Moin!
Es ist wie von Chrigu beschrieben, die Solaranlage ist für den geplanten Verbrauch viel zu klein.
Du hast als Standort Berlin angegeben. Für Berlin kann man z.B. hier (
KLICK) die typischen Sonnenschein-Stunden pro Monat bekommen.
Das waren z.B. im Jahr 2000 im Januar knapp 80h und der sonnenreichste Monat war der Mai mit nicht ganz 300h. Mehr als 1.000-1.200h Stunden Sonnenschein im Jahr sind für Berlin (leider) nicht drin. Stuttgart hatte zum Vergleich in den letzten 5 Jahren nie unter 2.000h Stunden Sonne. Das sind geografische und klimatische Standortunterschiede.
Die theoretische Modulleistung bekommt man bei einem nicht nachgeführten und ungekühlten Solarmodul, wenn überhaupt, nur einmal ganz kurz am Tag. Ehrlicher ist es, mit einem "Nicht-Idealitätsfaktor" zu rechnen, 0,6...0,7 ist nach meinen Erfahrungen ein ganz guter Wert. D.h. in der Praxis holt man über die tägliche Sonnenscheindauer und den Gang der Sonne gemittelt max. 60-70% der Modulleistung heraus.
Dann hat der Laderegler auch nur einen Wirkungsgrad deutlich kleiner als 100%, Steca gibt für den MPPT 1010 leider nur den "max. Wirkungsgrad" an, mit 98%, wann und wie oft der erreicht wird, verrät das Datenblatt nicht. Im Praxisbetrieb dürfte der Ladergeler daher im MIttel eher einen etwas schlechteren Wirkungsgrad haben, ich würde mal 90% ansetzen.
Dann kommt der Akku mit seinen Einlagerungsverlusten. Die können durchaus bei 20% liegen, hängt von der Akkuchemie, der Temperatur, dem Alterungszustand usw. ab. D.h. von 100 Ah, die man einlagert, können nur 80 Ah wieder entnommen werden, der Rest geht beim Laden und Entladen verloren. Hinzu kommt die Selbstentladerate die bei Blei-Akkus mit flüssigem Elektrolyt am höchsten ist.
Dann kommt als letztes Glied in der Wirkungsgrad-Kette der Wechselrichter, dessen Wirkungsgrad normalerweise bei Nennlast angegeben wird, darunter ist er meist schlechter. Ich würde für einen halbwegs guten WR 85% Wirkungsgrad ansetzen.
Jetzt kann man die ernüchternde Wirkungsgrad-Rechnung aufmachen:
Nettoertrag = Modulleistung x 0,6 x 0,98 x 0,8 x 0,85 = Modulleistung x 0,4
D.h. von 100W Modulleistung kommen aus der Steckdose noch 40W raus.
Oder über die Zeit betrachtet, als Energiemenge: scheint die Sonne 1h lang aufs 100W-Modul entspricht das 100Wh und man kann davon nur 40Wh an der Steckdose verbrauchen.
Chrigu hat dir einen Bedarf von 930Wh täglich errechnet. Macht im Monat 28,4 kWh.
Im dunkelsten Berliner Monat mit 80h Sonnenschein bräuchtest du 28,4kWh / 80h = 355 W verfügbare Leistung, wegen den 60% Verlusten müsstest du aber knapp 890 W aufs Dach montieren.
Im hellsten Berliner Monat mit 300h würden dir 95 W verfügbar bzw. 238 W auf dem Dach genügen.
Die Akkus müsstest du nun so gross wählen, dass du die Zeit zwischen zwei Sonnenschein-Tagen überbrücken kannst und um die Lebensdauer der Akkus zu optimieren, solltest du nicht mehr als 50% der angegebenen Akkukapazität entnehmen. 930Wh ensprechen bei einem 12V-Akku einer Entnahme von 78Ah. D.h.
der Akku müsste für eine Tagesentnahme von 930Wh mindestens 156Ah gross sein. Die Gesamtgrösse der Akkubank hängt von der Anzahl sonnenloser Tage ab, die du überbrücken willst/musst. Ein Januar hat um die 730h, davon scheint an 80h die Sonne, macht rechnerisch 27 Tage ohne Sonne. Im Worst Case hängen die alle hintereinander, im Best Case scheint an 31 Tagen täglich 2,5h lang die Sonne. In der Praxis wird an einem Tag die Sonne ein paar Stunden scheinen und dann ist es ne Woche lang bewölkt. Dann reicht nicht einmal die vorhin errechnete Modulleistung 890W aus, die Akkus innerhalb weniger Stunden soweit aufzuladen, dass sie die folgende Dunkelperiode überbrücken können.
Im Winter funktioniert das mit der Solarstromerzeugung einfach nicht. Im Sommer ist es kein Problem.
Für einen im Winter bewohnten LKW/Bauwagen o.ä. würde ich deshalb über ein zweites Standbein in der Stromerzeugung nachdenken. Wenn man z.B. sowieso einen Holzofen betreibt, könnte man den mit einem Thermogenerator ausstatten, da gibt es inzwischen ganz interessante Lösungen, wie den
12 Volt TE Battery Charger von TEGPower, der auf eine fast beliebige Hitzequelle (Kocher, Herd, Ofen) gestellt wird und 15W Leistung bei 12V produziert. Da dieser Thermogenerator immer dann Strom liefert, wenn geheizt wird, ist er im Winter jedem Solarmodul klar überlegen. Bei 8h Ofenbetrieb täglich erzeugt der 15W-TEG immerhin 120Wh, macht im Monat 3,6kWh. Die TEGs gibt es bis zu einigen 100W elektrischer Leistung, dann wird allerdings der Investitions- und Installationsaufwand grösser (flüssiges Wärmemedium, Umwälzpumpe, Wärmetauscher etc.).
Die andere Alternative ist: Stromverbrauch senken! Allein schon der Verzicht auf 230V-Geräte und den Wegfall des Wechselrichters spart man ne Menge. Notebook-Netzteile gibts auch für 12 und 24V, genauso gibts sparsame Fernseher.
Ich würde an deiner Stelle die
maximal mögliche Anzahl Solarmodule aufs Dach montieren. Evtl. über eine optimierte Ausrichtung (z.B. 30° nach Süden geneigt), ggf. über ein Klappmechanismus gelöst, nachdenken. Solarmodule für 12- bzw. 24V-Anlagen bekommt man mittlerweile für 1 Euro brutto pro Wp Modulleistung in brauchbarer Qualität in der Bucht. Da kann man schon mal 400 Wp oder mehr installieren. Dann Akkus für 3-4 Tage ohne Sonne vorsehen, also 500-600Ah bei 12V. Dann auf einen 230V-WR verzichten und alles auf 12V umstellen.
Und für die Tage, wo es hart wird (leerer Akku, keine Sonne) ein solides 2kW-Moppel und ein fettes Ladegerät bereithalten.
Wenn Du ein 24V-System hast, kannst du auch gleich eins dieser 1,9kW-28V-Aggregate mit Dieselmotor aus BW-Beständen nehmen, so mach ich das. Das liefert knapp 68A Ladestrom bei 28V, d.h. es kann deinen Tagesbedarf von 930Wh in einer guten halben Stunde in die Akkus pumpen.
Grüsse
Tom
