Drehstromverbraucher (Motor,Pumpe) aus L1=L2=L3 versorgen

[sunshineh]

Hallo,
ich habe im Haus folgende 3 Drehstromverbraucher:

• Motor1: 0,55kW
• Motor2: 0,55kW
• Speck Wasserpumpe: 5kW

Nun möchten wir uns eine PV-Anlage kaufen, die bei Stromausfall dem Haus ein einphasiges Notstromnetz zur Verfügung stellt. Dazu gibt es eine Umschaltbox, die dann automatisch die 3 Phasen kurzschließt, so dass alle 3 Phasen im Inselbetrieb mit L1=L2=L3 betrieben werden.
Der Batteriewechselrichter liefert im Inselbetrieb 6 kW (Überlastfähigkeit 7,5 kW für 60sec) + die aktuelle PV-Energie einer 10kWp Ost-West-Anlage (max 7kVA, begrenzt durch die beiden PV-Wechselrichter).

Die Frage ist nun, ob es ein elektronisches Gerät gibt, dass die Energie aus allen 3 Phasen (wobei L1=L2=L3, gleichphasig) zieht und daraus Drehstrom macht und den Motoren zur Verfügung stellt.
Gut wäre, wenn dieses Gerät für alle 3 Phasen (Ausgangsseitig zu den Motoren) Kondensatoren hätte, die den erhöhten Anlaufstrom liefern. Dadurch würde der Batteriewechselrichter entlastet.

 

[Octavian1977]

Eine Solche Umschaltung ist sehr bedenklich.
Spätestens bei Nutzung des Elektroherdes kommt es zu einer Überlastung des Neutralleiters, und Drehstrommotoren funktionieren damit nicht.
Ich gehe auch davon aus, daß in Deutschland eine solche Schaltung unzulässig ist.
Ich verstehe allerdings nicht warum man nicht gleich eine Anständige Anlage kauft die auch Drehstrom liefert.
Mit den Vorhandenen Wechselrichtern wird das sowieso nicht funktionieren sofern diese eine solche Ersatzstromfunktion nicht schon beinhalten.

Eine Anlage die Ersatzstrom zur Verfügung Stellt ist z.B. von Benning Lionic.

Ein Akku ist für eine solche Anlage obligatorisch.

 

[Octavian1977]

Mit Kondensatoren kannst Du übrigens bei Wechselstrom keine Energiespeicherung betreiben

 

[bigdie]

Und der 6kW Wechselrichter reicht garantiert nie um eine 5kW Pumpe zu starten. und wenn der reichen würde, dann reichen deine Paneele nicht

 

[sunshineh]

Danke für die Antworten!
Das mit dem Kondensator ist klar, sorry mein Fehler
Ich habe nun zwischenzeitlich von der alten Speck-Pumpe die Verbrauchsdaten bekommen und die liegen max. bei 3.8kW - eher niedriger. Insbesondere läuft die Pumpe ja selbst - nur wenn sie läuft, soll eben nicht gleich alles in die Knie gehen.

3Phasige Systeme mit Speicher gibt, soweit ich gesehen habe, folgende Anbieter:
-E3DC
-Fenecon
-SMA 3x Sunny Island
...von Benning Lionic hab ich noch nichts gehört

Ich wäre halt gerne bei SMA geblieben..., aber wenn es was besseres gibt, würde ich natürlich auch wechseln

 

[Knogle]

Wäre natürlich möglich damit einen Drehstrommotor mit Steinmetz zu betreiben, welcher einen Drehstrommotor (Generator/Inselbetrieb) oder einen Generator bewegt, woraus du dann wieder deinen Drehstrom beziehen kannst.

Da kriegt man gebrauchte Bundeswehr Teile mit 2 Polpaaren und ordentlich Dampf für wenig Geld

 

[Octavian1977]

SMA ist auch ein hochwertiger Hersteller
Das schöne an dem Benning Teil ist, daß alles bis auf die kleine Umschaltkiste in einem Schaltschrank ist.
Bei anderen hängen dann diverse Geräte an der Wand und irgendwo stehen die Batterien rum. Dazwischen etliche Leitungen.
LIONICsolar® Energiespeicher-System (ESS) - BENNING

Klar sollte auf jeden Fall sein, daß kein Hersteller damit Notstrom zur Verfügung stellt sondern nur Ersatzstrom.
Sicherheitsrelevante Anlagen können damit nicht versorgt werden!

Die durchschnittliche Leistung Deiner Pumpe ist nicht das Problem, sondern der Anlaufstrom.
Dieser ist sehr viel höher als der Nennstrom, ja nach Anlassverfahren etwa 4-8x In dazu kommt noch eine Erste Spitze im Millisekundenbereich die noch höher liegt
Egal welche Anlage, solche Anlaufspitzen hält keine aus.
Hier ist es dann z.B. notwendig die Pumpe mit einem Wechselrichter langsam anfahren zu lassen, ob das ausreicht wäre zu klären.

 

[Knogle]

Wie sind die Pumpe und die Motoren eigentlich geschaltet?

 

[Octavian1977]

http://www.moeller.net/binary/ver_techpapers/ver968de.pdf
Demnach ist es möglich mit einem FU den Einschaltstrom auf den Nennstrom zu begrenzen.
Das es sich höchstwahrscheinlich um eine Zentrifugalpumpe handelt ist das notwendige Anlaufmoment für den Pumpen Betrieb auch recht gering.

Die Schaltung des Motors ist ziemlich egal, da selbst im Stern-Dreieck Anlauf der Einschaltstrom und Anlaufstrom nicht von der Solaranlage geliefert werden kann.

 

[bigdie]

Bei einem Motor die Leistung ist die an der Welle. Die elektrische leistung ist durch den Wirkungsgrad und Cos. Phi um einiges höher. Und der Anlaufstrom versechsfacht das Ganze nochmal zumindest beim Direktanlauf. Besser wäre da evtl die Batteriespannung so zu wählen, das man eine Zwischenkreisspannung eies Frequenzumrichters erhält. Bei 3,8kW wird das aber sicher einer mit 600V Zwischenkreisspannung sein.

 

[alto]

Die eigentliche Frage ist, für "was" du die Solaranlage einsetzen möchtest?
Ist es eine Inselanlage, weil vor Ort kein Netz vorhanden ist, oder nur, weil du autark vom Netz sein willst.
Wenn das 2. der Fall ist, bestünde (noch) die Möglichkeit die Drehstromgeräte mit Netzstrom zu versorgen.
Falls das Motiv darin lag, die Drehstrompumpen (auch) mit Solarenergie zu versorgen, macht es logischerweise keinen Sinn eine einphasige Solaranlage dafür einzusetzen. Wenn du bereits jetzt den passenden Wechselrichter hast, kannst du deine Anlage möglicherweise erweitern.
Schau mal hier (runterscrollen, da wird der 3Phasenbetrieb erläutert) selfPV - Solarstrom direkt nutzen für Jedermann, AKTION: Komplettpakete ab 333,- EUR

 

[bigdie]

Es macht keinen Sinn, riesige Drehstromwechselrichter dauerhaft laufen zu lassen, weil irgendwann mal eine Pumpe zuschalten könnte, die man dann noch konventionell startet.
Wenn man einen Frequenzumrichter nimmt, braucht man zum einen weniger Anlaufstrom zum anderen ist der Wechselrichter ja schon drin. Viele FUs haben schon einen Anschluss für die Zwischenkreisspannung. Man braucht also nur einen Akku in dieser Spannungshöhe, den man direkt läd.

 

[alto]

Wie dem auch sei, ohne zu wissen, was der TE mit der Solaranlage genau bezwecken will, lässt sich eigentlich keine klare Empfehlung abgeben.
Wenn ich mir seinen Text genau durchlese, scheint der Notstrombetrieb noch vor Solarnutzung oberste Priorität zu haben.
Er erwähnte, dass er sein Haus damit versorgen will. Ich interpretiere das so, dass er damit "alles" meint.
Nun erwähnte er die Drehstrompumpen, vermutlich, weil die nicht in das einphasige Konzept passen.
Die Pumpen mit in dieses Notstromkonzept zu integriegeren macht die Sache auf jeden Fall in jeder Hinsicht erheblich aufwändiger.
Es wäre hilfreich zu wissen, welchen Zweck diese Pumpen haben um erst einmal feststellen zu können, ob eine Notstromversorgung für diese Pumpen überhaupt einen Sinn macht, oder andersherum, ob sie vielleicht sogar der Grund für die Notstromversorgung sind.

Je nach dem, für was die Pumpen sind, könnte man auch an sowas denken. Damit lassen sich dann auch die Batterien (fürs Haus) aufladen, wenn der Strom weg ist, die Batterien leer sind und die Sonne nicht scheint. https://www.amazon.de/Rotek-Schallgedämmter-Stromerzeuger-GG4SS-3-11000-ES-3-phasig/dp/B016WVMQ3Y/ref=pd_sbs_60_2?_encoding=UTF8&pd_rd_i=B016WVMQ3Y&pd_rd_r=866aaf1a-90bc-11e8-97af-1df2029b9934&pd_rd_w=JvhqI&pd_rd_wg=Amzy7&pf_rd_i=desktop-dp-sims&pf_rd_m=A3JWKAKR8XB7XF&pf_rd_p=1662399603728955198&pf_rd_r=D0A5AZNK31RXR29BNAGC&pf_rd_s=desktop-dp-sims&pf_rd_t=40701&psc=1&refRID=D0A5AZNK31RXR29BNAGC

Ein paar mehr Informationen wären sehr hilfreich.

 

[sunshineh]

Danke für eure vielen und hilfreichen Antworten! Das ganze Projekt hat sich doch nun stark verzögert, ist nun aber wieder aktuell geworden.

Die Wasserpumpe müsste ich vorsorglich aus den System rausnehmen und nur die je 550W Motoren (für unsere Heizung) würde ich betreiben wollen. Sie starten zeitversetzt ca. alle 10min für etwa 30 Sekunden, also müssen
nicht dauernd laufen. Ich habe gelesen, dass der Anlaufstrom bei etwa 160%, was ja noch machbar wäre.

Ich habe bereits verschiedenste Anworten erhalten, frage aber hier nochmal zur Sicherheit.
Wenn die Umschaltbox auf einphasige Versorgung umschhaltet, was passiert dann mit meinen Drehstrommotoren? Gehen die dann kaputt, wenn sie aus sind?
Oder können sie erst durchbrennen, wenn sich die Motoren anschalten?
Sie haben ja eigentlich an allen 3 Außenleitern das gleiche Potential. Dürfte dann doch nichts passieren, oder?

Im Idealfall würde ich die Wasserpumpe ausstecken und nur mit den beiden Heizungspumpen weiterarbeiten. Die könnte ich manuell umstecken. Die Steinmetzschaltung eben mit ihnen aufbauen.

Unsere Batterie hat 13.8kWh. Der Batteriewechselrichter kann im max. 8.000W liefern. Wir haben einen Grundbedarf von etwa 600-800W. Das müsste dann doch eigentlich auch mit den beiden Heizungsmotoren in der Steinmetzschaltung funktionieren?! Oder würde das so nicht gehen?

 

[Octavian1977]

Kauf Dir eine Solaranlage die eine anständige Ersatzstromversorgung mit Drehstrom erzeugt.
Für eine Leistung über 4,6kVA ist sowieso ein Drehstromwechselrichter vor zu sehen.
Für Drehstrom ausgelegte Anlagen bei Netzausfall mit Wechselstrom zu betreiben ist Bastellei und führt zu argen Problemen.
Beim Herd kommt es z.B. zur Neutralleiterüberlastung, aber auch Verteilerstromkreise haben dann einen Neutralleiter der nicht mehr vor Überlast geschützt wird.

Ein anständiges System mit Drehstromspeisung gibt es z.B. von Benning nennt sich Lionic.
Hab ich selbst im Einsatz und bin sehr zufrieden damit.
Um nicht Probleme mit den plötzlichen und hohen Anlaufströmen der Motoren zu bekommen, kann man diese auch noch an Frequenzumrichter anschließen um den Anlaufstrom massiv zu senken.

 

[werner_1]

Wenn die Umschaltbox auf einphasige Versorgung umschhaltet, was passiert dann mit meinen Drehstrommotoren? Gehen die dann kaputt, wenn sie aus sind?
Wenn etwas aus ist, ist es aus.

Oder können sie erst durchbrennen, wenn sich die Motoren anschalten?
Nein.

Sie haben ja eigentlich an allen 3 Außenleitern das gleiche Potential. Dürfte dann doch nichts passieren, oder?
Nein.

Im Idealfall würde ich die Wasserpumpe ausstecken und nur mit den beiden Heizungspumpen weiterarbeiten. Die könnte ich manuell umstecken. Die Steinmetzschaltung eben mit ihnen aufbauen.
In der Steinmetzschaltung haben sie aber max. 50% Leistung.

Siehe auch Hinweise von Octavian.