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mein kleines Kraftwerk 86kWp 90kWh

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gebrauchter-strom
(@gebrauchter-strom)
Autarkiekönig
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Ich werde das hier gleich als Anlass für mich selbst nehmen um eine Zwischenabrechnung zu machen. Man sieht leider irgendwann den Wald vor lauter Bäumen nicht mehr. Hab auch überlegt im pv forum einen thread zu eröffnen, habs aber dann sein gelassen. Nulleinspeisung ist zu asozial für die Masse. Ist zwar nicht mehr ganz die wildeste Baustelle mehr wie es anfangs war jedoch bei weitem nicht fertig gebaut.

Nachdem mein Stromverbrauch die letzten Jahre konstant bei 11000-13000kWh ist darf schon mal nachgedacht werden den zu senken. Dank corona und homeoffice war reichlich Bastelzeit für dieses komplexe Thema da. Auf der Anlage hängen 2 Familien drauf, alt+jung. Ich heize mit Wärmepumpe, der Neubau für "alt" auch bald, hab Wohnraumlüftung und sonst alles auf Strom.

Abgesehen von den PV arrays die draußen tote Flächen "aktivieren" spielt sich die Technik, Speicher, Steuerung, Elektronik, Logging auf einem Rollwagen im beheizten Keller ab. Der exiermentelle "powerwagon" hat bis auf die PV Platten alles onboard.

Grundaufbau vom Leistungsfluss ist:
PV_arrays -> MPPTs -> Battery -> Relaisbox -> GridTieInverters

Eigentlich ist klar was das Ding tut. Es saugt sich die Energie von den photovoltaik panels über die MPPT Laderegler in die Batterien. Die Energie wird bei Bedarf zurück ins Netz abgegeben. Netzbezugsleistung wird über einen SDM630ModbusV2 gemessen. Brauch ich mehr als 300W werden die grid inverter binär dazugeschaltet, speise ich mehr als -50W ein wird stufenweise abgeschaltet. Zur Zeit sind 4x600W + 1x300W in Betrieb, kann also max. ca 2.7kW stützen.

Ihr denkt euch sicher das kann nicht funktionieren, jedoch kann ich mit der Methode ca. 80% der Energie ausregeln [dateLog.csv, ab letzten Monat war Stand jetzt]. Es gibt noch genug Luft nach oben um die ich mich aber erst später kümmern möchte.

Ich logge den aktuellen Netzverbrauch(SDM630), Ladestrom(PZEM-017), Entladestrom(PZEM-017), Batteriespannung, relais states im sekundentakt in ein csv. Dabei integriere ich auch Energiemengen, summiert jeden Tag und today mit um alles im Überblick zu haben [today-log.png]. Wirkungsgrad der Hoymiles WR ist ca. 93%.

Es funktioniert alles eigentlich ganz gut, lasst sich gut nach oben skalieren in allen Richtungen, ich verstehe den Aufbau komplett und kann sehr gut Fehler suchen. Programmiert ist das ganze von mir in einem einzigen main.cpp. Habe jedoch noch einige Probleme, vor allem jetzt wo die Sonne stark wird. zB die großen 5.7kWp arrays hängen auf einem PowMr, der verträgt die overload ganz gut jedoch schaltet er das Laden im floating manchmal nicht ab und zieht die PV 4S auf 64V runter oder so und hängt bei 20A Ladestrom, echt schräg. Dazu hab ich schon einen hack vorbereitet der den PowMr über die batt-spannungsmessung zurücksetzt. Weiters hab ich noch kein BMS für den Notfall wenn irgendwas versagt. Bau ich mir grad selbst. Spn messung + logging funktioniert. Bin noch auf der Suche den high-side Mosfet dauerhaft "on" zu schalten. Hat wer einen Tip welcher mosfet driver IC with integrated charge pump für 60V+ geht (wie der LT1161) ?

array0: 8*20=160€
array1: 820€
array2: 6*140=840€
array3: 6*140=840€
array4: 24*20=480€ + 1000€ Montagematerial
array5: 24*20=480€ + 1000€ Montagematerial
array6: 9*140=1260€
array7: 24*20=480€ + 1000€ Montagematerial
+1000€ Kabel
-------------
9360€ PV

MPPTs PowMr 60A: 80*9=720€
MPPTs backside metal Cu etc. 300€
MPPTs heatpipe cooler: 6*25=150€
MPPTs circuit breaker+overvoltage: 18*15+8*15=390€
quality cooler Noctua 0.7W 12V: 12*14=168€
4x MI-1200 + 1x MI-300: 4*310+1*130=1370€
diverse 10mm2 Kabel: 100€
MC4 Stecker: 150€
Intel NUC Linux PC: 300€
1024x600 TFT: 30€
L1,L2,L3 supply material: 150€
SDM630ModbusV2: 130€
Li-Ion Battery Samsung SDI 120Ah, 24cells gebraucht: 1900€
liitokala 16x 280Ah LiFePo4 (EVE): 2000€
Sicherungen, Batterietrenner: 100€
Balancer: 2*50=100€
2x Akozon PZEM-017, 1x Relaisbox: 2*25+1*30=80€
Leistungs Relaisbox Eigenbau: 150€
2x Shunt 200A: 30€
DC DC converter 12V 5A: 40€
1000W Inselwechselrichter 48V: 130€
Gehäuse Trockenbaumaterial:30€
-------------
8518€

+2000€: durchgebranntes Zeug, Ladegeräte, Werkzeug, sonstiges Zeugs
----------------
ca. 20000€ sind rein versenkt worden.

Bei dem Aufbau von mir scheiden sich sicher auch die Geister. Ich könnt gleich ein all-in-one Gerät von MPP solar nehmen oder? Naja, ganz so einfach ists nicht denk ich. Mein Aufbau hat auch seine Vorteile. Alles modular, alles nachkaufbar falls was kaputt geht.

Michael

86kWp
125kWh akku (LiIon + LiFePo4)
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voltmeter
(@voltmeter)
Yoda
Beigetreten: Vor 4 Jahren
Beiträge: 7768
 

die stringspannungen liegen da bei dir an den offenen bauteilen auf dem grünen gipskarton frei?

ansonsten nette anlage

wie bistn mit dne EVE zellen zufrieden wie ist der drift nach oben und nach unten?

Projekt 80kWh / 26kWp Inselanlage - SMA Sunny Island
Sind Photovoltaik-Inselanlagen meldepflichtig?
Warum braucht man keinen 3phasen Batteriewechselrichter?
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Stefanseiner
(@stefanseiner)
Mitglied Moderator
Beigetreten: Vor 5 Jahren
Beiträge: 2257
 

krass, sowas nennt man dann wohl "historisch gewachsen".
Das dürfte einen guten Tagesverlauf geben, dadurch dass viele verschiedene Ausrichtungen bei Dir abgedeckt sind.

Alle PV-STrippen laufen in einem Kellerraum zusammen?
Kannst Du mal die Wechselrichter verlinken? Die kenne ich nicht, würde mich mal interessieren.
Und wieso hast Du die PowMR geöffnet, wurden die zu heiß?

Leitfaden Akkus & PV von A-Z
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gebrauchter-strom
(@gebrauchter-strom)
Autarkiekönig
Beigetreten: Vor 4 Jahren
Beiträge: 616
Themenstarter  

@voltmeter: ja liegt alles frei. Ist jetzt nicht ganz so kritisch da <150V (max. 4 panels in serie). Aber gehört abgedeckt - ja. Am besten das Ganze Ding mit Plexiglas und Kühlschlitze verbaut. Es wär auch blöd wenn ein Schraubenzieher auf die Busbars fliegt. Hab mir schon Gedanken um die Sicherheit gemacht, aber sind halt nur Gedanken Grin . Das Zeug muss mal laufen und Kohle zurückholen sonst ists eh nur teures Hobby. Heut zB. war ein guter Tag, hab mir 40.6kWh vom Himmel geholt und alles selbst gebraucht (Direktverbrauch + Akkuladung), so freut es mich 😎 - auf die nächsten 10 Jahre. Weiters möchte ich die Akkus in einen Metallschrank bauen mit Belüftung zum Kamin. Habe schlauerweise einen Doppelkamin aber keinen Ofen :D. Da würde sich eine Batteriebox als "Ofen" anbieten falls die mal hoch gehen, ist doch die beste Belüftung.
Zu den EVE: anfangs riesen Probleme mit Übergangswiderstand zwischen Terminal und Busbar. Da hab ich gedacht fuck mann - die Zellen sind Schrott. Bin aber kontinuierlich am verbessern. Zur Zeit hab ichs ganz gut im Griff. Steifes Gehäuse hat sich mittlerweise "eingesessen", hab alle Schrauben auf und zu geschraubt - und siehe da. Alle Zellen ca. gleiche Spannung. Ja bin voll happy mit den Zellen. Ende float Ladung gehen 2 Zellen Richtung 3.47V - wobei die anderen noch bei 3.40V rum gammeln. Dann wird die Spn gehalten und die Ausreisser gehen wieder nach unten und alles ist paletti Smile Hab auch den active balancer 5A dran.

@Stefanseiner: Ja das verbaute Zeug ist irgenwie durch Zufall so gewachen. Wie mein ganzes Leben, wollte irgendwas mit automotive engineering machen, bin jetzt Programmierer und machine learning expert (ich glaub drbacke macht ähnliches, hab seine Diss mal kurz durchgeschaut). Die Wechselrichter die ich verwende sind Hoymiles MI-1200 und MI-300 (Mikrowechselrichter, eigentlich sehr beliebt), mit denen hab ich angefangen als guerilla Anlage, ich wollte die einfach probieren zu verbauen und hat super geklappt. Statt den panels hängt jetzt der Akku dran.
Ja genau, alle 8 arrays laufen schlussendlich an einem zentralen Punkt in meinen Hauskeller rein, wo jedes array einen eigenen MPPT hat. Drum die 1k für Kabel, viele kommen mit 16mm2 rein, Aussenleitungen sind aber alle Solarkabel, alles unter der Erde billige Kabel. Die arrays sind auch historisch gewachsen, angefangen hab ich natürlich mit den Süd arrays. Bin aber schlussendlich draufgekommen für die schlechtesten Tage im Jahr (Winter, neblig) ist das beste einfach flach hinlegen und vieeeelll Fläche zu haben. Ich bin also Schwachlicht optimiert. Im Sommer würd ein bruchteil reichen. Ich vergleiche es gern mit einem Ofen, im Sommer auch nicht zum gebrauchen.
Die PowMr hab ich mir besorgt weil geiz ist geil. Wo bekommt man einen 2kW Laderegler für 80€? Wie alle China-Dinger ist das thermal Design very bad. Das hab ich so gut wie ich konnte verbessert, trotzdem werden die Inductors >100° heiss und der capacitor nahe den 80° bruzzelt wenn das 4S6P array voll power gibt. Der cap ist sogar 105° rated. Im originalen Gehäuse leben die PowMr sicher nicht lange wenn man denen vollgas gibt. Da trocknet recht bald der elko aus und das wars dann. Effizienz sind die vergleichbar mit MakeSkyBlue, hab auch einen da zum testen, also garnicht schlecht. Der DC DC wandler hat leider schon gut abwärme ein 4S array (~120V MPP) auf die 45V zu laden. Drum probiere ich als nächstes auf 2S zu schalten.
Anbei noch 2 Bilder mit meiner ansteck Wärmebildcam FLIR ONE wo man gut sieht wie das Innenleben der PowMr chargers sich erhitzt.

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Stefanseiner
(@stefanseiner)
Mitglied Moderator
Beigetreten: Vor 5 Jahren
Beiträge: 2257
 

Ja den PowMR bzw. Makeskyblue hätte ich mir vor zwei Wochen auch um ein Haar gekauft, hab dann aber schlussendlich einen EPever sehr günstig bekommen.

Und die Hoymiles sagen mir dann doch was, sind vergleichbar mit den WVC / SG Mikrowechselrichtern.

Weiß nicht, ob Du diesen Thread im PV-Forum schon kennst, vielleicht bringt Dir das was -> Umbau Mikrowechselrichter auf Batteriebetrieb für regelbaren Grundlastspeicher

Bin aber schlussendlich draufgekommen für die schlechtesten Tage im Jahr (Winter, neblig) ist das beste einfach flach hinlegen und vieeeelll Fläche zu haben. Ich bin also Schwachlicht optimiert.

Flach?
Ich bin ganz aktuell (seit heute) dabei, auch ein wenig auf Wintersonne zu gehen, aber ich versuch's mit senkrecht -> Re: 100 Prozentige Energie Autarkie möglich?

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gebrauchter-strom
(@gebrauchter-strom)
Autarkiekönig
Beigetreten: Vor 4 Jahren
Beiträge: 616
Themenstarter  

Ja flach ist am besten für trübe Wintertage - fangt die diffuse Hintergrundstrahlung. Wennst 300kWp flach auf eine Wiese legst hast genug Strom - auch in diesem Winter.
Jedoch ist 30° aufgeständert (egal welche Himmelsrichtung) auch nicht viel schlechter.
Komplett aufgestellt (90°) wie du gebaut hast dürfte doch ein Stück weniger Ertrag an trüben Wintertagen liefern.
Doch für Wintersonne optimal - da hast vollkommen recht - falls die mal raus kommt hast sicher die 20x Leistung im Vergleich zu 0°.

Und ja - ich kenne den thread - danke. Steht auf meiner todo das nachzubauen und dann genauer auf 0W auszuregeln.

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Stefanseiner
(@stefanseiner)
Mitglied Moderator
Beigetreten: Vor 5 Jahren
Beiträge: 2257
 

richtig, so macht das Sinn:
- flache Anordnung für Diffuslicht (wobei das blöd ist bei Schnee)
- steile Aufstellung für Wintersonne

Im Grunde bräuchte man idealerweise entweder beides oder einen Kompromiss, also sowas in die Richtung 70° Aufstellung.

Wieviel kWp hast Du aktuell bei Dir verbaut? Und geht's noch weiter? Ich sehe da ja noch massig freie Dachflächen bei Dir Mr. Green

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voltmeter
(@voltmeter)
Yoda
Beigetreten: Vor 4 Jahren
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jo flach ist am besten für bewölkte tage deswegen mach ich noch 10kwp auf die garage später die ist flach
nur blöd wegen dem schnee
aber wir haben ja zum glück erderwärmung Mr. Green

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gebrauchter-strom
(@gebrauchter-strom)
Autarkiekönig
Beigetreten: Vor 4 Jahren
Beiträge: 616
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ca 30kWp sinds bei mir grad.

Genau - paar kWp steil für den Winter sind optimal. Rest kann einfach nach oben schauen.
Ja geht weiter. 75 Module von den 240W polys stapeln sich noch im Keller, der Rest vom Großeinkauf im Winter heuer. 70 kommen auf mein Dach im Herbst.
Ich besorg grad Schletter Haken, da hab ich schon Übung.
Meine erste "profi" Montage: https://www.photovoltaikforum.com/thread/151456-schletter-vs-w%C3%BCrth-dachhaken/

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Stefanseiner
(@stefanseiner)
Mitglied Moderator
Beigetreten: Vor 5 Jahren
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Im originalen Gehäuse leben die PowMr sicher nicht lange wenn man denen vollgas gibt.

zerlegst Du die oder nimmst Du dann gleich den "Bausatz" für um 55€ ?

Der DC DC wandler hat leider schon gut abwärme ein 4S array (~120V MPP) auf die 45V zu laden. Drum probiere ich als nächstes auf 2S zu schalten.

Ich dachte bisher, die Effizienz ist am höchsten, wenn die Differenz zwischen PV-EIngangsspannung und Ausgangsspannung groß ist? Ich meine auch, bei EPever oder MakeSkyblue hat irgendwo mal als Herstellerangabe dabei gestanden, dass das 1,5 bis 2-fache ideal wäre

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gebrauchter-strom
(@gebrauchter-strom)
Autarkiekönig
Beigetreten: Vor 4 Jahren
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Ich zerlege weil die Alu Teile vom Gehäuse gut brauchbar sind für meinen verbesserten thermischen Aufbau -> siehe pics. Vor dem Zusammenbau werden noch die dicken Leitungen händisch nachgelötet.
Man muss genau aufpassen weil die Leistungshalbleiter an der backplane elektrisch isoliert sein sollen aber thermal coupled. Dazu hab ich mit MIKA isolationsplättchen bestellt, die tun ganz gut.
Ja hab den Bausatz auch da liegen, ist ein echt guter Tarif, obwohl der aliexpress seller extrem lange Lieferzeit und kein tracking hatte. 2kW MPPT charger für 55€ nakt.
Man muss jedoch bedenken die FETs und Dioden auf der backplane gut zu kühlen.

Unter vollast bekomm ich bei ca 2-2.5kW Ladeleistung kuschlige 50° auf dem backplane sensor was ganz ok ist. MPP ist bei ca 120V und 47V Battery beim 4S6P array.
Dabei sehe ich die Spulen auf der Vorderseite bis zu 110° bruzzeln mit meiner FLIR ONE, der elko erwärmt sich bis auf 80°. Obwohl ich mit 2 Lüfter drauf offen blase.
War zurerst der Meinung die FETs+Dioden sind das problem - aber eher die Vorderseite hat größere thermische Probleme.

Bei meinem array nähe Wald hab ich 2S4P config und MPP spannung um die 64V, ca. 1.5kW Ladeleistung und der elko und spulen bleiben kalt bis lauwarm.
Darum mein Tip nicht zu hohe Spannungen zu fahren. Es reicht wennst paar Volt MPP über der Batterspn bist. Werde demnächst die großen arrays 2S12P verkabeln und weiter beobachten obs mit der Temp besser wird.

Hier noch ein nützlicher hack von mir um die Battspn zu kalibieren.

Ja der kleine PowMr ist eigentlich ganz ok für den Preis, in der Zukunft würde ich mir aber gern selbst einen MPPT charger bauen weil der PowMr bei überbelegung manchmal hängen bleibt und den Ladestrom nicht zurücknimmt.
Wenn die PV Leistung <3kWp ist macht die software der PowMr eigentlich keine Probleme. Geht sauber in den float wenn die Battspn erreicht ist und ist auch ganz gut im Tracking vom MPP.

Michael

86kWp
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Stefanseiner
(@stefanseiner)
Mitglied Moderator
Beigetreten: Vor 5 Jahren
Beiträge: 2257
 

danke für die ausführlichen Infos.
Sind die drei unteren Aluplatten orig. im PowMR drin oder ist das auch Eigenbau?

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gebrauchter-strom
(@gebrauchter-strom)
Autarkiekönig
Beigetreten: Vor 4 Jahren
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bitte, ja die sind dabei. Darüber ist dann das Gehäuse.

86kWp
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drbacke
(@drbacke)
Mitglied Admin
Beigetreten: Vor 7 Jahren
Beiträge: 1145
 

Tolle Anlage und cool/günstig umgesetzt👍
Wäre was für meinen Kanal😜

Viele Grüße
Andreas


   
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gebrauchter-strom
(@gebrauchter-strom)
Autarkiekönig
Beigetreten: Vor 4 Jahren
Beiträge: 616
Themenstarter  

😀 ne ne, möchte noch einige Zeit "under the radar" bleiben. Bin noch nicht fertig und bei einigen Sachen muss nachgebessert werden.
So unter Bastler kann man schon quatschen.

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