Immer wieder tauchen in den Nachrichten Berichte über den Umweltschutz und die Entwicklung alternativer Energiequellen auf. Manchmal werden sogar Reportagen gezeigt, wie in einem verlassenen Dorf eine Solaranlage errichtet wurde, damit die Anwohner nicht nur 2-3 Stunden am Tag von dem Generator profitieren, sondern dauerhaft Zugang zu Elektrizität haben. Doch das scheint oft weit entfernt von unserem Alltag zu sein. Deshalb möchte ich an meinem eigenen Beispiel zeigen und erklären, wie eine Solaranlage für ein Einfamilienhaus funktioniert. Ich werde alle Schritte erläutern: von der Idee bis zum Anschluss der Geräte und meine Erfahrungen aus der Nutzung teilen. Der Artikel wird sehr umfangreich, daher können diejenigen, die keine langen Texte mögen, auch das Video ansehen. Dort versuche ich, dasselbe zu erklären, und man sieht, wie ich alles selbst zusammenbaue.
Eckdaten: Ein Einfamilienhaus mit einer Fläche von etwa 200 m² ist an das Stromnetz angeschlossen. Dreiphasiger Anschluss mit einer Gesamtleistung von 15 kW. Im Haus befinden sich Standardgeräte wie Kühlschrank, Fernseher, Computer, Waschmaschine und Geschirrspüler. Die Stromversorgung ist nicht stabil: Ich habe einen Rekord von 6 aufeinanderfolgenden Tagen mit Ausfällen von 2 bis 8 Stunden festgestellt.
Was ich mir wünsche: Keine Stromausfälle mehr und die Möglichkeit, Strom jederzeit zu nutzen.
Welche Boni höchstwahrscheinlich möglich sind: Die Sonnenenergie maximal nutzen, sodass das Haus vorrangig mit Sonnenstrom betrieben wird und bei Bedarf aus dem Netz ergänzt wird. Als zusätzlichen Vorteil, nach Verabschiedung des Gesetzes über den Verkauf von Strom durch Privatpersonen in das Netz, beginnen, einen Teil meiner Kosten zu decken, indem ich Überschüsse ins allgemeine Stromnetz einspeise.
Wo fangen wir an?
Es gibt immer mindestens zwei Wege, um eine Herausforderung zu meistern: Entweder man lernt selbst oder beauftragt jemanden damit. Der erste Weg bedeutet, sich theoretische Materialien anzueignen, Foren zu lesen, mit Betreibern von Solarkraftwerken zu kommunizieren, eigene innere Widerstände zu überwinden und schließlich die erforderliche Ausrüstung zu kaufen und zu installieren. Der zweite Weg besteht darin, ein spezialisiertes Unternehmen zu kontaktieren, das viele Fragen stellt, die passende Hardware auswählt und verkauft und möglicherweise auch die Installation gegen eine zusätzliche Gebühr übernimmt. Ich habe beschlossen, beide Ansätze zu kombinieren. Zum Teil, weil ich daran Interesse habe, und zum Teil, um nicht auf Verkäufer zu stoßen, die nur daran interessiert sind, Umsatz zu machen, ohne meine speziellen Bedürfnisse zu berücksichtigen. Jetzt ist es an der Zeit, Theorie zu lernen, um zu verstehen, wie ich meine Entscheidungen getroffen habe.
Auf dem Foto sehen Sie ein Beispiel für die "Investition" in den Bau eines Solarkraftwerks. Beachten Sie, dass die Solarpaneele HINTER einem Baum installiert sind – somit erhält kein Licht darauf und sie funktionieren einfach nicht.
Arten von Solarkraftwerken
Zunächst möchte ich betonen, dass ich nicht über industrielle Lösungen oder besonders leistungsstarke Systeme sprechen werde, sondern über eine Standard-Solaranlage für ein kleines Wohnhaus. Ich bin kein Oligarch, der mit Geld um sich werfen kann, aber ich halte mich an das Prinzip der angemessenen Vernunft. Das heißt, ich möchte kein Schwimmbad mit „solar“ erzeugtem Strom beheizen oder ein Elektroauto aufladen, das ich nicht besitze, aber ich möchte, dass alle Geräte in meinem Haus ständig funktionieren, unabhängig vom Stromnetz.
Jetzt werde ich die Arten von Solaranlagen für Privathäuser vorstellen. Grundsätzlich gibt es drei Haupttypen, aber es gibt Variationen. Ich werde sie nach den steigenden Kosten jeder Anlage anordnen.
Netzgebundene Solaranlage — Dieser Typ von Solarkraftwerk vereint kostengünstige Anschaffung mit höchster Benutzerfreundlichkeit. Es besteht nur aus zwei Komponenten: Solarpanels und einem Netzwechselrichter. Der Strom von den Solarpanels wird direkt in 220V/380V im Haus umgewandelt und von den häuslichen Energiesystemen verbraucht. Allerdings gibt es einen wesentlichen Nachteil: Für den Betrieb von netzgekoppelten Solaranlagen ist ein Stromnetz erforderlich. Bei einem Ausfall des externen Stromnetzes verwandeln sich die Solarpanels in "Kürbisse" und hören auf, Strom zu liefern, da der Netzwechselrichter eine Stromversorgung benötigt, sprich: es muss Strom vorhanden sein. Zudem ist der Betrieb des Netzwechselrichters mit der bestehenden Infrastruktur des Stromnetzes nicht besonders vorteilhaft. Beispiel: Sie haben ein Solarkraftwerk mit 3 kW, während Ihr Haus 1 kW verbraucht. Die Überschüsse fließen ins Netz, aber herkömmliche Zähler zählen die Energie "modular", das heißt, die ins Netz eingespeiste Energie wird als verbrauchte Energie gezählt, und dafür müssen Sie zusätzlich bezahlen. Hier stellt sich die logische Frage: Wo hin mit dem überschüssigen Strom und wie kann man das vermeiden? Kommen wir nun zum zweiten Typ von Solarkraftwerken.
Hybrides Solarstromkraftwerk – dieser Typ von Kraftwerk vereint die Vorteile eines netzgebundenen und eines autonomen Kraftwerks. Es besteht aus 4 Komponenten: Solarmodule, Solarregler, Batterien und einem Hybridwechselrichter. Das Herzstück ist der Hybridwechselrichter, der in der Lage ist, Energie aus dem öffentlichen Stromnetz mit der von den Solarmodulen erzeugten Energie zu mischen. Darüber hinaus bieten gute Wechselrichter die Möglichkeit, die Priorität der verbrauchten Energie einzustellen. Idealerweise sollte ein Zuhause zuerst Energie von den Solarmodulen nutzen und nur bei Energiemangel zusätzlich Energie aus dem öffentlichen Netz beziehen. Bei Ausfall des öffentlichen Stromnetzes wechselt der Wechselrichter in den autarken Betrieb und verwendet die Energie der Solarmodule sowie die in den Batterien gespeicherte Energie. So funktioniert das Haus auch bei längerem Stromausfall oder an bewölkten Tagen (oder wenn nachts das Licht ausfällt). Aber was tun, wenn es gar keinen Strom gibt und man dennoch leben muss? An dieser Stelle komme ich zu dem dritten Typ von Kraftwerk.
Autarkes Solarstromkraftwerk – Diese Art von Kraftwerk ermöglicht es, völlig unabhängig von externen Stromnetzen zu leben. Es kann mehr als 4 Standardkomponenten umfassen: Solarpanels, Solarcontroller, Batterien, Inverter.
Zusätzlich können statt oder neben Solarmodulen kleine hydroelektrische Anlagen, Windkraftanlagen oder Generatoren (Diesel-, Gas- oder Benzingeneratoren) installiert werden. In der Regel gibt es auf solchen Anlagen einen Generator, da es auch Zeiten ohne Sonne und Wind geben kann und die Energiereserven in den Batterien nicht unbegrenzt sind. In diesem Fall wird der Generator aktiviert, um die gesamte Anlage mit Strom zu versorgen und gleichzeitig die Batterien aufzuladen. Diese Anlage kann leicht in eine Hybridanlage umgewandelt werden, wenn sie an das externe Stromnetz angeschlossen wird, sofern der Wechselrichter diese Funktionen besitzt. Der Hauptunterschied zwischen einem autonomen und einem hybriden Wechselrichter besteht darin, dass der autonome Wechselrichter nicht in der Lage ist, Energie von Solarmodulen mit der Energie aus dem externen Netz zu mischen. Der hybride Wechselrichter hingegen kann wie ein autonomer Wechselrichter arbeiten, wenn das externe Netz ausfällt. In der Regel sind hybride Wechselrichter preislich vergleichbar mit vollständig autonomen Modellen, und wenn es Unterschiede gibt, sind diese unerheblich.
Was ist ein Solarcontroller?
In allen Arten von Solarkraftwerken ist ein Solarwechselrichter vorhanden. Sogar in einem netzgebundenen Solarkraftwerk ist er integriert, jedoch in die Netzwechselrichtertechnik eingebaut. Viele hybride Wechselrichter werden zudem mit integrierten Solarwechselrichtern angeboten. Was genau ist das und wozu ist er gut? Ich werde über hybride und autarke Solarkraftwerke sprechen, da dies mein Spezialgebiet ist, und falls notwendig, kann ich auf die Funktionsweise eines Netzwechselrichters in den Kommentaren näher eingehen.
Der Solarwechselrichter ist ein Gerät, das die von den Solarpaneelen erzeugte Energie in eine für den Wechselrichter nutzbare Energie umwandelt. Zum Beispiel werden Solaranlagen normalerweise mit einer Spannung von 12V hergestellt. Auch die Akkus sind üblicherweise für 12V ausgelegt, das hat sich so ergeben. Einfache Systeme mit 1-2 kW Leistung arbeiten mit 12V. Leistungsstarke Systeme zwischen 2-3 kW hingegen nutzen 24V, und große Systeme mit 4-5 kW und mehr arbeiten mit 48V. Ich werde hier nur „Haussysteme“ betrachten, da ich weiß, dass es Wechselrichter gibt, die mit Spannungen von mehreren Hundert Volt arbeiten, aber das wäre für private Haushalte bereits gefährlich.
Angenommen, wir haben ein 48V-System und Solarmodule mit 36V (die Module bestehen multipliziert aus 3x12V). Wie erhalten wir die gewünschten 48V für den Betrieb des Wechselrichters? Natürlich werden an den Wechselrichter Batterien mit 48V angeschlossen, und an diese Batterien wird von einer Seite der Solarregler und von der anderen Seite die Solarmodule angeschlossen. Die Solarmodule werden mit einer absichtlich höheren Spannung konfiguriert, um die Batterien aufladen zu können. Der Solarregler empfängt die höhere Spannung von den Solarmodulen, wandelt diese in die erforderliche Spannung um und leitet sie an die Batterien weiter. Dies ist vereinfacht dargestellt. Es gibt Regler, die eine Spannung von 150-200V von den Solarmodulen auf 12V für die Batterien reduzieren können, jedoch fließen hierbei sehr große Ströme, und der Regler arbeitet mit einem schlechteren Wirkungsgrad. Der ideale Fall ist, wenn die Spannung der Solarmodule doppelt so hoch ist wie die Spannung der Batterien.
Es gibt zwei Arten von Solarreglern: PWM (Pulsweitenmodulation) und MPPT (Maximum Power Point Tracking). Der wesentliche Unterschied zwischen ihnen besteht darin, dass ein PWM-Regler nur mit Panels arbeiten kann, deren Spannung die Batteriespannung nicht überschreitet. MPPT-Regler hingegen können mit einer deutlich höheren Spannung im Vergleich zur Batterie arbeiten. Darüber hinaus bieten MPPT-Regler einen erheblich höheren Wirkungsgrad, sind jedoch auch teurer.
Wie wählt man Solarplatten aus?
Auf den ersten Blick sehen alle Solarpanels gleich aus: Die Solarzellen sind über Leitungen verbunden, und auf der Rückseite befinden sich zwei Kabel: Plus und Minus. Doch es gibt viele Details zu beachten. Solarpanels bestehen aus verschiedenen Zelltypen: amorphen, polykristallinen und monokristallinen. Ich möchte nicht für einen bestimmten Zelltyp werben. Ich bevorzuge persönlich monokristalline Solarpanels. Aber das ist noch nicht alles. Jede Solarzelle ist wie eine vierlagige Torte: Glas, transparente EVA-Folie, Solarzelle, Abdichtungsfolie. Jeder Schritt ist hier von entscheidender Bedeutung. Das Glas ist nicht irgendeins, sondern hat eine spezielle Textur, die die Lichtreflexion reduziert und das einfallende Licht so bricht, dass die Zellen maximal beleuchtet werden. Denn die Menge an Licht bestimmt, wie viel Energie erzeugt wird. Die Transparenz der EVA-Folie beeinflusst, wie viel Energie auf die Zelle gelangt und wie viel Energie das Panel produziert. Wenn die Folie fehlerhaft ist und im Laufe der Zeit trüb wird, wird auch die Energieproduktion erheblich zurückgehen.
Hier sind die einzelnen Komponenten aufgelistet, die je nach Qualität in die Kategorien A, B, C, D und weitere eingeteilt werden. Natürlich ist es am besten, Komponenten der Klasse A und eine hochwertige Lötung zu haben, denn bei schlechten Kontakten wird das Element heißer und kann schneller ausfallen. Auch die abschließende Folie sollte von hoher Qualität sein und eine gute Abdichtung gewährleisten. Bei einer Undichtigkeit der Paneele gelangt schnell Feuchtigkeit zu den Elementen, was Korrosion verursacht und die Paneele ebenfalls beschädigt.
Wie wählt man das richtige Solarpanel aus? Der Hauptproduzent für unser Land ist China, obwohl auch russische Hersteller auf dem Markt präsent sind. Es gibt viele OEM-Fabriken, die jedes bestellte Etikett anbringen und die Panels an den Kunden versenden. Dann gibt es Fabriken, die den gesamten Produktionsprozess abdecken und in der Lage sind, die Produktqualität in allen Produktionsphasen zu kontrollieren. Wie findet man solche Fabriken und Marken? Es gibt ein paar renommierte Labore, die unabhängige Tests für Solarpanel durchführen und die Ergebnisse dieser Tests öffentlich zugänglich machen. Vor dem Kauf können Sie den Namen und das Modell des Solarpanels eingeben und erfahren, wie gut das Solarpanel den angegebenen Eigenschaften entspricht. Das erste Labor ist die , und das zweite . Wenn der Hersteller der Paneele nicht in diesen Listen aufgeführt ist, sollten Sie die Qualität in Betracht ziehen. Das bedeutet nicht, dass das Paneel schlecht ist. Es könnte einfach sein, dass die Marke OEM ist und das produzierende Werk auch andere Paneele herstellt. In jedem Fall zeugt die Anwesenheit in den Listen dieser Labore bereits davon, dass Sie Photovoltaikmodule nicht von einem Hersteller mit einer kurzen Lebensdauer kaufen.
Meine Auswahl für die Solaranlage
Vor dem Kauf sollten Sie den Aufgabenbereich definieren, den die Solaranlage erfüllen soll, um nicht für Unnötiges zu bezahlen oder zu viel für Unbenutztes auszugeben. Hier werde ich zum praktischen Teil übergehen und beschreiben, was ich selbst gemacht habe. Zunächst die Zielsetzung und die Ausgangssituation: In unserem Dorf kommt es gelegentlich zu Stromausfällen, die zwischen einer halben Stunde und 8 Stunden dauern können. Es sind sowohl monatliche als auch mehrtägige Ausfälle möglich. Ziel: Das Haus ständig mit Strom zu versorgen, wobei der Verbrauch während der Stromausfälle eingeschränkt werden muss. Dabei müssen die wichtigsten Sicherungs- und Lebenshaltungssysteme funktionieren, also: die Pumpstation, das Videoüberwachungssystem und die Alarmanlage, der Router, der Server und die gesamte Netzwerkinfrastruktur, die Beleuchtung und Computer, sowie der Kühlschrank. Sekundär: Fernseher, Unterhaltungssysteme und Elektrogeräte (Rasenmäher, Trimmer, Bewässerungspumpe). Abgeschaltet werden können: Boiler, Wasserkocher, Bügeleisen und andere Geräte, deren Betrieb momentan nicht wichtig ist. Den Wasserkocher kann man auf dem Gasherd erhitzen, und das Bügeln kann später erfolgen.
Im Allgemeinen kann man ein solares Kraftwerk an einem Ort kaufen. Verkäufer von Solarmodulen bieten auch alle erforderlichen Zubehörteile an, weshalb ich meine Suche bei den Solarmodulen begann. Eine der etablierten Marken ist TopRay Solar. Es gibt gute Rezensionen und echte Erfahrungen mit diesem Unternehmen in Russland, insbesondere in der Region Krasnodar, wo man sich mit der Sonne auskennt. In Russland gibt es einen offiziellen Distributor und regionale Händler, und auf den genannten Websites mit Laboren zur Überprüfung von Solarmodulen ist diese Marke präsent und steht nicht an letzter Stelle, was bedeutet, dass man sie kaufen kann. Darüber hinaus produziert das Unternehmen TopRay, das Solarmodule vertreibt, auch eigene Steuergeräte und Elektronik für die Verkehrsinfrastruktur: Verkehrsmanagementsysteme, LED Ampeln, blinkende Verkehrsschilder, Solarcontroller und mehr. Aus Neugier habe ich sogar um einen Besuch in ihrer Produktion gebeten – es ist durchaus technologisch fortschrittlich, und es gibt sogar Frauen, die genau wissen, wie man einen Lötkolben richtig benutzt. So etwas gibt es!
Mit meiner Wunschliste wandte ich mich an sie und bat darum, mir zwei Konfigurationen zusammenzustellen: eine teurere und eine günstigere für mein Zuhause. Mir wurden einige klärende Fragen zur buchbaren Leistung, Anzahl der Verbraucher sowie zur maximalen und konstanten Leistungsaufnahme gestellt. Letzteres war für mich eine Überraschung: Das Haus im Energiesparmodus, in dem nur die Systeme für Videoüberwachung, Sicherheit, Internetverbindung und Netzwerkinfrastruktur arbeiten, verbraucht 300-350 W. Das heißt, selbst wenn im Haus niemand Strom verbraucht, fallen bis zu 215 kWh pro Monat für den inneren Bedarf an. Hier kommt man ins Nachdenken über die Durchführung eines Energieaudits. Und man fängt an, Ladegeräte, Fernseher und Konsolen, die im Standby-Modus ein bisschen Strom ziehen, vom Stromnetz zu trennen, was sich dann ganz schön summiert.
Um es kurz zu machen, ich entschied mich für das günstigere System, da oft bis zur Hälfte des Betrags für die Stromstation die Kosten für die Batterien ausmachen können. Die Liste der Ausrüstung fiel wie folgt aus:
- – 9 Stück
- Einphasiger Hybrid-Inverter mit 5 kW – 1 Stück
- Akku – 4 Stück
Zusätzlich wurde mir eine professionelle Montagesystem für Solarpaneele auf dem Dach angeboten. Nachdem ich mir die Fotos angesehen hatte, beschloss ich jedoch, es mit selbstgebauten Halterungen zu versuchen, um ebenfalls Kosten zu sparen. Ich entschied mich, das System selbst zusammenzustellen und bereute es nicht – die Monteure arbeiten ständig mit diesen Systemen und garantieren schnelle und qualitativ hochwertige Ergebnisse. Also entscheiden Sie selbst: Mit vorgefertigten Halterungen arbeitet es sich viel angenehmer und einfacher, während meine Lösung einfach günstiger ist.
Was bringt eine Solarstromanlage?
Dieses Set kann im автономном режиме bis zu 5 kW leisten – genau diese Leistung habe ich für den einphasigen Wechselrichter gewählt. Wenn ich einen weiteren gleichartigen Wechselrichter und ein dazugehöriges Verbindungselement kaufe, kann ich die Leistung auf 5 kW + 5 kW = 10 kW pro Phase erhöhen. Alternativ könnte ich ein dreiphasiges System aufbauen, aber vorerst bin ich mit dieser Lösung zufrieden. Der Wechselrichter ist Hochfrequenz und daher relativ leicht (ca. 15 kg) und benötigt wenig Platz – problemlos an der Wand zu montieren. Er verfügt bereits über 2 MPPT-Controller mit jeweils 2,5 kW, was bedeutet, dass ich noch genauso viele Paneele hinzufügen kann, ohne zusätzliches Equipment kaufen zu müssen.
Ich habe Solarpanele mit einer Nennleistung von 2520 W, aber aufgrund des suboptimalen Installationswinkels liefern sie weniger – maximal habe ich 2400 W gesehen. Der optimale Winkel ist senkrecht zur Sonne, was in unseren Breiten etwa 45 Grad zur Horizontale entspricht. Meine Panele sind mit 30 Grad installiert.
Die Batterie hat eine Kapazität von 100A*h bei 48V, was 4,8 kWh entspricht, allerdings ist es äußerst unerwünscht, die Energie vollständig zu entnehmen, da dadurch die Lebensdauer erheblich verkürzt wird. Es wird empfohlen, solche Batterien nicht mehr als bis zu 50% zu entladen. Lithium-Eisenphosphat- oder Lithium-Titanat-Batterien können tief und mit hohen Strömen geladen und entladen werden, während Blei-Säure-Batterien, sei es flüssig, Gel oder AGM, nicht überbeansprucht werden sollten. Also habe ich die Hälfte der Kapazität, das sind 2,4 kWh, was ungefähr 8 Stunden ganz autonom ohne Sonne bedeutet. Damit kann ich die gesamte System-Operation über die Nacht gewährleisten, und es bleibt noch eine halbe Kapazität der Batterie für den Notfall. Am Morgen wird die Sonne wieder aufgehen und die Batterie aufladen, während gleichzeitig das Haus mit Energie versorgt wird. Das bedeutet, dass das Haus in diesem Modus auch autonom funktionieren kann, wenn der Energieverbrauch gesenkt wird und das Wetter gut ist. Für vollständige Autarkie könnten noch weitere Batterien und ein Generator hinzugefügt werden, denn im Winter gibt es kaum Sonnenlicht, und ohne Generator geht es nicht.
Ich beginne mit dem Zusammenbau.
Vor dem Kauf und der Montage ist es wichtig, das gesamte System zu berechnen, um Fehler bei der Platzierung aller Komponenten und der Kabelverlegung zu vermeiden. Von den Solarpanels bis zum Wechselrichter habe ich etwa 25-30 Meter und habe im Voraus zwei flexible Kabel mit einem Querschnitt von 6 mm² verlegt, da über diese eine Spannung von bis zu 100V und ein Strom von 25-30A übertragen werden wird. Dieser Querschnitt wurde gewählt, um die Verluste im Kabel zu minimieren und die Energie optimal zu den Geräten zu leiten. Die Solarpanels habe ich auf selbstgebauten Halterungen aus Aluminiumwinkeln montiert und mit ebenfalls selbstgebauten Befestigungen fixiert. Damit die Panels nicht nach unten rutschen, schaut an den Aluminiumwinkeln gegenüber jedem Panel ein Paar 30mm Schrauben nach oben und fungiert als eine Art „Haken“ für die Panels. Nach der Montage sind sie nicht sichtbar, tragen jedoch weiterhin die Last.
Die Solarpanels wurden in drei Blöcke mit jeweils drei Panels zusammengebaut. Innerhalb der Blöcke sind die Panels in Reihe geschaltet – so konnte die Spannung ohne Last auf 115V erhöht und der Strom gesenkt werden, was bedeutet, dass dünneres Kabel ausgewählt werden kann. Die Blöcke sind durch spezielle Stecker, die guten Kontakt und Dichtheit der Verbindung gewährleisten – MC4 genannt – parallel miteinander verbunden. Diese Stecker habe ich auch für den Anschluss der Kabel an den Solarregler verwendet, da sie einen zuverlässigen Kontakt und eine schnelle Schaltung für Wartungsarbeiten bieten.
Jetzt kommen wir zur Installation im Haus. Die Akkus wurden zuvor mit einem "intelligenten" Auto-Ladegerät aufgeladen, um die Spannung auszubalancieren, und sind in Reihe geschaltet, um eine Spannung von 48V bereitzustellen. Anschließend sind sie mit einem 25 mm² Kabel an den Wechselrichter angeschlossen. Übrigens wird es beim ersten Anschluss der Akkus an den Wechselrichter einen spürbaren Funken an den Kontakten geben. Wenn die Polarität nicht vertauscht wurde, ist alles in Ordnung – im Wechselrichter sind recht große Kondensatoren installiert, die sich beim Anschluss an die Akkus zu laden beginnen. Die maximale Leistung des Wechselrichters beträgt 5000 W, was bedeutet, dass der Strom, der über das Kabel von den Akkus fließen kann, 100-110A beträgt. Das gewählte Kabel ist ausreichend für den sicheren Betrieb. Nach dem Anschluss der Akkus können Sie das externe Netz sowie die Haushaltslast anschließen. An die Klemmen werden die Drähte angeschlossen: Phase, Null, Erdung. Das ist alles einfach und übersichtlich, aber wenn es für Sie unsicher ist, eine Steckdose zu reparieren, ist es besser, den Anschluss dieses Systems erfahrenen Elektrikern anzuvertrauen. Und als letztes Element schließe ich die Solarpanels an: Auch hier sollte man vorsichtig sein und die Polarität nicht verwechseln. Bei einer Leistung von 2,5 kW und einem falschen Anschluss wird der Solarregler sofort durchbrennen. Was soll ich sagen: Mit dieser Leistung können Sie direkt ohne Schweißumrichter schweißen. Das wird den Solarpanels nicht gut tun, aber die Kraft der Sonne ist wirklich groß. Da ich zusätzlich MC4-Steckverbinder verwende, ist es bei der ursprünglichen korrekten Montage unmöglich, die Polarität zu verwechseln.
Alles angeschlossen, mit einem Klick des Schalters wechselt der Inverter in den Einstellmodus: Hier müssen Sie den Batterietyp, den Betriebsmodus, die Ladeparameter und mehr festlegen. Dazu gibt es eine verständliche Anleitung, und wenn Sie mit der Routerkonfiguration klarkommen, wird die Einstellung des Inverters ebenfalls nicht allzu kompliziert sein. Sie müssen nur die Parameter der Batterie kennen und richtig einstellen, damit sie möglichst lange hält. Danach… Nun, danach wird es besonders interessant.
Betrieb einer hybriden Solaranlage
Nachdem wir unser Solarenergie-Kraftwerk in Betrieb genommen haben, haben meine Familie und ich viele Gewohnheiten überdacht. Früher haben wir die Waschmaschine oder den Geschirrspüler nach 23 Uhr eingeschaltet, als der Nachttarif für Strom galt. Jetzt verlagern wir diese energieintensiven Arbeiten auf den Tag, denn die Waschmaschine verbraucht während des Betriebs zwischen 500 und 2.100 W, während der Geschirrspüler zwischen 400 und 2.100 W benötigt. Warum gibt es diese Schwankungen? Weil Pumpen und Motoren weniger verbrauchen, während Wassererwärmer äußerst energiehungrig sind. Auch das Bügeln hat sich als "wirtschaftlicher" und angenehmer am Tag herausgestellt: Der Raum ist viel heller, und die Sonnenenergie deckt den Verbrauch des Bügeleisens vollständig ab. Der Screenshot zeigt das Energiediagramm des Solarenergie-Kraftwerks. Der morgendliche Spitzenverbrauch ist gut sichtbar, als die Waschmaschine in Betrieb war und viel Energie verbrauchte – diese Energie wurde von den Solarmodulen erzeugt.
In den ersten Tagen habe ich mehrmals am Tag zum Wechselrichter geschaut, um die Anzeige von Erzeugung und Verbrauch zu überprüfen. Danach habe ich eine Anwendung auf meinem Heimserver installiert, die in Echtzeit den Arbeitsmodus des Wechselrichters und alle Parameter des Stromnetzes anzeigt. Zum Beispiel zeigt der Screenshot, dass das Haus mehr als 2 kW Energie verbraucht (Punkt AC Output Active Power) und diese gesamte Energie von den Solarpanelen kommt (Punkt PV1 Input Power). Das bedeutet, dass der Wechselrichter im Hybridmodus mit Priorität auf Sonnenenergie den gesamten Energiebedarf der Geräte aus der Sonnenenergie deckt. Ist das nicht wunderbar? Jeden Tag erschien in der Tabelle eine neue Spalte zur Energieerzeugung, und das konnte nicht anders, als Freude zu bereiten. Und als im ganzen Dorf der Strom ausfiel, erfuhr ich davon nur durch das Piepsen des Wechselrichters, das auf den Betrieb im autonomen Modus hinwies. Für das gesamte Haus bedeutete das nur eines: Wir leben wie gewohnt, während die Nachbarn mit Eimern Wasser holen.
Aber es gibt auch einige Aspekte im Zusammenhang mit der solaren Energieerzeugung zu beachten:
- Ich habe bemerkt, dass Vögel Solarpanels lieben und beim Vorbeifliegen vor Freude über die technologische Ausstattung im Dorf nicht widerstehen können. Das bedeutet, dass die Solarpanels manchmal von Spuren und Staub gereinigt werden sollten. Ich denke, dass bei einer Installation in einem Winkel von 45 Grad alle Spuren einfach von den Regenfällen weggespült würden. Der Ertrag wird durch ein paar Vogelfüße überhaupt nicht beeinträchtigt, aber wenn ein Teil des Panels beschattet ist, wird der Rückgang der Leistung spürbar. Das habe ich festgestellt, als die Sonne dem Sonnenuntergang zuneigte und der Schatten des Dachs die Panels nacheinander bedeckte. Daher sollte man die Panels besser von allen Konstruktionen entfernen, die sie beschatten könnten. Aber selbst abends, bei diffusem Licht, lieferten die Panels mehrere hundert Watt.
- Bei einer hohen Leistung der Solarpanels und einer Einspeisung von 700 Watt oder mehr schaltet der Inverter die Lüfter aktiver ein, und sie sind hörbar, wenn die Tür zum Technikraum geöffnet ist. Man sollte entweder die Tür schließen oder den Inverter über dämpfende Unterlagen an der Wand befestigen. An sich ist das nichts Unerwartetes: Jegliche Elektronik erwärmt sich während des Betriebs. Man muss lediglich berücksichtigen, dass der Inverter nicht dort platziert werden sollte, wo er akustische Störungen verursachen könnte.
- Die hauseigene App kann E-Mail- oder SMS-Benachrichtigungen senden, wenn ein Ereignis eintritt: Einschalten/Ausschalten des externen Netzwerks, Entladung der Batterie usw. Allerdings funktioniert die App über den ungesicherten Port 25 für SMTP, während alle modernen E-Mail-Dienste wie gmail.com oder mail.ru über den gesicherten Port 465 arbeiten. Das bedeutet, dass derzeit faktisch keine E-Mail-Benachrichtigungen empfangen werden, obwohl dies wünschenswert wäre.
Man kann nicht sagen, dass diese Punkte irgendwie enttäuschen, denn es ist immer wichtig, nach Perfektion zu streben, aber die vorhandene Energieunabhängigkeit ist es wert.
Fazit
Ich nehme an, das wird nicht meine letzte Erzählung über meine eigene Solaranlage sein. Die Erfahrungen im Betrieb unter verschiedenen Bedingungen und zu unterschiedlichen Jahreszeiten werden sich sicherlich unterscheiden, aber ich weiß genau, dass selbst wenn an Silvester der Strom ausfällt, in meinem Haus Licht sein wird. Nach den Erfahrungen mit der installierten Solaranlage kann ich bestätigen, dass es sich gelohnt hat. Mehrere Ausfälle des externen Stromnetzes blieben unbemerkt. Von einigen erfuhr ich nur durch Anrufe von Nachbarn mit der Frage: „Hast du auch keinen Strom?“. Die laufenden Zahlen der Stromproduktion erfreuen mich ungemein, und die Möglichkeit, den UPS vom Computer zu entfernen, zu wissen, dass selbst bei einem Stromausfall alles weiterläuft – das ist angenehm. Nun, wenn endlich das Gesetz verabschiedet wird, das es Privatpersonen erlaubt, Strom ins Netz zu verkaufen, werde ich der Erste sein, der diesen Antrag stellt, denn im Wechselrichter reicht es, einen Punkt zu ändern, und die gesamte erzeugte, aber nicht vom Haus verbrauchte Energie werde ich ins Netz verkaufen und dafür Geld erhalten. Insgesamt hat sich herausgestellt, dass es ziemlich einfach, effizient und bequem ist. Ich stehe bereit, um Ihre Fragen zu beantworten, und halte dem Druck der Kritiker stand, die alle überzeugen wollen, dass eine Solaranlage in unseren Breiten nur ein Spielzeug ist.
Quelle: habr.com
