PV-Inselanlage für Warmwasser

[Erwin D. (erwin_d)]

​Nach dem ersatz der heizung und warmwasserbereitung durch eine 
wärmepumpe ist der bisherige wärmekollektor stillgelegt.

Ich möchte die 3 termischen kollektoren mit 3 pv-modulen ersetzen und 
den erzeugten gleichstrom direkt im warmwasserboiler verheizen. 
(Inselanlage)

Gegeben sind:

Ein montagerahmen für 3 pv-module à ca 1m mal 1.6 m.
Dieser ist optimal nach süden mit optimaler neigung montiert.
Montageort Basel (ch)
24 m kabellänge bis zum heizstab am boiler
Widerstand vom heizstab 52 Ohm bei 50°C ​
Belatbarkeit des heizstabs max 2kw
Ich habe wenig kenntnisse an pv-anlagen zur energiegewinnung und darum 
meine fragen an die community:

Welche module für die vorhandene fläche sind zu wählen?
Benötigt es einen regler zwischen modul und heizstab?
Welchem ertrag kann ich mit dieser kleinen anlage erwarten?
Wenn bei zu wenig sonnenschein das wasser nicht erwärmt wird, schaltet 
sich als ersatz die wärmepupe zu.

Danke für jede antwort  nische

[Oliver S. (oliverso)]

Vergiß es. Das lohnt den Aufwand nicht.

Oliver

[Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)]

Wenn Du Wärme brauchst, dann bringen die solarthermischen Kollektoren 
meiner Meinung nach mehr als PV und den Strom zum Heizen verwenden. 
Außer Du baust genug PV drauf, daß es für eine Brauchwasser-Wärmepumpe 
reicht, dann hast Du in der Übergangszeit und im Sommer eine akzeptable 
Einsparung.

[Michael B. (laberkopp)]

Erwin D. schrieb:
> Welche module für die vorhandene fläche sind zu wählen?

3 x 385W mit 1 x 1.7m ?

Ist halt blöd schattig da oben.

Erwin D. schrieb:
> Benötigt es einen regler zwischen modul und heizstab?

Ja, MPPT. Da nicht mehr als 1.2kW zu holen sind, wird die 
Ausgangsspannung bei bis zu 250Vdc liegen, bei 1/4 Leistung bei 125 und 
bei 1/10 bei 75V, die Eingangsspannung zwischen 99 und 129, man braucht 
also einen Wandler der bei viel Sonne hoch wandelt, step up, und bei 
weniger Sonne runter wandelt, step down, das schränkt das Angebot ein 
und macht die Sache teurer.

Eigentlich mögen Heizstäbe kein DC, ein Wechselrichter wäre schlauer, 
Inselwechselrichter, aber der versucht gnadenlos die 230V zu halten und 
zwingt die Solarmodule in den Überlastungszusammenbruch, geht also 
nicht.

[Björn W. (bwieck)]

Michael B. schrieb:
> Eigentlich mögen Heizstäbe kein DC

Warum das? Das sind doch auch nur ohmsche Widerstände.

[Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)]

> Ist halt blöd schattig da oben.
Dann vergiss es. PV-Anlagen mögen keine Verschattung, in Strings schon 
gar nicht.

[Manfred P. (pruckelfred)]

Erwin D. schrieb:
> antwort

Faulsack!

Wichtige Regeln - erst lesen, dann posten
Groß- und Kleinschreibung verwenden

[Erwin D. (erwin_d)]

Damit hast du recht. Mit den drei thermischen Kollektoren war der Boiler 
im Sommer oft voll geladen. Die überschüssige Leistung konnte dann nicht 
weiter verwertet werden. Eventuell können drei PV-Module den ganzen Tag 
über trotzdem eine akzeptable Leistung bringen.
Es existiert eine L-L-Wärmepumpe die in diesem Fall weniger oft oder nur 
bei Regenwetter einschalten würde.
Leider kein Platz für mehr Fläche. Der Gibel ist Nord/Süd gerichtet und 
sehr steil. Am Gibel keine weitere Erlaubnis vom Nachbarn.
PV auf den Dachflächen West und Ost würde Dachrenovation beinhalten - 
ergo viel zu teuer.

[Erwin D. (erwin_d)]

3 x 385W mit 1 x 1.7m - das wären 1,155kW und bei sagen wir 10h 
Sonnenschein
11kWh. Das wird natürlich nicht der Fall sein wegen Einstrahlwinkel oder 
Wolken. Der genaue Betrag wird wohl erst mit Life-Messung über längere 
Zeit möglich werden.
Was du als Schatten siehst, ist die Spiegelung des Giebels auf den 
Modulen.
Die Anlage ist den ganzen Tag über 0% verschattet.
Der Heizstab ist für 380V ausgelegt, würde also jede Spannung darunter 
vertragen.
Erweiterte Frage:
a) Wie verhalten sich die PV's wenn sie direkt an den 52 Ohm anliegen?
b) Wie verhalten sich die PV's + MPPT wenn sie an den 52 Ohm anliegen?
DC oder AC ist egal. Die Leistung wird nach dem Ohmschen Gesetz in Wärme 
umgewandelt.

[Erwin D. (erwin_d)]

Auf dem Bild ist die Spiegelung des Giebels sichtbar.
Keine Verschattung den ganzen Tag über.

[Erwin D. (erwin_d)]

> Faulsack!
>
> Wichtige Regeln - erst lesen, dann posten
> *Groß- und Kleinschreibung verwenden*
OH -- SORRY HAB ICH ERST BEIM BEANTWORTEN GESEHEN. ICH VERSPRECHE MICH 
ZU BESSERN. :)

[Erwin D. (erwin_d)]

Ben B. schrieb:
>> Ist halt blöd schattig da oben.
> Dann vergiss es. PV-Anlagen mögen keine Verschattung, in Strings schon
> gar nicht.

Erwin D. schrieb:
> Auf dem Bild ist die Spiegelung des Giebels sichtbar.
> Keine Verschattung den ganzen Tag über.

[Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)]

> a) Wie verhalten sich die PV's wenn sie direkt an den 52 Ohm anliegen?
Kann man doch einfach ausrechnen. Angenommen die Module haben eine 
MPP-Spannung von sagen wir 32V, dann fließt da unter 1A, 
Parallelschaltung ist damit raus. Bleibt die Reihenschaltung, sagen wir 
3x 32V sind 96V, 96V/52 Ohm sind unter 2A, damit ist der Direktanschluss 
raus. Beide Varianten bringen viel zu wenig Leistung.

> b) Wie verhalten sich die PV's + MPPT wenn sie an den 52 Ohm anliegen?
Du sagst 1,155kW peak? P=U²/R, ergibt für 52 Ohm eine Spannung von 245V, 
die der MPP-Tracker erreichen müsste, damit die Leistung im Widerstand 
verschwindet.

[Michael B. (laberkopp)]

Erwin D. schrieb:
> Was du als Schatten siehst, ist die Spiegelung des Giebels auf den
> Modulen

Also ich sehe einen Schornstein der den ganzen Tag Schatten wirft.

Mag ja sein, dass der nicht da ist und nur in das Bild reinkopiert 
wurde.

[H. H. (Gast)]

Björn W. schrieb:
> Michael B. schrieb:
>> Eigentlich mögen Heizstäbe kein DC
>
> Warum das? Das sind doch auch nur ohmsche Widerstände.

Und das Isoliermaterial ein elektrolytischer Leiter.

[Klaus R. (klausro)]

Erwin D. schrieb:
> Nach dem ersatz der heizung und warmwasserbereitung durch eine
> wärmepumpe ist der bisherige wärmekollektor stillgelegt.

Gibt es eine rationalen Grund, warum man für die Erzeugung von 
Warmwasser unbedingt eine PV-Anlage nutzen möchte und nicht die 
vorhandenen Sonnenkollektoren? Immer haben diese einen Wirkungsgrad von 
60-70% und die PV-Anlage eher 20%.

Sind die Sonnenkollektoren kaputt oder ist eine Kombi von 
Wärmepumpe+Sonnenkollektoren schwierig wegen des Pufferspeichergröße?

[Erwin D. (erwin_d)]

Michael B. schrieb:
> Also ich sehe einen Schornstein der den ganzen Tag Schatten wirft.
> Mag ja sein, dass der nicht da ist und nur in das Bild reinkopiert
> wurde.
Hoi Michael, es liegt an der Perspektive. Von der Strasse aus 
fotografiert sieht es so aus. Der Kamin liegt jedoch tiefer und 
seitlich.

[Erwin D. (erwin_d)]

Ben B. schrieb:
>> a) Wie verhalten sich die PV's wenn sie direkt an den 52 Ohm anliegen?
> Kann man doch einfach ausrechnen. [..]
>
>> b) Wie verhalten sich die PV's + MPPT wenn sie an den 52 Ohm anliegen?
> Du sagst 1,155kW peak? P=U²/R, ergibt [..]

Hallo Ben dein Beitrag hat mir geholfen und die Unzulänglichkeit meiner 
Idee gezeigt.
Ich werde die Montage einer Balkon-PV-Anlage auf dieser kleinen Fläche 
in Betracht ziehen. Die 24 Meter lange Gleichstrom-Verkabelung entfällt 
und mit der Einspeisung decke ich den Grundbedarf des Gebäudes.

Ich betrachte dieses Thema als beendet und danke allen die sich 
beteiligten. Erwin

[Erwin D. (erwin_d)]

Hoi Klaus
Ja die ganze termische installation war alt und fast alle teile 
defektös.
Mit Ausnahme der Kollektoren ist alles bereits demontiert.

[Cha-woma M. (Firma: --------------) (cha-ar-196)]

Erwin D. schrieb:
> Nach dem ersatz der heizung und warmwasserbereitung durch eine
> wärmepumpe ist der bisherige wärmekollektor stillgelegt.
Warum wurde der stillgelegt?
>
> Ich möchte die 3 termischen kollektoren mit 3 pv-modulen ersetzen und
> den erzeugten gleichstrom direkt im warmwasserboiler verheizen.
> (Inselanlage)
Also Solarthermie ca. 4,5kw ersetzt du durch 3pv-module mit ????Watt.
Echt irre!!!!!!!!!!!!!!

[Flo (linux_user)]

Cha-woma M. schrieb:
> Erwin D. schrieb:
>> Nach dem ersatz der heizung und warmwasserbereitung durch eine
>> wärmepumpe ist der bisherige wärmekollektor stillgelegt.
> Warum wurde der stillgelegt?
>>
>> Ich möchte die 3 termischen kollektoren mit 3 pv-modulen ersetzen und
>> den erzeugten gleichstrom direkt im warmwasserboiler verheizen.
>> (Inselanlage)
> Also Solarthermie ca. 4,5kw ersetzt du durch 3pv-module mit ????Watt.
> Echt irre!!!!!!!!!!!!!!

Satzzeichen sind keine Rudeltiere. Gründe für die Stilllegung hat der TO 
doch bereits genannt, die meisten Teile waren defekt und bis auf ie 
Kollektoren ist bereits alles demontiert.

[Erwin D. (erwin_d)]

>> Also Solarthermie ca. 4,5kw ersetzt du durch 3pv-module mit ????Watt.
>> Echt irre!!!!!!!!!!!!!!
>
> Satzzeichen sind keine Rudeltiere. Gründe für die Stilllegung hat der TO
> doch bereits genannt, die meisten Teile waren defekt und bis auf ie
> Kollektoren ist bereits alles demontiert.

Das sind keine Satzzeichen - bei ihm prellt eine Taste. Passierte mir 
auch schon mal - :-))))))))))

[Benedikt L. (Firma: Dem Ben seine Leiche) (dembenseineleiche)]

Irrsiniger Blödisnn!
Mach aus Sonne direkt warmes Wasser. Besser gehts kaum.
Schau dir die Hotels aum Balkan an! Ohne Umwege, Sonne in den Tank!

[Heinz R. (heijz)]

Klaus R. schrieb:
> Gibt es eine rationalen Grund, warum man für die Erzeugung von
> Warmwasser unbedingt eine PV-Anlage nutzen möchte und nicht die
> vorhandenen Sonnenkollektoren? Immer haben diese einen Wirkungsgrad von
> 60-70% und die PV-Anlage eher 20%.

Ist dem wirklich so?
Im Sommer bringt beides genug, das ist klar

Aber in der Übergangszeit und auch im Winter - wie sieht es da beim 
Vergleich Solarthermie gegen PV mit Wärmepumpe aus?

[Michael H. (micha_22)]

Heinz R. schrieb:
> Aber in der Übergangszeit und auch im Winter - wie sieht es da beim
> Vergleich Solarthermie gegen PV mit Wärmepumpe aus?

Wird den wenigsten gefallen, aber da hat PV die Nase vorn.

(Schreibt jemand der selbst sowohl PV, als auch Solarthermie auf dem 
Dach hat)

Benedikt L. schrieb:
> Irrsiniger Blödisnn!
> Mach aus Sonne direkt warmes Wasser. Besser gehts kaum.
> Schau dir die Hotels aum Balkan an! Ohne Umwege, Sonne in den Tank!

Jain. Eine kleine Solarthermie die inkl. Puffer auf genau den 
Warmwasserbedarf des Hauses abgestimmt ist und zusätzliche Wärme noch an 
das Heizungswasser abgeben kann. Ja, im Sommer eine klasse Sache, hab 
ich selber.

Aber wehe das Ding ist zu groß, damit es auch in der Übergangszeit noch 
mehr bringt, kocht die Kiste im Sommer regelmässig ab. Dann fängt man 
verzweifelt an die Wärme irgendwie webzubekommen und heizt sogar noch 
den Keller im Sommer.

Und in der Übergangszeit bricht der Ertrag schon rapide ein, im Winter 
wo man die Wärme am dringensten bräuchte kommt gar nichts mehr runter.

[Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)]

Na so schwer ist's ja nun nicht, das Wasser über einen Notkühler zu 
kühlen wenn es zu heiß wird. Bei 70..80°C bekommt man mit einem kleinen 
Kühler schon sehr viele kW aus dem Wasser, funktioniert bei jedem Auto.

Biogasanlagen mit Wärmeauskopplung machen das genauso, wenn die Wärme 
nicht gebraucht wird, geht sie über einen Kühler weg und fertig.

Aber irgendwie ist das eine Angst aller Solarthermieanlagen-Betreiber. 
Volle Sonneneinstrahlung bei Stromausfall... schon fängt das Wasser in 
den Kollektoren an, zu kochen und die Überdrucksicherung pfeift ab... 
wenn man dann kein Wasser zum Nachspeisen hat, sind die Kollektoren bald 
zu heiß und nehmen Schaden.

[Heinz R. (heijz)]

Ben B. schrieb:
> Aber irgendwie ist das eine Angst aller Solarthermieanlagen-Betreiber.
> Volle Sonneneinstrahlung bei Stromausfall... schon fängt das Wasser in
> den Kollektoren an, zu kochen und die Überdrucksicherung pfeift ab...

ja, es kocht dann - aber nur im Kolektor, Überdruckksicherung spricht da 
keine an

Die verdampfte Flüssigkeit im Kollektor nimmt dann keine weitere Energie 
mehr auf

Aber all zu oft sollte man das wohl nicht machen, sonst verklumpt die 
Flüsssigkeit

[Rainer W. (rawi)]

Erwin D. schrieb:
> Ich möchte die 3 termischen kollektoren mit 3 pv-modulen ersetzen und
> den erzeugten gleichstrom direkt im warmwasserboiler verheizen.

Aus Sicht des Wirkungsgrades ist das ziemlicher Unfug. Kannst du nicht 
die Wärme aus den Kollektoren der Wärmepumpe zuführen?

[Heinz R. (heijz)]

Rainer W. schrieb:
> Kannst du nicht
> die Wärme aus den Kollektoren der Wärmepumpe zuführen?

wie soll so was gehen?

[Wendels B. (wendelsberg)]

Ben B. schrieb:
> schon fängt das Wasser in den Kollektoren an, zu kochen und die
> Überdrucksicherung pfeift ab

Falsch gebaut.

Bei einer korrekt gebauten Solaranlage ist Stillstand (mit einer 
Dampfblase in den Kollektoren) ein normaler Betriebszustand.

[Abdul K. (ehydra)]

Das meist zu kleine Ausgleichsgefäß muß entsprechend groß dimensioniert 
sein, und auch die hohen Temperaturen dauerhaft aushalten können.

Gleiches gilt für die Förderpumpe! Sonst kann sie nach Abkühlung den 
Solarkreislauf nicht mehr schließen.

[Heinz R. (heijz)]

was meinst Du damit?

[Cha-woma M. (Firma: --------------) (cha-ar-196)]

Heinz R. schrieb:
> Ben B. schrieb:
>> Aber irgendwie ist das eine Angst aller Solarthermieanlagen-Betreiber.
>> Volle Sonneneinstrahlung bei Stromausfall... schon fängt das Wasser in
>> den Kollektoren an, zu kochen und die Überdrucksicherung pfeift ab...
Es ist in so einen Fall eine "fail-safe" Anlage, weil sich im Kollektor 
eine Dampfblase bildet die das Kollektorwasser herausdrückt. Typ. 
Kollektoren haben 1,1 bis 1,4l Flüssigkeit im Kollektor. Ist das 
Druckausgleichsgefäß anlagengemäß ausgelegt und der Betriebsdruck bei 
ca. 2-2,5 Bar steigt der Druck fast kaum an. Das Kollektorwasser wird im 
Ausgleichsbehälter aufgefangen. Der Fall Stromausfall ---> 
Kollektorschaden, ist gar kein Fall der nicht Betriebsbedingt auch 
vorkommen kann. Wenn der Speicher seine Ladeschluß-Temperatur erreicht 
hat, wird die Umweltspumpe ausgeschalten und der Fall ist 1:1 gleich wie 
"Stromausfall". Da kein Kollektorwasser (Weil kein Wasser mehr im 
Kollektor ist) über 120-130C° beaufschlagt wird. Wird auch der 
Frostschutz durch die
ehöhte Temp. thermisch gecrakt. Das ist aber nur dann der Fall wenn der 
Betreibdruck entsprechend den Herstellerangaben eingestellt wird. 
Andernfalls kommt es zu Anlagenschäden die die Kollektorregister 
zerstören.
> ja, es kocht dann - aber nur im Kolektor, Überdruckksicherung spricht da
> keine an
Muss aber verbaut sein!
> Die verdampfte Flüssigkeit im Kollektor nimmt dann keine weitere Energie
> mehr auf
Weil der Kollektorkreislauf wg. der Dampfblase unterbrochen ist.
>
> Aber all zu oft sollte man das wohl nicht machen, sonst verklumpt die
> Flüsssigkeit
Nur wenn Flüssigkeit im Kollektor befindet und dadurch gecrakt wird.

[Heinz R. (heijz)]

Cha-woma M. schrieb:
>> Aber all zu oft sollte man das wohl nicht machen, sonst verklumpt die
>> Flüsssigkeit
> Nur wenn Flüssigkeit im Kollektor befindet und dadurch gecrakt wird.

was soll sich auch sonst im Kollektor befinden?  Luft wohl kaum?

[Cha-woma M. (Firma: --------------) (cha-ar-196)]

Rainer W. schrieb:
> Erwin D. schrieb:
>> Ich möchte die 3 termischen kollektoren mit 3 pv-modulen ersetzen und
>> den erzeugten gleichstrom direkt im warmwasserboiler verheizen.
>
> Aus Sicht des Wirkungsgrades ist das ziemlicher Unfug. Kannst du nicht
> die Wärme aus den Kollektoren der Wärmepumpe zuführen?

Ist eigentlich nur bei Sole-Wärmepumpen möglich. Da wird die Sole in 
einen großen Puffer (nennt sich Compiler) langsam erwärmt bis die Sole 
die max. Temp (ca. 25°) erreicht hat. Ist aber sehr selten.
siehe:
http://www.tritherm.de/konzept.htm

[Cha-woma M. (Firma: --------------) (cha-ar-196)]

Heinz R. schrieb:
> was meinst Du damit?
Das ---->
Cha-woma M. schrieb:
> Heinz R. schrieb:
>> Ben B. schrieb:

..........

[Heinz R. (heijz)]

Cha-woma M. schrieb:
> Heinz R. schrieb:
>> was meinst Du damit?
> Das ---->
> Cha-woma M. schrieb:
>> Heinz R. schrieb:
>>> Ben B. schrieb:

da ist immer Flüssigkeit im Kollektor, die dann halt je nach Medium und 
Druck irgendwann gasförmig wird

[Cha-woma M. (Firma: --------------) (cha-ar-196)]

Heinz R. schrieb:
> was soll sich auch sonst im Kollektor befinden?  Luft wohl kaum?

Wasserdampf + Propylenglykol

http://www.bosy-online.de/Solarfluessigkeit.htm

[Heinz R. (heijz)]

und dann hast halt auch in dem Fall das Problem des thermischen crackens

[Abdul K. (ehydra)]

Heinz R. schrieb:
> was meinst Du damit?

Stelle eine ordentliche Frage!