2021 - KW13 - Heidi-PV & Winter-PV

In dieser Woche wird ein Geburtstagsgeschenk eingelöst, und zwar eine Photovoltaik-Anlage für Heidi zur Abdeckung der Grundlast.

Hier geht es zu den anderen Teilen:

• Grundlast System: 600W PV + 3KWh DIY 18650 Powerwall
• KW13 - Heidi-PV & Winter-PV
• KW20 - Steinbruch, Chia & Heidi-PV
• KW21 - Heidi-PV fertig
• KW26 - Heidi-PV ATS, Vorgartenpflege, Hochbeete1

Das Ganze soll auf bzw. im Gartenhaus installiert werden

 

vorgesehen sind vier Solar-Module mit zusammen rund 700Wp, ein Batteriewechselrichter mit Limiter für den netzparallelen Betrieb samt Null-Watt-Einspeisung sowie ein DIY 18650 Batteriespeicher mit 3,3KWh.

 

 

Der Batteriespeicher ist schon fertig, denn das Projekt wurde schon im letzten Dezember begonnen

-> hier geht's zum Baubericht mit vielen Fotos und Details zum Akkus

 

 

Da nun endlich gutes Wetter ist geht es an die Installation der PV-Anlage, also Werkzeug in den Kofferraum und los geht's

 

 

das Gartenhausdach hat eine super-Ausrichtung nach Süden, also ideal für PV

 

vielleicht nochmal kurz zum Prinzip:

geplant ist eine PV-Anlage zur Abdeckung der Grundlast, also des permanent anfallenden Stromverbrauches bedingt durch Standby-Verbraucher wie Telefon, WLan-Router, aber auch Kühlschrank, Kühltruhe etc.pp.

Typischerweise liegt der bei einem EFH bei 150W - 250W. Das schafft die PV-Anlage mit ihren 700W also locker, tagsüber den Grundlastverbrauch abzudecken.

Um auch nachts über diese Grundlast bedienen zu können kommt zusätzlich noch ein Speicher zum Einsatz.

 

der dazugehörige Wechselrichter, ein "Grid tie inverter" von Soyo Source den ich selbst auch benutze, kann bis zu 900W in das Hausnetz einspeisen.

Das reicht z.B. aus um Verbraucher abzudecken wie:

• alle Lichter im und am Haus
• TV, Musikanlage
• Telefon, WLan-Router
• PC, Laptop, Tablet, Handyladegeräte
• Mikrowelle

 

 

Wofür die 900W dann nicht ausreichend sein werden sind die großen Verbraucher wie:

• Backofen, Herd
• Wasserkocher, Kaffeemaschine
• Fön
• Waschmaschine, Geschirrspüler

Die Kaffeemaschine beispielsweise verbraucht rund 2.500W, hier schießt der Wechselrichter dann zumindest 900W dazu, sodass nur noch 1.600W vom Energieversorger bezogen werden müssen

 

eingestellt wird die Anlage dann so, dass kein PV-Strom ins öffentliche Netz eingespeist wird, sondern ausschließlich selbst verbraucht wird, das nennt man dann Null-Watt-Einspeisung

 

genug Theorie, jetzt zur Praxis.

Diese drei Bälkchen dienen zur Verstärkung des Gartenhausdaches, welches nicht dafür vorgesehen war, um da später mal Photovoltaik nachzurüsten.

Zugeschnitten, vorgebohrt und dann mit flüssigem Bitumen wetterfest gemacht. Die kommen dann, wenn alles durchgetrocknet ist, zuerst aufs Dach, bevor dann dort die Alu-Montageschienen darauf montiert werden

 

 

im hinteren Anbau des Gartenhauses soll dann die Technik hin kommen. Dort ist bereits ein Stromanschluss, also ideal, um den Wechselrichter an dieser Stelle auch gleich einspeisen zu lassen

 

vorbereiten für mehr Platz

 

die Steckdosen müssen vorübergehend weichen, also sichergehen, dass der Strom abgeschaltet ist und dann die Dosen erstmal abbauen

 

wie auch sonst überall, wo ich Elektrik installiere benutze ich eine OSB-Trägerplatte (bzw. zwei Stück mit je 15mm zusammengeschraubt )

 

 

etwa 60 x 70 cm

 

das ist ein Teil von den Geräten, die dann an die OSB-Platte kommen.

• Solar-Laderegler mit MPPT und 30A Leistung
• Verteilerkasten mit 6 Breiteneinheiten auf Amazon / eBay

• Sicherung B16   auf  Amazon / eBay

• Sicherung DC (1x 32A / 1x 63A) für Photovoltaik und Batterie)  auf Aliexpress / Amazon / eBay

 

das ist der Wechselrichter SoyoSource 1200W MPPT Grid Tie Batterie Wechselrichter mit Limiter

 

und die Steckdosen kommen auch wieder dran

 

 

so ungefährt sieht das dann aus. Erstmal nur grob angeschraubt, die Verkabelung kommt dann später

 

am nächsten Tag sind die Balken durchgetrocknet und es geht aufs Dach

 

 

 

zuerst die Verstärkungs-Bälkchen, damit sich das Dach nicht durchbiegt.

 

 

Mit den schräg abgeschnittenen Spitzen nach oben, damit das Regenwasser nicht darunter sondern seitlich abläuft

 

 

 

 

erst mit dem Akkuschrauber vorbohren, dann fest verschrauben

 

dann kommen die 10mm dicken / 200mm langen Stockschrauben

 

die Alu-Profilschienen in 40x40mm sind schnell montiert

 

als Module kommen vier gebrauchte Sunlink mit 190W zum Einsatz.

 

Die wurden nach 10 Jahren Betriebszeit demontiert und dürften nun noch rund 170W haben

 

neue Module gibt es z.B. hier:  Solarmodule

 

vor dem Montieren noch gründlich säubern

 

 

 

das Montieren der Module an sich geht sehr schnell, dazu benötigt man dann noch Mittelklemmen für zwischen zwei Modulen und Endklemmen für die Enden

 

 

am besten mit dem Akkuschrauber mit Drehmomenteinstellung, so dass er durchrutscht bevor zu fest angezogen und damit dann zu viel Druck auf die Module ausgeübt wird

 

 

an einer Stelle sitzt ein Modul auf einer Stockschraube auf, hier muss der Kopf abgeflext werden

 

 

 

Heidi reicht von unten die Module an

 

 

sieht schon fast fertig aus

 

aber es fehlt noch die Verkabelung. Dazu brauchen wir

• Solarkabel 4mm Rot
• Solarkabel 4mm Schwarz
• MC4 Stecker Amazon / eBay
• Crimpzange mit Aderendhülsen auf eBay und Amazon

• zum Parallelschalten: MC4 Y-Verbinder  Amazon / eBay

  

   

Dann müssen die MC4 Stecker auf das PV-Kabel gecrimpt werden

 

dann werden je zwei Module in Serie geschaltet und danach mittels Y-Adapterstücke je zwei Module parallel

Das hat zur Folge, dass sich die PV-Spannung verdoppelt auf etwa 80V, und die Stromstärke ebenfalls verdoppelt auf rund 11A (beides Max-Werte) und schlussendlich nur ein Kabelpaar zum Laderegler geht

 

hier nochmal die Schemazeichnung, damit dürfte die Verschaltung der Module klarer werden

 

Heidi will außen am Dach keine Kabel entlang sehen, also werden sie mit zwei Löchern durch das Dach ins Innere geführt und die Löcher wieder versiegelt

 

 

 

anschließend werden alle Kabel mit Kabelbinder 2,9 x 300 hochgebunden.

 

Besonders wichtig ist, dass die Steckverbinder nicht auf dem Dach und somit später im Wasser liegen

 

 

die PV-Kabel (Blau + Schwarz) kommen zuerst in eine spezielle DC-Sicherung mit Funkenschutz und 16A (Aliexpress / Amazon / eBay)

von da aus dann weiter zum Solar-Laderegler der aus den rund 80V PV-Spannung (schwankt je nach Sonneneinstrahlung) fest vordefinierte 56,8V macht um damit den Akku zu laden

 

der Wechselrichter wird mit 2x 16mm² Batteriekabel zum Anschluss Wechselrichter - Batterie angebunden...

 

...das ist ausreichend für 60A also rund 3.000W und damit mehr als genug Reserve für die maximalen 900W, die er leistet

 

testweise wird mal die Batterie angeschlossen (die lange Kabelschlaufe) um zu schauen, ob die Systeme korrekt arbeiten

 

 

 

und siehe da, mit der Grundeinstellung ab Werk fängt der Wechselrichter direkt an einzuspeisen, und zwar mit den vollen 1.200W

 

das wollen wir natürlich nicht, sondern wir wollen ja eine Null-Watt-Einspeisung um die Grundlast zu decken. Da dazu noch ein Limiter-Stromsensor am Haupt-Sicherungskasten installiert werden muss, und das noch ein paar Tage dauern kann bis es soweit ist, stelle ich den Wechselrichter nun vorerst so ein, dass er fest und dauerhaft 250W einspeist, da das in etwa der Grundlast von Heidi's Haus entspricht, die wir an dem Tag ermittelt haben.

Damit läuft die PV-Anlage schonmal  ?  Zwar noch nicht so, wie es endgültig sein soll, aber immerhin wird ab sofort bereits 250W des täglichen Bedarfs permanent abgedeckt durch 100% saubere Sonnenenergie

 

zum Tagesabschluss noch bissel aufräumen...

 

...Heidi streicht noch etwas, dann ist erstmal Feierabend

 

nächstes Projekt in der zweiten Hälfte der Woche:  ich konnte nicht widerstehen und habe (schon wieder ? ) eine Anhängerladung voll gebrauchter PV-Module gekauft

 

10 Jahre alt, aber noch alle funktionsfähig

 

die Leistung ist mit orig. 125W eher bescheiden und dürfte mittlerweile realistisch gesehen eher bei 100W angekommen sein

 

aber die Spannung ist bei allen Modulen noch topp

 

lustig, wie putzig klein die sind, etwa halb so groß wie die neuen JA-Solar mit 380W

 

 

dann am nächsten Tag ab in den Baumarkt, Montagematerial kaufen

 

 

der Plan:

die Module kommen auf die Rückseite des Holzunterstandes, senkrecht stehend, um die tiefstehende Wintersonne ein wenig einzufangen.

 

hier habe ich mir für ein Montagesystem Gedanken gemacht, wie ich das einfach und günstig machen kann

 

schlussendlich habe ich eine ganz einfache und sehr preiswerte Lösung gefunden

 

und zwar ohne die üblichen (und recht teuren) Aluprofilschienen samt Halter

 

alles, was ich dazu benötige sind vier Bretter 200 x 12cm, 4 Dachlatten und zwei Bälkchen 200 x 4 x 6cm

 

damit der Dachüberhang das zusätzliche Gewicht der PV-Module aushält kommen zuerst Abstrebungen dran

 

 

die Montageklötzchen für die Regenrinne werden verdoppelt, dann von unten das 12cm breite Brett angeschraubt

 

die zusätzlichen, hinteren Klötzchen sind 0,5cm länger als die vorderen, damit das Brett schlussendlich waagerecht im Blei ist

 

 

das Ganze dann mit vier Brettern, damit es durchgängig über die gesamte Länge des Holzunterstandes geht

 

 

am Holzunterstand ist Platz für 8 Module

 

im oberen Rahmen bohre ich drei Löcher mit 4,5mm. Zwei au´ßen und eines mittig

 

damit werden die Module von unten an das Brett geschraubt, mit dicken 5x50mm Holzschrauben

 

so sieht das dann erstmal aus

 

 

ich habe zur Montage extra ein breites 12cm Brett genommen, um die Module leicht gedreht montieren zu können. Und zwar aus zwei Gründen.

1. so sind sie leicht nach Süden hin gedreht
2. so gibt es zwischen den Modulen noch einen großen Luftspalt, damit das Brennholz auch weiterhin gut durchlüftet wird und trocknen kann

 

damit das hängende Modul vom Wind nicht hin und her schwingt wird es im unteren Bereich seitlich mit einer Strebe fixiert

 

 

ebenfalls durch den Rahmen vorgebohrt und mit einer 5x50mm Schraube verschraubt

 

die erste Hälfte ist bald fertig

 

 

nach etwa zwei Stunden sind alle Module ausgerichtet und montiert

 

 

 

 

 

insgesamt sind so 800W möglich

 

hier im Anschlusskasten der PV-Anlage auf dem Dach ist dann noch Platz für einen zusätzlichen Wechselrichter, und zwar werden dann die 8 "neuen" Module alle an einen "SG 700 Micro Inverter" drankommen.

 

der SG700 Mikrowechselrichter ist der kleine Bruder des SG 1400 und der größere Bruder des SG200, die ich beide vor zwei Wochen am kleinen Holzunterstand montiert habe

 

mit den PV-Modulen auf der Rückseite ist das Holz nun auch besser vor Regen geschützt

 

und trotzdem kommt noch genügend Luft ran

 

ich muss sagen, das gefächerte gefällt mir auch optisch sehr gut  ?

 

jetzt ist erstmal Ostern angesagt, danach geht es dann weiter mit der Verkabelung