Balkonkraftwerk Leistung mit Powerkondensatoren strecken

[Gorcch]

Hi, neu hier, suche ich nach einer Schaltung o.a. um die Leistung eines Balkonkraftwerks zu strecken. Der Anspruch ist nicht, die Energie in einer Batterie zu akkumulieren, um möglichst die Netzeinspeisung zu vermeiden. Eine zusätzliche Batterie amortisiert sich Kosten seitig bei einem Balkonkraftwerk allgemein nicht. Es geht eher um eine Art Nachlauf.

Meine Idee ist, auf Basis von Powerkondensatoren vor dem Gleichrichter, im DC Kreis, einen Puffer zu schalten, um etwas Energie zwischen zu speichern. Im Sonnenschein füllen sich die Kondensatoren mit auf. Kommt eine Wolke, so würden Kondensatoren noch eine Weile Energie nachliefern. Vorzugsweise könnte die Energieabgabe an den Kondensatoren begrenzt werden, da die Peak Leistung des Moduls größer ist als der kontinuierliche Verbrauch.

Beim aktuellen kontinuierlichen Sonnenschein erzeugt das Modul über mehrere Stunden bis ca. 320 W. Im Haushalt wird dagegen etwa 250 W kontinuierlich verbraucht.

Es geht nicht um eine perfekte Lösung, sondern um einen preiswerten und einfachen Energiepuffer im DC Kreis vorm Wechselrichter, der die PV Leistung bis etwa z.B. eine Stunde streckt.

Die Eckdaten des Moduls:
Nennleistung 375 Wp
Spannung Max. (Vmpp) 34,26 V
Strom Max. (Impp) 10,95 A
Leerlauf Spannung (Voc) 41,54 V
Kurzschlussstrom (Isc) 11,50 A

 

[Pumukel]

Das kannst du vergessen den Die Kondensatoren besitzen erstens nicht die notwendige Spannungsfestigkeit und auch die Kapazität lässt zu wünschen übrig. Derartige Kondensatoren dienen eher der Kurzzeitigen Speicherung und der Bereitstellung von sehr kurzen Stromspitzen.

 

[Gorcch]

Das ist verstanden.
Auf die Idee war ich gekommen, da wohl bei z.B. E-Bussen Kondensatoren für die Aufnahme der Bremsenergie genommen werden. Bei der Wiederanfahrt würde diese dann genutzt, anstatt der Fahrbatterien.

 

[patois]

Das ist verstanden.
Auf die Idee war ich gekommen, da wohl bei z.B. E-Bussen Kondensatoren für die Aufnahme der Bremsenergie genommen werden. Bei der Wiederanfahrt würde diese dann genutzt, anstatt der Fahrbatterien.

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Wer hat dir diesen Quatsch erzählt ?

 

[werner_1]

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Wer hat dir diesen Quatsch erzählt ?

Energiespeicher: Superkondensatoren statt Akkus | MDR.DE

 

[Octavian1977]

ist durchaus realistisch ist aber nichts was man in seine Solarzelle einfach so einbauen kann.
macht auch keinen Sinn denn so was wird spätesten die MPPT Steuerung des Ladereglers oder Wechselrichters außer tritt bringen.

 

[Gorcch]

Ich muss mich korrigieren. Der Begriff heißt "Superkondensator".

 

[Gorcch]

Gelesen habe ich den Quatsch z.B. hier:
- So funktionieren Superkondensatoren als Stromspeicher
- Energiespeicher: Superkondensatoren statt Akkus | MDR.DE
- Busse mit Elektroantrieb
- Energiespeicherung mit Superkondensatoren

 

[iidenkidesuka]

Wenn du 250 W über eine Stunde brücken willst, dann sind das 0,9 MJ Energie.
E = 0,5 C U² . U ist bei dir etwa 35 V, also ergibt das knapp 1500 F an nötiger Kapazität.
Superkondensatoren vertragen nur sehr kleine Spannungen (unter 3 V) und werden durch höhere Spannung zerstört. Höhere Spannungen werden mit durch aktive Bauelemente realisierte Spannungsteiler realisiert.

Da du eine Spannungsfestigkeit von mindestens 42 V brauchst, wird das richtig teuer. Du bräuchtest 9 z.B. dieser Module Supercap Module in unterschiedlichen Spannungslagen - SPSCAP, die das Stück einen knappen Tausender kosten.
Also nix mit preiswert und einfach

Superkondensatoren sind Batterien nur dort überlegen, wo kurzfristig mit hoher Leistung ge- oder entladen werden soll. Das ist halt beim Bremsen der Fall. Ein Auto von 2000 kg hat bei einer Geschwindigkeit von 108 km/h die gleiche Energie, die du speichern willst (0,9 MJ). Wer da in 10 Sekunden zum Stillstand kommen will, muss 90 kW dissipieren. Für eine Scheibenbremse ist das nichts (ist noch keine Vollbremsung), aber die verwandelt die Energie in Wärme. Zum Laden einer Batterie wäre das aber zu viel, deswegen die Konzepte mit Superkondensatoren die Effizienz von Elektrofahrzeugen noch zu etwas steigern.

Außerdem stimme ich Octavian zu, dass der Wechselrichter vermutlich nicht damit klar käme, denn die arbeiten auch mit Laden und Entladen interner Elkos und wenn da was dranhängt, was so um Faktor Million höhere Kapazität hat ...

 

[patois]

Manche "leutz" müssen es auf die harte Tour lernen!
Wenn dem Fragesteller die Antworten nicht gefallen, welche er hier bekommt, weil sie nicht in seine Gedankenflut passen,
dann soll er den Versuch mit den "Superkondensatoren" doch machen ! Ist doch sein Geld, das er in den Versuch reinsteckt !

 

[Gorcch]

Manche "leutz" müssen es auf die harte Tour lernen!
Wenn dem Fragesteller die Antworten nicht gefallen, welche er hier bekommt, weil sie nicht in seine Gedankenflut passen,
dann soll er den Versuch mit den "Superkondensatoren" doch machen ! Ist doch sein Geld, das er in den Versuch reinsteckt !

Was soll den diese Antwort bewirken? Fragen darf man doch noch stellen und auch mal hinterfragen.

@iidenkidesuka, vielen Dank für die detailreiche Antwort. Das Beispiel mit dem Auto finde ich in Relation sehr interessant.