Kombination von Microinvertern mit Inselloesung?

Diskutiere Kombination von Microinvertern mit Inselloesung? im Photovoltaik- / Windkraft-Forum Forum im Bereich DIVERSES; Hallo! Ich moechte eine ganz normale Insel mit ca.1kw-Solarpanels, MPPT Laderegler, ca.2 kwh-Batterie und 1 bis 2kw-Sinusinverter 230VAC...

  1. #1 andi3412, 26.09.2021
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    Hallo!

    Ich moechte eine ganz normale Insel mit ca.1kw-Solarpanels, MPPT Laderegler, ca.2 kwh-Batterie und 1 bis 2kw-Sinusinverter 230VAC aufbauen. Ein E-Werk-Netzanschluss ist also NICHT vorhanden.
    Nun moechte ich aber zusaetzlich noch Microinverter mit zusaetzlichen Solarmodulen an unterschiedlichen, teils etwas weiter entfernten Stellen aufbauen und die 230VAC dieser einzelnen Microinverter mit der am Anfang beschriebenen Insel verbinden um ein einziges Hausnetz zu schaffen welches bei guter Sonne mehr leistet als Batterie und Sinusinverter das normalerweise koennten.

    Ich moechte also die 230VAC des erstgenannten Inverters dazu benutzen, die nachgenannten Microinverter anzusteuern, damit diese dann im Gleichtakt zusaetzliche AC-Leistung abgeben.
    Nun wird sich aber wohl das Problem ergeben, dass die Microinverter im Falle eines zu geringen Stromverbrauchs im Netz bzw. zu starker Sonneneinstrahlung immer versuchen werden den taktgebenden Hauptinverter mit ueberschuessiger Energie zu "laden", was dann wohl dazu fuehren duerfte dass dieser abraucht; dies ist nur meine Annahme, ich bin Anfaenger auf diesem Gebiet.

    Meine Frage lautet deshalb:

    Liege ich wohl richtig damit dass die von mir beschriebene Anordnung SO nicht geht, und auf welche Weise kann ich das von mir gewuenschte Konzept vielleicht trotzdem umsetzen?
    Kann es eine Loesung geben, die so aehnlich wirkt wie beim Gleichstrom eine Diode?

    Vielen Dank fuer Eure Aufmerksamkeit!
     
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  2. karo28

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    Gleichspannungsnetz aufbauen.
     
  3. patois

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    Beratung durch Fachmann erscheint dringend erforderlich !
     
  4. #4 Octavian1977, 27.09.2021
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    Kein Umrichter drückt mit aller Gewalt in ein Netz.
    Der Umrichter erhöht leicht die Spannung um einen Stromfluss zu erzeugen.
    Ich kein Weg da wird auch mit erhöhter Spannung kein Strom fließen und der Umrichter erhöht die Spannung nicht bis in das unendliche sondern ist begrenzt.

    Die Problematik ist dabei, daß der Inselumrichter sicher nicht diese externe Spannungserhöhung mag, was aber mit dem Hersteller des Umrichters zu klären wäre.

    An sich kann ich auch dazu raten nur das über Wechselrichter laufen zu lassen was unbedingt notwendig ist und alles andere über Gleichspannung zu versorgen. (z.B. Licht)

    mit 2kWh Batterie wirst Du allerdings nicht weit kommen, überlege Dir genau ob das reicht und wann Du dort wieviel Strom benötigst. Dir ist hoffentlich auch klar, daß eine PV Anlage im Winter zwischen 0 und 10% Ihrer Sommer-Leistung hat.
     
  5. #5 andi3412, 27.09.2021
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    Hallo Oktavian,

    ja, wie schon von mir vermutet wird der Inselumrichter nicht so happy sein mit erhoehter Spannung.

    Ja, den Hersteller fragen... (-:

    Im Grunde genommen bin auch ich Deiner Meinung dass es Sinn macht so viel wie moeglich ueber DC zu machen. Bei einer kompletten Neuinstallation wuerde ich wahrscheinlich (isolierte) Kupferrohre verlegen und mit 12 oder 24VDC bestromen um an Ort und Stelle wahlweise DC abzugreifen oder kleinere Inverter an- oder auszuschalten wo DC nicht geht, z.B. Kueche.
    Jedoch ist schon ein AC Netz (ohne Anschluss) vorhanden, weshalb ich es vorziehe das auch zu nutzen.
    Des weiteren muessen auch gelegentlich groessere Verbraucher wie Waschmaschine oder Kreissaege betrieben werden, das kann aber auf Zeiten gelegt werden wo die Sonne hoch steht, also genuegend Microinverter-AC zur Verfuegung steht. Somit kann der Hauptinverter und die Batterie klein gehalten werden. Ansonsten ist meine Idee es so auszurichten, dass es jederzeit moeglich ist die Anlage zu erweitern, aber erst nachdem die Erfahrung das auch klar gezeigt hat. Dafuer waeren Microinverter ideal. Natuerlich koennen auch Batterien erweitert werden;

    Ja, ich weiss dass im Winter wenig Photovoltaik rueber kommt; zu diesem Zweck wird wahrscheinlich spaeter Windenergie ergaenzt (ich sitze in Suedwestirland an der See, hier geht im Winter gut Wind).

    Ich wuerde mich sehr freuen eine technische Loesung MIT MICROINVERTERN zu finden, diese stehen mir auch schon zur Verfuegung...
     
  6. #6 andi3412, 28.09.2021
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    Ist nicht ein Microinverter schon per Definition mit AC Ausgang? Somit bietet doch ein Dc Netz gar keine Loesung auf meine Frage..?
     
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  7. #7 Octavian1977, 28.09.2021
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    Wie Du da auf Kupferrohre kommst ist mir schleierhaft, Sinnvoll wäre allerdings eher ein DC 110V Netz.
    Höhere Spannung = geringer Verlust auf der Leitung bzw kleinere nötige Querschnitte.

    Man kann durchaus auch auf diese MicroInverter verzichten und keine fertigen "Balkon Module" verwenden sondern einzelne Module mit einem separaten Gleichstromregler.

    Wenn Du einen richtigen Haushalt betreiben willst Dann wirst Du allein über Nacht mindestens 4kWh als Akku benötigen, eher so 8kWh.

    Auch wenn Du mit Wind ergänzen willst ist es notwendig, daß der Inselumrichter das verträgt.

    An einer Anfrage beim Hersteller oder bei diverensen Herstellern führt dabei nicht herum, lass Dich von denen passend beraten welche Produkte da passen.
    Prinzipiell hätte ich dir einen Lionic Solar von Benning empfohlen, aber leider produzieren die nichts mehr für PV.
     
  8. #8 andi3412, 28.09.2021
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    Hallo Oktavian, danke fuer Deine Antwort.

    Nun, Kupferrohre bieten den geringsten Wiederstand bei kleinen Spannungen DC im Verhaeltnis zum Preis.

    Der zu erwartende Gesamtjahresverbrauch liegt bei nur 1100kw, das sind etwa 2,5kw taeglich im Sommer und 3,5 taeglich im Winter. Das meiste davon kann variabel abgerufen werden tagsueber. Im Falle einer echten Klemme kann ein kleiner Generator fuer eine Stunde angeworfen werden um das zu ueberbruecken. Aber wie schon gesagt, ich kann ja die Batteriekapazitaet noch erweitern falls das notwendig erscheint, ein Batteriemanagementsystem werde ich ohnehin verwenden.

    Nun, ich werde wohl einfach mal etwas mit preiswerten Komponenten im losem Aufbau experimentieren und messen muessen, um mir ein Bild zu machen wie der Hauptinverter auf die Zuschaltung eines Microinverters reagiert. Erst mal ein Panel mit Microinverter mit einem richtigen 230V E-Netz verbinden und sehen wie sich die Verbrauchswerte ergeben, und dann sehen wie es sich verhaelt wenn anstatt E-Netz der DC/AC Sinusrichter mit Batterie benutzt wird.

    Mein Ziel ist klar: Ich will eine Insel mit zusaetzlichen Microinvertern erreichen. Erst wenn sich herausstellt dass das technisch nicht geht, gehe ich den normalen Weg mit Stringverbindungen zur Batterie und batteriebasiertem Wechselrichter bzw. zusaetzlicher DC-Entnahme fuer z.B. Licht. Dann ziehe ich evtl. auch in Betracht wie von Dir vorgeschlagen die DC Spannung zu erhoehen.

    Ich werde hier natuerlich mitteilen wie es weiter geht und was die Erfahrungen sein werden; vielleicht findet sich bis dahin ja auch noch der eine oder andere Forumsteilnehmer mit einer ergaenzenden Idee dazu.
     
  9. #9 Octavian1977, 28.09.2021
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    Also das mit den Kupferrohren halte ich für ein Gerücht, denn Sanitärkupfer ist nicht so rein wie das in elektrischen Leitungen und hat damit schlechtere Leitwerte je Querschnitt. Zusätzlich ergibt das ziemlichen Bedarf an Platz. Löten wäre eine nicht akzeptable Verbindung und Pressen ist sicher nicht geeignet um Strom zu übertragen.
    Der Verbrauch wird in kWh gemessen kW ist nur die Leistung.
    bei 2,5kWh am Tag könnte das mit dem Akku funktionieren, aber nur wenn man davon aus geht, daß dieser JEDEN Tag voll geladen werden kann.

    Es ist absolut davon ab zu raten hier zu Experimentieren, dazu gibt es Angaben der Hersteller, es können durchaus dabei Probleme erst im Ernstfall erkennbar werden oder Schäden durch den Langzeit Betrieb entstehen. Die Anlage soll ja sicher einige Jahrzehnte störungsfrei laufen.

    DC 110V hat den Vorteil zum einen noch Schutzkleinspannung zu sein und zum anderen die Leitungsverluste zu reduzieren, sowie die Verluste durch Leitungskapazitäten die bei Wechselstrom auftreten und die hohen Dauerverluste bei der Umwandlung.
     
  10. #10 E-Fritz, 28.09.2021
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    Dir ist schon klar, dass dies hier ein Elektrikerforum ist und Du hier tendenziell weniger auf Leute triffst, die über umfangreiche praktische Erfahrungen im Bereich der PV aufwarten können. Ich selbst muss eingestehen, dass ich beim Thema off-grid keinerlei Erfahrung besitze.

    Ich kann Dir aber aus Erfahrung sagen, dass Du im Winter im Dunkeln sitzen wirst, weil die Sonne im Winter zu schwach sein wird, um Deine Akkus zu laden.

    Hier mal ein Link, damit Du besser verstehst, was ich meine:
    https://echtsolar.de/photovoltaik-ertrag/
     
  11. #11 andi3412, 28.09.2021
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    Hallo E-Fritz, immerhin sind wir ja hier im Photovoltaik-Forum der Elektriker; aber ich kann ja mal stoebern ob es noch was spezifischeres gibt fuer mein Anliegen.
    Danke fuer den link.
    Ich gehe davon aus dass ich bei einer Anschlussleistung von 5kw im Winter ca. 3,5 kwh am Tag generieren kann, wenn ich die Panels optimal auf Winter ausrichte. Was sie im Sommer generieren ist mir schnuppe, bzw. vielleicht goenne ich mir dann ja einen beheizten Aussenpool (-:
    Was ich erreichen will ist der Verzicht auf E-Werk-Strom, denn bei meinem kleinen Verbrauch und hohen Festkosten hier in Irland kostet mich die kwh im Moment 48ct!!! Wenn ich also mal grob rechne dass ich 5300 Euro investiere amortisiert sich die Anlage bei 1100 kwh heutigem Verbrauch nach 10 Jahren durch Einsparung. Selbst bei doppelten Investitionskosten waeren es eben 20 Jahre... Wo gibts heute sonst noch 5% Zinsen?
    Sobald sich aber der Strompreis verdoppelt, halbiert sich die Amortisationszeit wieder. Und auf stark steigende Strompreise in den naechsten Jahren wegen Klimaschutzvorwaenden und gescheiterter Geldpolitik kann man (ich jedenfalls) wetten. Ich erspare es mir jetzt mal auch noch Geraeteaustausch nach einigen Jahren mit einzubeziehen, die grobe Richtung habe ich ja dargelegt.

    Ach ja, und noch was ist mir wichtig: Ich moechte hoehere Ausfallsicherheit haben. Das klingt fuer den Kunden des deutschen Stromnetzes zwar heute noch wie ein zu vernachlaessigendes Argument, aber das wird sich nach meiner Einschaetzung bald aendern.

    halelujah (-:
     
  12. #12 andi3412, 28.09.2021
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    Ja Oktavian, ich hatte in meinem mittleren Beitrag zwei h"s vergessen, im ersten Beitrag habe ich es noch richtig gemacht (-:

    Ich denke, dass eine geringere Leitfaehigkeit von Kupferrohren wegen Unreinheiten durch deutlich vergroesserten Querschnitt weit ueberkompensiert wird, und soweit ich weiss ist es vor allem der Aussenumfang welcher den Wiederstand verringert bzw. die Leitfaehigkeit erhoeht; ist aber jetzt auch noch nicht so wichtig, ich wuerde da schon recht genau nachchecken was und wie bevor ich das wirklich in Betracht ziehen wuerde.

    Bzgl. meiner Vorstellungen von Panelanschlussleistungen kannst Du ja meine Antwort oben an Fritz noch lesen, da bin ich auf das Thema auch eingegangen.
     
  13. karo28

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    Such mal nach "automation projekt dc-industrie", dort werden die Grundlagen eines DC-Netzes erläutert. Kurzfassung: Einspeisung verschiedener DC-Quellen auf DC-Ebene, Abgänge DC für bestimmte Anwendungen, Abgänge DC/AC-Wandler fuer klassiche AC Verbraucher.

    Die Synchronisation von mehreren Microinvertern, die einen irgendwie "sinusaehnlichen" einphasigen Ausgang bieten, stelle ich mir etwas anspruchsvoll vor...Es fehlt bei der Insel ja das "Leitnetz".
     
  14. #14 E-Fritz, 28.09.2021
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    Micro-WR synchronisieren sich in der Startphase immer in den ersten Minuten an das Netz, an welches sie angeschlossen werden. Warum soll dies bei einem Inselbetrieb anders sein?
     
  15. karo28

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    Weil es im Inselbetrieb nun mal kein vorgelagertes (stabiles) Netz gibt, an das man sich synchronisieren kann.

    Ob man dein Vorhaben mit einem "Parallelschaltgerät" wie dem Siprotec hinbekommen könnte, wäre zu prüfen. Sinnvoll ist es aber nicht.
     
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  16. #16 Octavian1977, 29.09.2021
    Octavian1977

    Octavian1977 Moderator

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    vielleicht bekommst Du im Winter im DURCHSCHNITT deine 3,5kWh pro Tag aber es wird gerade im Winter einige Tage geben an denen durch Bewölkung Deine 5kWp Anlage gar nichts produziert.
    Ich hab ein 3,2kWp Anlage mit Ausrichtung Südwest und 30° Winkel, die macht von Dezember bis Januar Spitzenleistung 1,2kWh/tag an tollen Tagen, selbst wenn Deine nun die doppelte Leistung hat wird das nichts mit durchschnittlich 3,5kWh im Winter, auch mit besserer Ausrichtung.

    Zusätzlich muß man wissen, daß viele Inselumrichter keine 50 sondern 52 oder 53Hz liefern.
    An diese Frequenz schalten sich andere Umrichter nicht auf.
    Wäre zu klären ob Umrichter die ausschließlich für Inselnetze gedacht sind da anders laufen.

    Wir sind aber dabei immer noch bei Fragen die Du mit dem Hersteller der Komponenten klären mußt.
     
  17. bigdie

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    Wo steht das?
    15er Kupferrohr hat fast 50mm² ob das allerdings günstiger ist als 50mm² Einzelader glaube ich kaum
     
  18. #18 andi3412, 30.09.2021
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  19. #19 andi3412, 30.09.2021
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    Ja, die Microinverter haben einen eingeschraenkten Frequenzbereich, der wird von Hersteller angegeben und ist meist zwischen 47,5 und 52,5 Hz. Das muss beachtet werden. Danke fuer Eure Beitraege!
     
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