt es nur noch eine Frage.

Kann der Hoymiles HM 1500 Frequenz Shifting.
Im Netz finde ich keine verlässlichen Infos.

von Fred F. (fred08151)


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Rüdiger B. schrieb:
> Dann kauf dir einen MPP Laderegler PV-->LiFePo Akko passend zu deinem
> System, wenn die Batterie voll ist regelt der Laderegler runter -->
> Problem gelöst!
>
> Hier unter 100 EUR
> 2,8 KW 48 Volt:
> https://www.ebay.de/itm/134379779326

Achtung, die verschweigen immer, dass die maximale Eingangsspannung bei 
12 Volt-Systemen bei 80 Volt und bei 24-Voltsystemen bei 105 Volt liegt. 
Nur bei 36 und 48 Volt gelten die angegebenen Maximalwerte.

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