Hat jemand vielleicht auch auf dem Schirm z.B. eine flächige Infrarotheizung direkt und ungeregelt an eine PV Anlage anzuschließen?
Aufgrund der Fläche, z.B. eines Wandgeräts, würde sich die Heizwirkung vergleichbar einer Fußbodenheizung verhalten. Das IR Gerät denke ich nicht als Primär Heizstrahler für die schnelle Lösung z.B. im Bad, sondern als Ergänzung zur Nutzung des Winterertrags einer PV. Nach dem Motto, jeder Sonnenstrahl zählt. Vorteil ist die Nutzung des PV Ertrags ohne Konvertierungsverluste über Wechselrichter und Akku.
Vgl. heizwelle.de/
https://umap.openstreetmap.de/de/map/drbacke-forum_28799#6/51.337/9.492
Welche Stringspannung hast du denn?
Ich würde mir etwas mit 600V Gleichspannung nicht an die Wand hängen 😀 .
Bei kleinen Spannungen hast du keine Leistung oder du musst Module parallel schalten.
Hohe Spannung können die Heizungen bestimmt nicht.
Die Infrarotheizung an sich wird kein großes Problem damit haben, mit DC zu laufen. Allerdings werden die Schaltkontakte von Thermostat oder ggf. Sicherheitstemperaturbegrenzer einen heftigen Lichtbogen ziehen, wenn sie versuchen, den Strom abzuschalten. Das Einschalten ist im Gegensatz dazu unproblematisch. Man müsste also ggf. sicherstellen, dass kein mechanischer Schaltkontakt versucht, die Heizung auszuschalten, solange die Sonne auf die PV scheint.
Falls nur hohe Stringspannungen um 600 V zur Verfügung stehen, muss man einfach zwei Infrarotheizungen für 230V in Reihe schalten, dann passt's wieder.
Das grundlegende Problem ist, dass Du so keinen MPP-Tracker implementieren kannst. Du kannst den Lastwiderstand nur auf einen Betriebspunkt des PV-Systems optimieren, z.B. auf volle Sonneneinstrahlung. Scheint dagegen weniger Sonne auf die Module, dann ist Deine Last zu niederohmig und Du erntest fast keine Leistung.
Von der österreichischen Firma my-pv gibt es mit der ELWA eine Heizpatrone, die direkt mit Photovoltaik-DC läuft und einen MPP-Tracker hat:
my-pv.com/de/produkte/elwa
Als Infrarotheizung habe ich so etwas allerdings bislang noch nicht auf dem Markt gefunden.
Welche Vorteile sollte es bringen, direkt Module an so eine Heizung anzuschließen? Ist doch viel praktischer, erstmal 230V AC zu wandeln, dann kannst du viel komfortabler alles in einem Gesamtkonzept regeln und sinnvolle Verbraucher einschalten. Mit 230V AC bist du völlig flexibel. Module, die nur an einer Heizung hängen, sind völlig unflexibel. Dann produzierst du dort oft Wärme, wo du überhaupt keine brauchst. Im Sommer macht es doch schon gar keinen Sinn, irgendwelchen Strom fürs Heizen zu verballern.
Wenn du dann noch Klimasplit oder Wärmepumpe hast, ist der Strom viel effizienter dort zu gebrauchen, weil dieser dann Faktor 1:4 oder höher in Heizleistung veredelt wird.
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Mitsubishi Heavy SRC/SRK20-ZS-W (SCOP 4,6)
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Eine Wärmepumpe mit PV-Strom zu betreiben, ist wirklich edel, da hast Du vollkommen Recht. Den COP von 3-5 zu nutzen, statt Strom 1:1 in Wärme umzuwandeln, macht wirklich einen riesen Unterschied.
Die direkte DC-in-Heizgerät Lösung besticht aber durch ihre geringen Kosten und Null Bürokratie. Sobald Du den PV-Strom in 230V AC wandelst und über 600 W Leistung möchtest, brauchst Du einen Elektriker (derer es in Deutschland viel zu wenige gibt) und hast immer das ganze Bürokratie-Trara mit Netzbetreiber, Marktstammdatenregister, evtl. auch noch Finanzamt etc.
Wechselrichter mit einigen kW Leistung sind teuer, und die Leistungsregelung beim Heizgerät (z.B. Fronius Ohmpilot etc.) gibt's halt auch nicht geschenkt.
Wenn es die IR-Heizung vielleicht ohnehin schon gibt und man funktionstüchtige Ü20-PV-Module für kleines Geld irgendwo abstauben kann (man kann da durchaus mal Schnäppchen um die 100€ pro kWp machen), dann ist die direkt-DC-Lösung preislich absolut unschlagbar.
Insellösung? Für die Heizung reicht das doch. Notfalls mit angepasstem Akku?
Lasst grüne Männchen die Daumen senken
Ok, wenn es um die Vermeidung von Solaranlagenmeldung mit Elektriker und dem ganzen Spaß geht, dann ist das nachvollziehbar.
Aber wie schon geschrieben wurde, ganz ungeregelt funktioniert das schlecht, weil die Module oft nicht an ihrem optimalen Arbeitspunkt sind.
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Aber wie schon geschrieben wurde, ganz ungeregelt funktioniert das schlecht, weil die Module oft nicht an ihrem optimalen Arbeitspunkt sind.
Ganz richtig, die Anlage ist dann ein 1-Punkt-Design und funktioniert nur dort wirklich gut. Beispiel:
Wenn man eine 2 kW IR-Heizung für 230V AC hat, dann sieht die Auslegung für maximale Sonneneinstrahlung etwa so aus: Man stelle einen Photovoltaik-String zusammen, der knapp 300 V Leerlaufspannung hat, und einen Kurzschlussstrom von so etwa 9 A.
Ein PV-String mit U_OC=300 V hat seinen Punkt maximaler Leistung bei einer Spannung irgendwo grob in der Gegend 230-250V. Und mit 9 A Kurzschlussstrom kann er das Heizgerät auch nicht zerstören, weil das etwa dessen Nenn-Strom bei 230V AC-Betrieb ist.
So bekommt man bei voller Sonneneinstrahlung dann wirklich um die 2 kW Heizleistung. Bei wolkigem Himmel kann es aber passieren, dass am Ende nur 50 W rauskommen, obwohl man mit einem MPP-Tracker vielleicht 300 oder 400 W erreichen könnte.
Durch den Post habe ich wieder dazu gelernt, das die Solarzellen ihren Arbeitspunkt haben und nicht gleichmäßig belastbar Energie abgeben oder anders gesagt, den Widerstand z.B. einer IR-Heizspirale nicht variabel bespielen können. Also auch mit weniger Leistung den Widerstand dann nur leicht erwärmen würden. In der Idee also "jeden" Sonnenstrahl direkt in Wärme umzusetzen, so wie im Beispiel mit der Heizpatrone. Irgendwo hatte ich von der Heizpatrone gelesen. Da wir keinen Pufferspeicher einsetzen, kam mir die Idee mit den IR Geräten. Nun ja, so einfach scheint es dann nicht zu sein.
https://umap.openstreetmap.de/de/map/drbacke-forum_28799#6/51.337/9.492
Die direkte DC-in-Heizgerät Lösung besticht aber durch ihre geringen Kosten und Null Bürokratie. Sobald Du den PV-Strom in 230V AC wandelst und über 600 W Leistung möchtest, brauchst Du einen Elektriker (derer es in Deutschland viel zu wenige gibt) und hast immer das ganze Bürokratie-Trara mit Netzbetreiber, Marktstammdatenregister, evtl. auch noch Finanzamt etc.
Solange die Anlage keine Verbindung zum Netz hat, ist sie (zumindest beinahe) eine Inselanlage, die mit der ganze Bürokratie nichts zu tun hat. Ob dabei DC oder AC an die Inselverbraucher verteilt wird, spielt keine Rolle.
Oliver
Die Idee ist einfach nur unbrauchbar, weil im Winter eher sehr wenig PV Strom zu erzielen ist.
Selbst mit 16 KWp hatte ich im Dezemeber nur 201KWh PV Strom, weils einfach ur dunkel war.
Und dann willst du das wenige was vom Modul kommt, 1:1 in Wärme wandeln.
Wenn du keinen Elektriker willst, dann baue einfach Solarthermie.
9,99KWp Yingli 270W Ost/West, SMA9000TL-20
2,7KWp Axitec AC-300M, Victron BlueSolar 150/60-Tr
4,235KWp an Hoymiles
48 x 280Ah Lifepo4 EVE Cell, REC BMS
2 Victron MP2
Panasonic Aquarea 9KW Split
Vectrix VX-1
Smart Forfour EQ
Selbst mit 16 KWp hatte ich im Dezemeber nur 201KWh PV Strom, weils einfach ur dunkel war.
Im Winter kann die PV-Bilanz in der Tat manchmal sehr dürftig ausfallen. In Deinem Fall nur knappe 13 Volllaststunden im ganzen Dezember.
Aber die Heizperiode umfasst ja nicht nur den Dezember. Sie geht oft von Oktober bis April. Ich hatte dieses Jahr sogar bis um dem 20. Mai herum die Heizung an, weil die Raumtemperatur noch nicht von selbst auf 20°C blieb. Und gerade in Monaten wie Oktober oder März/April hat man deutlich mehr Sonneneinstrahlung, aber gleichzeitig noch Bedarf an Heizenergie. Da kann sich eine PV-gespeiste Elektroheizung dann durchaus nützlich machen.
Mit Solar Thermie erzeugst du aber deutlich mehr Wärme wie mit PV und 1:1 Heizung.
Anderes Thema wär PV und WP, aber du willst ja keinen Elektriker.
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Mit Solar Thermie erzeugst du aber deutlich mehr Wärme wie mit PV und 1:1 Heizung.
Bei direkter Sonneneinstrahlung auf jeden Fall (PV hat nur so um die 22% Wirkungsgrad).
Bei wolkigem Himmel oder gar leichtem Regen dürfte die Sache anders aussehen. Da bringt Solarthermie wohl praktisch gar nichts, während PV auch mal so 5-10% ihrer Peak-Leistung ausspucken kann.
Eine PV-betriebene Wärmepumpe wäre sogesehen der "Solarthermie-Buster". Wenn man aus 22% Wirkungsgrad der PV mit einem COP von 3 wieder 66% macht, ist man an sonnigen Tagen nahe an der Flächenleistung der Solarthermie. Und an wolkigen Tagen hängt man die Solarthermie ganz ab. Mal ganz von der Anfangsinvestition zu schweigen. PV-Module sind billig, Vakuumröhrenkollektoren dagegen teuer, und dann braucht man isolierte Rohrleitungen aufs Dach, extra Wärmetauscher, Sicherheitsarmatur und Membranausdehnungsgefäß, Umwälzpumpe und Glykol-Wasser-Mischung zum Füllen,...
Mit Solar Thermie erzeugst du aber deutlich mehr Wärme wie mit PV und 1:1 Heizung.
Anderes Thema wär PV und WP, aber du willst ja keinen Elektriker.
Das ist ein interessantes Thema. Ich überlege da auch immer wieder ob diese Aussage wirklich stimmt. Du bist ja nicht der Erste der das meint.
Meine Überlegung: Solarthermie hat nur eine gute Leistung bei direkter Sonneneinstrahlung. Ohne Sonne = so gut wie keine Leistung.
So zumindest mein Wissensstand, stimmt das?
Jetzt ist die Frage: Hat man mit PV oder Thermie am Ende des Jahres mehr Wärmeenergie? Da bei PV einfach nur Licht ausreicht produziert diese in deutlich mehr Stunden Energie und ob die PV dann nicht sogar aufholt im Vergleich zu dem höheren Ertrag der Thermie bei "nur" Sonne.
Oder geht mein Gedanke erst auf wenn ich mehr in Richtung PV und Heizung 1:3 gehe?
Ich dachte ich frage mal, da du scheinbar Daten dazu hast was am Ende des Jahres effektiver ist.