Moin,
ich habe seit letztem August ein Balkonkraftwerk und bin soweit
zufrieden, es läuft. :)
Ich möchte nun die Überschüssige Energie, die ich aktuell kostenlos ins
Stromnetz einspeise, soweit es geht in einen Akku speichern, um damit
meinen Server Nachts im idle zu versorgen.
Ist-Zustand:
- Stromverbrauch wird über Stromzähler in Echtzeit erfasst
- Energieerzeugung des WR wird in Echtzeit überwacht (vom WR selber)
- Stromverbrauch des Servers wird in Echtzeit überwacht ("Smarte"
Steckdose)
- Persönlicher Kenntnisstand: Grundlagen+.
- WR ist direkt an den Panels dran und kann da auch vorerst nicht weg,
d.h. hab "nur" 230V zur Verfügung.
- Standbygrundlast insg. in der Wohnung ist gemittelt 100Wh. (15 Mintuen
mehr, da Kühlschrank, sonst weniger)
- Grundlast des Servers sind ca. 65Wh.
Kenn die Grundlagen und hab auch schon ein wenig mit nem Arduino
rumgespielt (LED Ansteuerung etc..), würde mich aber nicht als Profi
oder Fortgeschritten bezeichnen.
Mein Server verbraucht im Idle ~65W, unter Vollast ~140W (Gemessen über
Steckdose), Peak kann natürlich kurzzeitig mehr sein. Verbrauch ist
Gesamtverbrauch, nicht gemessen über die einzelnen Stromschienen
(12V/5V/3,3V).
Der Server ist ein Ryzen5 3400G mit ein paar SSDs und HDDS (wird
vorrangig als Datengrab/Backup verwendet).
Mein Vorhaben:
Sobald ich mehr Energie erzeugt als verbrauche (tagsüber), lade ich
einen 12V XXXAh Akku über einen normalen 230V Laderegler auf, den ich
per Steckdose ein/ausschalte.
Der Server wird statt mit einem normalen ATX mit einem M4-ATX 12V
Adapter betrieben.
Wenn der Akku entsprechend geladen ist, soll der Server (nachts) über
den Akku mit Strom versorgt werden.
Sobald der Akku leer ist (oder geladen wird), soll der Adapter über ein
12V Netzteil versorgt werden.
D.h. die 12V würde ich mit einem normalen Relais zwischen Netzteil und
Akku umscahlten. Das 12V Netzteil mit einem Relais entsprechend An/Aus
schalten. Und den Laderegler auch entsprechend mit einem Relais
An/Ausschalten.
Die Kapazität des Akkus hab ich noch nicht festgelegt, da muss ich mir
die Daten nochmal genau anschauen, was ich an im Schnitt Überschuss
produziert habe. Ich dachte grob an 100Ah+-, vielleicht mehr, je nach
Überschuss. Ziel ist, dass der Akku im Idealfall tagsüber voll geladen
werden kann.
Grundfrage: Ist das so machbar? Hab ich was übersehen?
Hat das schomal jemand gemacht und kann Erfahrungen teilen?
Und bitte keine Grundsatzdiskussionen über Wirkungsgrade und
Amortisation, etc. Ich sehe das Langfristig über Jahre.
Gruß,
easy.
Timo schrieb: > Hab ich was übersehen? Denke daran, wie viel so ein Akku samt der Elektronik drumherum kostet. Beides hält nicht ewig. Du wirst den Akku alle paar Jahre erneuern müssen. Ab und zu wirst du Pech gaben, so daß der Akku frühzeitig den Geist aufgibt, oder die Elektronik. Was leistet denn dein Server nachts so, was die 65 Watt rechtfertigt? Laufen darauf irgendwelche gewinn bringenden Dienste? Ich frage, weil ein Home-Server für die Familie oder eine kleine Firma meiner Meinung nach mit einer Ruhestromaufnahme um 15 Watt auskommen sollte. Eventuell ist es viel einfacher und Gewinn bringender, dort Geld in neue Hardware zu stecken. Und bedenke dabei: Viel hilft nicht immer viel. Reduziere das Ding aus das Nötige.
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Timo schrieb: > Und bitte keine Grundsatzdiskussionen über Wirkungsgrade und > Amortisation, etc. Ich sehe das Langfristig über Jahre. Neee, braucht's tatsächlich nicht, das Archiv ist voll davon. Es bleibt aber Spielerei. Mein Gartengrundstück ist fernab jeden Netzstromes, ca. 100 kg Blei und 600wp sorgen mir da für Wasser & Kühlschrank. Sündhaft teuer hochgerechnet auf den Strompreis von vor drei Jahren noch, mittlerweile hat sich das ordentlich verschoben. Ändert aber nichts daran, dass der Aufwand energetisch den Nutzen übersteigt, lohnenswert, wenn überhaupt, macht es nur der Preis für das, was der Versorger bis zur Tür liefert. Wenn es Dir Spaß & Freude bereitet, dann wühl Dich da rein, es gibt weit unsinnigere Hobbies. Mancheiner hält sich einen Gaul, nur zum Angeben, und ist bereit dafür mehr auszugeben was ein anderer zum Leben Netto in der Tasche zum Leben hat. DerSchmied
Steve van de Grens schrieb: > Was leistet denn dein Server nachts so, was die 65 Watt rechtfertigt? Wie gesagt, Datengrab und Backupserver. Da hängen insg. 14 HDDs/SSDs dran. Der ist schon soweit auf Energiesparen getrimmt wie es geht. Und dass ich Investieren muss ist mir klar, und dass der Akku idR "nur" ein paar tausend Zyklen ausshält hab ich auch auf dem Schirm. ;) Wie gesagt, ich sehe das, ähnlich wie beim Balkonkraftwerk, langfristig auf Jahre. Und soooo teuer ist z.B. nen 100Ah LiFePo4 Akku auch nicht mehr. Mir gings erstmal um generelle Machbarkeit und Denkfehler (die ich nicht auf dem Schirm hab, weil kein Profi). Gruß.
Timo schrieb: > Ist das so machbar? Eher unsinnig. > Hab ich was übersehen? Den Winter ? Ich kann dir sagen, dass mein 48V/105Ah LFP Akku an 1.4kWp derzeit meist leer ist, und mein Gesamtstromverbrauch liegt unter deinem Server. Deine Witzrechnung, mit 600W Balkon die schon zu 100% in 230V~ gewandelt werden und nun in einen 12V Spielzeugakku (womöglich auch noch Blei-Starterbatterie mit 50 Zyklen) bei Überschuss verlustreich reingeladen und bei Bedarf verlustreich eingespeist werden sollen geht vorne und hinten nicht auf. Selbst bei 10-facher Dimensionierung reicht es im Winter immer noch nicht, ich krieg in 1 Novemberwoche den Akku 1 x voll, und der reicht knapp durch eine Nacht. Timo schrieb: > Ich sehe das Langfristig über Jahre. So lange halten deine Akkus gar nicht, der WR vom Balkonkraftwerk vermutlich auch nicht. Du überschätzt den Ertrag gnadenlos. Und die Technik, genau so viel einzuspeisen wie dein Stromzähler anzeigt, ist auch nicht-trivial, Schwankungen führen zu Anpassungsproblemen.
Jetzt haben wir doch wieder die unvermeidbare Diskussion um die Amortisation. Sorry Timo, aber so ist das bei solchen Anlagen. Oft kommt man damit nicht mal auf einen guten Effekt für die Umwelt. Mein Datengrab nimmt samt Backup im Ruhezustand überhaupt keinen Strom auf, weil ich die Laufwerke nur bei Bedarf an den OC stecke. Wenn mich mein Spieltrieb zu einem Server bringen würde, dann wäre das ein Laptop mit 1 oder 2 TB Kapazität und höchstens 1O W Stromaufnahme. Wie mein WLAN Router wäre dieser nachts aus geschaltet.
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Timo schrieb: > - WR ist direkt an den Panels dran und kann da auch vorerst nicht weg, > d.h. hab "nur" 230V zur Verfügung. Das erhöht den Aufwand ungemein. Gut wäre es, wenn Du vor dem Wechselrichter anzapfen könntest. Welche Spannung liefern die Solarzellen in den Wechselrichter? Oft eignet sich diese zum Laden über billige Solarladeregler anzuzapfen, wird aber oft von der Isolationsfehlerkontrollschaltung des Wechselrichters vereitelt. Hilfe zu Selbstbauten zum Einspeisen fällt so gut wie flach, wenn das unter Hilfe zu unerlaubten Handlungen fallen würde. :( Timo schrieb: > M4-ATX 12V Adapter M4-ATX, 250w output, 6v to 30v wide input Intelligent Automotive DC-DC Car PC Power Supply Oder: Die picoPSU-160-XT 12V oder 24V dc-dc ATX Netzteil, speziell dafür designt, daß es auch auf kleinsten ATX Boards seinen Platz findet, könnte auch eine Lösung bieten. In dem Falle würde man zwei Akkus, also 24V versuchen zu verwenden und hängt ein 19V-Netzteil parallel über eine Leistungsdiode von einem alten Notebook. Die Leistung der Balkonanlage korreliert mit dem Licht. Daher kannst Du die ungefähre Leistung mit einem Lichtsensor am Fenster messen. Diese müßte dann die Ladeschaltung für den Akku steuern.
Steve van de Grens schrieb: > Ruhestromaufnahme um 15 Watt Seit wann wird Strom in Watt gemessen, habe ich da etwas verpasst?
Andreas M. schrieb: > Seit wann wird Strom in Watt gemessen, habe ich da etwas verpasst? Passiert im Eifer des Gefechts, Andreas meinte sicher Leistungsaufnahme. Manchmal muss man drüber hinweg lesen, mit 15 Watt weiß doch jeder die Richtung in der er gezielt hatte. Steve van de Grens schrieb: > Jetzt haben wir doch wieder die unvermeidbare Diskussion um die > Amortisation. Geht eben nicht ohne. Hobbies kosten Geld, und die Grenzen, damit im realen Leben tatsächlich Einsparungen erreichen zu können, sind eben sehr eng gesteckt. Auch wenn der Versuch dazu legitim und allgegenwärtig ist. DerSchmied
Steve van de Grens schrieb: > Wie mein WLAN Router wäre dieser nachts aus geschaltet. Mein WLAN Router genehmigt sich 6.5W und hält nebenbei noch das Festnetz am laufen. 6.5W sind in einer Nacht 52Wh = 2 Cent. Lohnt sich der Aufwand, wenn eine Brezel 1 Euro kostet?
Gustav K. schrieb: > 6.5W Das sind 56,9 kWh/a also rund 20 Euro Stromkosten im Jahr. Rechnen wir mal 65-140W davon vielleicht 1/3 der Zeit unter Vollast macht rund 112W und 978 also 1000kWh/a, rund 400 Euro/a an Stromkosten. Über den Zwischenweg weiterer Wandler wird der Wirkungsgrad schlechter, d.h. rund 90% und damit 100kW/a mehr. Die zusätzliche Steuerelektronik wird vermutlich ähnlich viel, wie die der Router benötigen. D.h. noch mal 50kWh/a mehr. Die zusatzliche Wandlung durch den Akku schlägt auch noch mal als Verluste zu. Wobei sich das niveliert, weil der TO dafür nichts vergütet bekommt. Allerdings muss man das bei der Gesamtbilanz berücksichtigen. Wenn die Anlage also über ds Jahr 500kWh einspeisen sollte, weil der Balkon eine günstige Lage hat, dann kommen nach der doppelten Wandlung durch den Akku geschoben noch 400kWh/a am Rechner an. D.h. 400kWh/a minus der oberen 100&50 kWh/a blieben also 250kWh/a als Vorteil übrig. Wenn allerdings diese Anlage zugleich auch seine USV wäre und wird, dann wäre das gegenüber der Altanlage mit traditioneller USV der Vorteil zwischen 350-400kWh/a. Zusätzlich wäre in der Lage bei längeren Stromausfällen arbeitsfähig zu sein, wenn er eine Direktverbindung der Solarzellen zum Akku in dem Falle möglich wäre, weil die Balkonsolaranlage ist in der Regel nicht inselfähig.
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Andreas M. schrieb: >> Ruhestromaufnahme um 15 Watt > Seit wann wird Strom in Watt gemessen, habe ich da etwas verpasst? Ich meinte die Leistungsaufnahme, wie du sicher selbst erkannt hast. > weil ich die Laufwerke nur bei Bedarf an den OC stecke. Und hier meinte ich den PC.
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Dieter D. schrieb: > Das sind 56,9 kWh/a also rund 20 Euro Stromkosten im Jahr. Bei mir ist es locker das 2 bis 3 fache. Danke Vodafone! (nicht)
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Steve van de Grens schrieb: > Ich meinte die Leistungsaufnahme Was du meinst können wir nicht sehen oder erahnen, was du schreibst sehr wohl schon.
Andreas M. schrieb: > Was du meinst können wir nicht sehen oder erahnen, Ich würde mich nicht so doof stellen, um jemand anderen zu blamieren.
C. D. schrieb: > Geht eben nicht ohne. Hobbies kosten Geld, ... Überlegt mal, wieviele Hobbys es gibt, bei denen gar nichts sinnvolles entsteht. Zum Beispiel gibt es Personen, deren Hobby ist rasen auf der Autobahn. Wenn der TO also Freude daran hat, sich so etwas zusammenzubauen, dann soll er es machen. Er macht meiner Ansicht nach etwas sinnvolles auch wenn es sich niemals amortisieren sollte. Natürlich habe ich eine Amortisationsabschätzung gepostet, aber diese neutral gehalten, weil es nicht gut wäre zu hohe Erwartungen stehen zu lassen, wie auch zu entmutigen mit Wertungen. Insgesamt würde die Pufferung seine Lastschwankungen über den Tagesverlauf zur Netzseite reduzieren, was ein positiver Nebeneffekt sein dürfte. Er lernt dabei viel über Elektronik und das kann der Einstieg sein für weiteres Elektronikbasteln. Daher sollte so eine Intention von Personen, wie beim TO, sachlich unterstützt werden.
Rechnet sich finanziell auf keinen Fall. Ich erkenne das Hauptproblem beim Server. Wozu einen Ryzen dafür? Wozu muss der nachts laufen? Wofür verbraucht der 65W? Da ist nichts optimiert. Dateiserver hat seine <20W im Leerlauf zu verbrauchen. SSD als Cache, HDDs werden bei Bedarf hochgefahren. Als ich einen hatte, war der nachts automatisch aus und wurde bei Zugriff über den Router geweckt. Verstehe den Bedarf und Nutzen nicht.
Das es sich nicht lohnt, wurde ja schon erwähnt... Wenn es also als Hobbyprojekt gedacht ist, dann würde ich an deiner Stelle mal ein vollwertiges Konzept erarbeiten und uns das vorstellen, bzw. darüber diskutieren lassen. Bei sowas möchte man ja auch selbst etwas lernen. Ansonsten mal ein paar Zahlen: Ich habe seit drei Jahren ein "Balkonkraftwerk": 1,2kWp Modulleistung, WR limitiert auf 600W. Der WR ist nicht an den heißen Modulen, sondern im kühlen Innenraum. In einem gesamten Dezembermonat bin ich noch nie über 5kWh Ertrag hinausgekommen (Liegt auch an einer etwas ungünstigen Lage im Winter). Im Juni knacke ich die 5kWH Ertrag quasi täglich. D.h. in den Wintermonaten ist dein Akku eigtl. nur Deko. Ich wollte auch den Überschuss nutzen und hatte mal über einen Akku nachgedacht, aber die Idee schnell verworfen nach dem ich den Ertrag ein paar Monate beobachtet hatte. Um dennoch den Überschuss zu nutzen, lasse ich jetzt dann automatisch einen Luftentfeuchter im Keller laufen. Im Winter ist der nicht notwendig und im Sommer unterstützt er mich etwas beim Lüften.
Und wie stellt man sicher, dass wirklich nur der Überschuss zum Laden genutzt wird?
M. D. schrieb: > Und wie stellt man sicher, dass wirklich nur der Überschuss zum Laden > genutzt wird? Dafür braucht es eine Messeinrichtung direkt hinter dem Zähler.
Troll A. schrieb: > M. D. schrieb: >> Und wie stellt man sicher, dass wirklich nur der Überschuss zum Laden >> genutzt wird? > > Dafür braucht es eine Messeinrichtung direkt hinter dem Zähler. Und eine Ladelogik, die die Messwerte auch berücksichtigt. Einiges an Overhead, der halt so kleine Systeme quasi sofort unrentabel macht.
Wieviel Energie kommt denn von den PV Modulen? - Ich vermute das wird im besten Falle (Sonne/Sommer) die 65W für dein Server sein. Somit wird nicht genügend Energie übrig sein, um überhaupt sinnvoll einen Akku zu Laden. Am besten Balkonkraftwerk und Server an gleiche Phase und alles sollte passen.
Es wär ja geil wenn der Zähler nen Schaltausgang hätte, der aktiv wird wenn der Verbrauch negativ ist. Hat meiner aber glaub nicht. Aber selbst wenn er das hätte, wäre der Einspeiseanteil zumindest das halbe Jahr lang so gering, dass sich der Aufwand mit Akku wohl nicht lohnt.
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M. D. schrieb: > Es wär ja geil wenn der Zähler nen Schaltausgang hätte, der aktiv > wird wenn der Verbrauch negativ ist. Hat meiner aber glaub nicht. Installiere halt https://www.perry.it/de/prodotti/analizzatori-di-rete.aspx Der hat das.
Andreas K. schrieb: > Am besten Balkonkraftwerk und Server an gleiche Phase und alles sollte > passen. Ist nicht nötig. Wenn die Anlage angemeldet ist, hat er sicher einen saldierenden Zähler.
Wenn man den Sinn davon nicht hinterfragt, dann sieht mir Dein Ansatz viel zu kompliziert aus. Umschalten mit Relais willst Du nicht, das kann eine PICO PSU o.ä. gar nicht überbrücken. Unter denen gegebenen Bedingungen wäre mein Ansatz: Ladegeräte -> Bleiakku -> Pico PSU Ich würde zwei Ladegeräte einsetzen, eines welches auf so ca 11.5-11.8V eingestellt ist und dauerhaft an ist und eines welches auf die normalen 13.8V eingestellt ist und nur bei Solarüberschuss angeschaltet wird. Die Ladegeräte müssen dafür rückstromsicher sein. Ersteres übernimmt automatisch bei leerem Akku die Stromversorgung des NAS, zweiteres lädt den Akku bei Überschuss. Alternativ ein Ladegrät bei dem man die Ausgangsspannung fernsteuern kann. Damit hast du auch gleich eine (kleine) USV. Es bräuchte noch einen Mechanismus den Server bei leerem Akku (Stromausfall, wenig Sonne) abzuschalten, sonst geht der Akku bei längerem Stromausfall kaputt. Keks F. schrieb: > Wozu einen Ryzen dafür? Wozu > muss der nachts laufen? Wofür verbraucht der 65W? > Da ist nichts optimiert. So siehts aus. Falsche CPU, falsche Systemkonfiguration. Meine NAS hat zwar nur 2 HDDs und 1 SSD aber: Wenn alle Platten an sind zieht die ca. 15W, Wenn die HDDs schlafen nur noch 5W und im Standby (meiste Zeit des Tages) weniger als 1W.
Andreas M. schrieb: > Wenn die HDDs schlafen nur noch 5W Was nutzt du für einen Rechner/Board? Ich nutze einen alten Intel NUC mit i3-irgendwas und es braucht dann 7W. Da ist eine SSD (Systemplatte) dran und eine drehende Platte für die Daten. Die drehende Platte ist in der Regel aber auch abgeschaltet. Es laufen aber auch noch 3 Dockerimages auf dem Ding, die in der Regel aber auch "schlafen". Auch ohne Docker möchte das Teil ~7W. Ja es sind nur 2W weniger (aber eine Platte mehr) bei dir aber mich interessiert es :)
900ss schrieb: > Ja es sind nur 2W weniger (aber eine Platte mehr) bei dir aber mich > interessiert es :) Mein System basiert auf einem N4000 von Intel. Da gab es vor einer Weile mal ein Board von ASUS mit On-Board Spannungswandler/Netzteil. Da kann man entweder extern oder intern (12V ATX Stecker) alles von 12-19V einspeisen und es erzeugt die Spannungen für die HDDs gleich mit onboard. Das kommt dem Wirkungsgrad zu gute. Ich benutze es mit einem externen 12V Meanwell Netzteil (kleiner 100mW Standby) Leider, leider ist das Board wenige Wochen nachdem ich es bei Reichelt für einen wirklich guten Preis gekauft hatte (so etwa 80-90 €) komplett aus dem Angebot verschwunden. Man kann es nicht mehr kaufen. Wenn ich das gewusst hätte, dann hätte ich gleich ein paar davon gekauft. Denn das Board hat sich als sehr robust und stabil erwiesen. Bei mir wechselt das Board mehrmals täglich zwischen Standby/SuspendToRam und Betrieb, es ist dabei noch nicht ein einziges mal hängen geblieben. Ich hatte nach einer Uptime von ca. 2 Jahren dann man neu starten müssen wegen Kernel Update :-) Es war dieses Mainboard: https://www.asus.com/motherboards-components/motherboards/prime/prime-n4000t/ Von Asus gibt es jetzt nur noch das ASUS Prime N100I-D, das hat leider aber keinen eingebauten Wandler so dass man hier wohl ne PICO PSU braucht. Ich habe jetzt gerade noch gefunden: https://www.asrock.com/mb/Intel/N100DC-ITX/ Von Asus gäbe es noch das N100I-EM-A, welches aber im Moment wohl nur auf dem Papier existiert. Wichtig ist, das man eine "N" CPU von Intel nimmt, die "J" brauchen mehr Strom.
Dieter D. schrieb: > Überlegt mal, wieviele Hobbys es gibt, bei denen gar nichts sinnvolles > entsteht. Stimmt, die meisten Hobbies sind sinnlos, wenn man den Spaß daran nicht mit zählt.
M. D. schrieb: > Es wär ja geil wenn der Zähler nen Schaltausgang hätte, der aktiv wird > wenn der Verbrauch negativ ist In manchen Ländern läuft der Zähler beim Einspeisen einfach Rückwärts, da kann man sich den ganzen Zauber mit zusätzlichen Messungen, Regelungen und Akku komplett sparen. Schade, dass in Deutschland immer alles gefühlt maximal kompliziert sein muss.
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