Solar anlage für Raspberry PI, 12V vs. 5V, Spannungswandler

[kaulex]

Hallo zusammen,
seit längerem versuche ich meinen Raspberry Pi vollständig per Solar Strom zu betreiben.
Dazu hab ich:

• Raspberry Pi Zero W
• PiSupply UPS hat
• Solar Panel 5V 12W ODER Solar Panel 12V 12W

Nun zu meiner Frage: Der UPS Hat kann nur mit einer Eingangspanngung von maximal 10V umgehen. Bei den Solar Panels mit 12V gibt es eine viel größere Auswahl, außerdem sind diese günstiger.

Kann ich die Spannung eines 12V Solar panels einfach mit einem Spannungswandler reduzieren auf die gewünschenten 5V (idealfall für den raspberry pi) oder muss ich dafür ein 5V 12W Modul verwenden?

Es scheitert leider an den Grundlagen.

Danke.

 

[Octavian1977]

so wird das nix.
1. solltest Du Dir überlegen wie viel Watt dein Himberchen braucht und auch wann (ganzes Jahr?)
2. Zwischen Panel und Himbeerkuchen benötigst Du ein passendes Solarregelmodul.

Dir Sollte bewußt sein, daß ein 12W Panel nur selten diese Leistung bringt, und zwar meist im April/Mai.
Im Winter kannst Du je nach Ausrichtung von 0-10% Leistung ausgehen.

All diese Lücken mußt Du Leistungstechnisch mit dem Panel auffüllen.

Ich würde für Dein Vorhaben Dir eher ein richtiges Panel 1,65x1m mit 300W empfehlen dazu eine ordentliche Batterie und ein passenden controler mit MPPT.
z.B. IVT 200037

die USV kannst Du Dir dann sparen, vielleicht benötigst Du noch eine Spannungsstabilisierung denn aus dem Controller kommt im Endeffekt die Batteriespannung raus, also zwischen ca 11 und 14V je nach Ladezustand.

 

[bigdie]

Reicht auch ein 12V Hutschienennetzteil oder auch anderes
2 Dioden oder auch so eine doppelte
MBR 20200CT, Schottkydiode, 200 V, 20 A (2x10A), TO220
und ein Step Down Wandler wie dieser
Step-Down-Modul mit Spannungsanzeige DAYPOWER POWER-2596-2
Das Panel geht an die Diode und ebenso der + vom Netzteil und von der Diode geht man zum Step Down Wandler. Sobald die Sonne scheint, wird der Raspi von der Sonne versorgt und reicht die Leistung des Paneels nicht mehr, übernimmt nahtlos das Netzteil. Ist dann auch egal, ob 12V Paneel oder 24V

 

[Octavian1977]

Nunja Es soll ja aber auch möglichst viel aus dem Panel herauskommen und mit den 12V Paneelen kommt man halt nicht weit.
Das Himbeerchen soll ja sicher auch nicht einfach so vor sich hin laufen oder?
Welche Aufgabe hat das Ding denn?

 

[bigdie]

Der Raspi braucht 10W. Wenn es bei Sonne funktionieren soll, dann wirst du so 30WP paneel brauchen. Wenn es auch bei Schlechtwetter reichen soll, brauchst du mindestens 100 WP
Soll es in der Nacht auch funktionieren, dann brauchst du einen Akku und dieser frisst die Einsparung ziemlich sicher wieder auf.

 

[Octavian1977]

Deswegen sagte ich ja ein 300W Panel zu verwenden.
diese haben aber eine Spannung von 30-40V

Hab so was in der Art schon gebaut.
kleine Lüftungsanlage mit zwei 24V Lüftern, und Logo -> 40W bei maximaler Stufe mindestens ca 10W.
Das 315W Panel reicht da jetzt nicht mehr aus, im Frühjahr und Sommer kann ich da noch was dran hängen.

 

[kaulex]

Also mein Rasberry Pi ZERO W verbraucht grundstäzlich nich sehr viel Strom da ich nur einen Entfernungsmesser betreibe. Somit läuft er eigentlich nur dahin. 5000mAh Akku sollte ausreichen um 10-12h ohne Solarenergie zu laufen.
@Octavian1977 300W Panel??? Sicher das du dich da nich verrechnet hast? der Pi braucht ja keine 10W (5V, ca. 150mA => 0,75W im leerlauf)

 

[bigdie]

Deswegen sagte ich ja ein 300W Panel zu verwenden.
diese haben aber eine Spannung von 30-40V

Unsinn und selbst wenn, dann nimmst du 3x100W oder 6x50W ist völlig Wurst. Wenn ich aber so viel Aufwand für ein 30€ Computerschen betreiben will, dann würde ich mir eher einen Solarwechselrichter holen und in mein Hausnetz für Eigenbedarf einspeisen. Dann nimmt wenigstens der Kühlschrank im Sommer die erzeugte Überleistung. Das muss man halt nur anmelden beim Versorger.

 

[bigdie]

Allerdings brauchst du auch nicht wirklich mit 12W panel zu rechnen.
Die angegebene Peek Leistung bei einem Solarpanel ist der Wert, den das Teil am 21. Junie Mittags bei wolkenlosem Himmel bringt, wenn es selber nicht wärmer als 25° ist und senkrecht zur Sonne ausgerichtet. Also ein seeeeehr theoretischer Wert. Wenn du also ein 100WP Panel hast, dann wird das im Sommer bei voller Sonne so ca. 70W bringen. Ist es trüb und bewölkt, dann eher 7 W.

 

[kaulex]

@bigdie OK danke, die 12W hab ich jetzt nur einmal gewählt es kann auch von mir aus mehr sein aber wie du bereits gesagt hast, für so ein kleines computerchen. Also ich möchte das ding wirklich nur mit dem notwendigsten betreiben.

 

[patois]

Also mein Rasberry Pi ZERO W verbraucht grundstäzlich nich sehr viel Strom da ich nur einen Entfernungsmesser betreibe.

. . Betreibst du den Entfernungsmesser auch nachts ?

 

[kaulex]

. . Betreibst du den Entfernungsmesser auch nachts ?

Ja genau

 

[kaulex]

@patois Also nochmals zu meiner Frage: Wenn ich z.B. dieses Solar panel nehme: 30W 12V und einen Spannungswandler auf die 5V (Stromstärke mit 1,6A sollte passen) dann sollte ich den PI doch betreiben können?

 

[bigdie]

Klar, bei der 1.Wolke stürzt er aber ab.

 

[leerbua]

seit längerem versuche ich meinen Raspberry Pi vollständig per Solar Strom zu betreiben.
...
Es scheitert leider an den Grundlagen.

Somit läuft er eigentlich nur dahin. 5000mAh Akku sollte ausreichen um 10-12h ohne Solarenergie zu laufen.

Eingangs liest es sich ja noch ganz normal, also wie so oft,
...
aber in der Fortsetzung hat man den Eindruck du liest nicht mal die Antworten.

PS: Es gibt tatsächlich Regionen in denen "die Sonne nie untergeht", allerdings gibt es dort auch Zeiten in denen sie nicht aufgeht.

 

[kaulex]

@bigdie ich muss doch nur genug Strom erzeugen um den Akku am Tag wieder auf 100% zu bringen? Bei vollem Akku komme ich 23.71h durch ohne Energiezufuhr von außen

@leerbua Die Antworten ergeben für mich nur sehr wenig Sinn. 30V mit einem Spannungsregler müsste doch die Stomstärke in die Höhe treiben. Damit der Akku lädt sollte ich so ca 2A bekommen, welche sich bei 30W ja locker ausgehen sollten?

 

[bigdie]

Bei vollem Akku komme ich 23.71h durch ohne Energiezufuhr von außen

Klar, die letzten 3 Tage schien bei uns keine Sonne. Dein 30W Modul liefert dann geschätzt ca 3W. und das evtl 8 Stunden Täglich. also 24Wh das heißt deine Batterie wird leer, weil der Raspi mehr braucht, wie die Sonne liefert. Wie willst du damit den Akku voll bekommen und gleichzeitig den Raspi versorgen. Und im Winter gibt es mitunter auch mal 2 Wochen keine Sonne. und im Dezember Januar hast du selbst bei Sonne diese mitunter nur 5-6 h
Angenommen der Raspi braucht 10W, dann sind das am Tag 240 Wh. Und wenn du diese in 6 h einfahren willst, muss dein Panel auch bei schlechtestem Wetter im winter noch 6h lang 40W liefern und da sind Ladeverluste und sowas alles noch nicht dabei. Um bei übelstem Wetter 40W zu liefern, brauchst du mindestens 400WP Modulleistung wie gesagt mindestens.

 

[leerbua]

aber in der Fortsetzung hat man den Eindruck du liest nicht mal die Antworten.

na gut, dann ergänze ich halt noch in Klartext.

Wenn du denn tatsächlch wenigstens einen Teil der Antworten gelesen hast, so hast zu zumindest das gelesene nicht verstanden.
(Seltsamerweise frägst du nämlich nicht nach, sondern bringst dann nur die nächste wirre Idee ans Tageslicht)

@Octavian1977 hat es in #2 bereits angesprochen, @bigdie hat es mehrmals aufgedröselt.

 

[Octavian1977]

Es fehlt immer noch die Angabe in welcher Zeit das Ding betrieben werden soll.

Nehmen wir mal die 1W an das ergibt also 365,25Wh im Jahr also 0,36525kWh
Das größere Problem Deiner Solaranlage ist, daß Du die Energie des Soimmers nicht in den Winter transportieren kannst.
Die Ganze Anlage hat ja auch eigene Verluste.

Das 300W Panel macht im Winter Dezember und Januar noch ca 10% der Maximalleitstung.
ergibt also noch 30W und vielleicht noch 50-100Wh am Tag bei Sonnenschein.
24Wh braucht schon dein Himbeerchen, die Ganze Aufbereitung viellleicht auch noch mal 24Wh.
Wenn es mal eine Woche regnet oder bewölkt ist langt Deine Anlage nicht mehr aus.

Da hilft es Dir auch nicht im Mai Energie für einen ganzen Haushalt produzieren zu können.

 

[patois]

Wenn es mal eine Woche regnet oder bewölkt ist langt Deine Anlage nicht mehr aus.

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Was hält den TE davon ab für diesen Notfall einen geladenen Akku bereitzuhalten ?

Einen Reserve-Akku kann man an einer Ladungserhaltungsschaltung in stetiger Bereitschaft halten !

Oder ist die ganze Diskussion hier nur ein TROLL-Projekt ?
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