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daniel schweiz
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Beitragvon daniel schweiz » 04.08.2008 14:35 Uhr

Hallo zusammen. Ich hoffe ich bin hier im richtigen Thema.

Ich habe eine Beach in den Philippinen und möchte einen Kühlschrank(130W/220V) 24 Stunden pro Tag und etwas Licht (vermutlich LED's so ca. 100W) für ca. 5 Stunden pro Tag betreiben.

- Sollte die Solaranlage mit Windkraft kombiniert werden?
- Wie kann ich die nötige Fläche und Batteriekapazität errechnen?
- Wie wiederstandsfähig ist ein Windrad bei agressiver Meeresumgebung?
- Auf was sollte ich achten? Besondere Tips?
- Hat vieleicht jemand eine ähnliche Situation und schon
Langzeiterfahrung?

Bin für alle Tips äusserst dankbar. Bin auch offen für konkrete Angebote. Müsste dann halt selber in die Phils importieren.

Nun bin ich mal gespannt auf Euer Fachwissen.

Danke im Voraus

Dani

Bastler
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Beitragvon Bastler » 04.08.2008 22:54 Uhr

Hallo Daniel,
Glückwunsch zur Grundstückswahl! :D

Ich bin kein Experte für erneuerbare Energien, habe aber eine "elektrische" Ausbildung hinter mir.
Ich versuche mal grob zu ermitteln wieviel Batterie-Saft du brauchst...
Ich gehe davon aus daß du die LEDs irgendwie direkt aus den Batterien speist und nicht erst aus 12V 220V machst, um die dann irgendwie auf 2,5V oder so runterzubringen. Das verringert die Verlsute, nimmt die allerdings die Möglichkeit einfach auf ein Notstromaggregat umzuschalten. Dafür bräuchtest du dann ein 12V-Netzteil mit 200W Ausgangsleistung
(Gibt's im gut sortieren Funker-Zubehör, Schaltnetzteile bevorzugt) und einige Schalter. Das Netzteil bekäme seinen Saft dann vom Notstromaggregat und würde so die LEDs bei Ausfall der Batterien betreiben. Das das Aggregat auch den Kühlschrank versorgt ist klar.


Die Spannung für den Kühlschrank muß erst mit einem Wechselrichter auf 220V gebracht werden. Der Wechselrichter setzt nicht die ganze Energie um, ein Teil geht als Wärme verloren. Als Wirkungsgrad sag ich jetzt mal 70%, bei den zu erwartenden hohen Tagestemperaturen eher weniger. Nehmen wir mal 50% an, das ist pessimistisch, aber dann sind die Verluste in den Kabeln schon drin.
Der Kühlschrank braucht 130W, also müssen die Batterien 260W liefern (130 Watt für den Kühlschrank + 130 Watt Verluste).
24 Stunden pro Tag soll das Ding laufen, macht 260W x 24h = 6240Wh

Dazu kommen noch die Lampen, die du mit 100 W geschätzt hast.
Ich nehme an die LEDs sollen nicht 1m² taghell erleuchten, sondern als Lichterketten den ganzen Strand versorgen. Also lange Kabel, kleine Spannung, hoher Strom. Das bedeutet recht dicke Kabel, ähnlich wie die dicken Kabelseile von hängenden Halogenlampen. Trotzdem wird einiges auf den Kabeln verloren gehen. Kalkulier wegen der Verluste auf den Kabeln mal lieber mit 200 W. 200W x 5h = 1000Wh

Alles zusammen ergibt

7240 Wh oder besser 7,24kWh
Das ist noch nicht das Endergebnis...

Minimale Last= nur Kühlschrank
260 W (130 + 130, siehe oben)
Maximale Last = Kühlschrank + LEDs
260 W + 200 W = 460 W

Als Energiespeicher benutzt du wahrscheinlich Bleiakkumulatoren, also Autobatterien. Deren Nennspannung, also die Spannung die sie haben wenn sie arbeiten, aber nicht überlastet sind liegt bei rund 12 Volt.

Sowohl beim Laden als auch beim Entladen entstehen
Verluste. Setzen wir die Lade-Verluste mal mit ca 15% an, und ebenso die Entladeverluste, so landen wir bei ca 9,5 kWh (7,24kWh x 115% x 115%), die du täglich in deine Batterien pumpen musst damit sie den ganzen Tag durchhalten.
Die Berechnung der Solarkollektorgröße richtet sich nach dem Ertrag pro m² und der Sonnenscheindauer. Diese Berechnung überlasse ich den Experten auf dem Gebiet.

Aber was bedeutet das für die Batteriegröße?

Entladen werden sie den ganzen Tag, das macht die Berechnung einfach:
7,24kWh x 115% = 8,3 kWh (nur Entladeverluste)
9,5 kWh : 24 h = ca 350W
350W : 12 V = 30 A
Die Batterien müssen im Schnitt 30 Ampere liefern, und das für 24 Stunden, das ergibt
30 A x 24 h = 720Ah


Eine normale Autobatterie hat z.B. 80 Ah, also brauchst du quasi 9 Stück davon. Natürlich nicht einfach parallel, sondern jede über eine Diode entkoppelt, damit sie sich nicht gegenseitig das Leben schwer machen. Die Verluste der Diode(n) erspar ich uns, es soll ja nur mal ne grobe Berechnung sein. Mit 720Ah würde es gerade so hinhauen, etwas Reserve ist immer gut.


Noch was zum Kühlschrank und zu den LEDs

Kühlschränke gibt es auch für 12 oder 24 Volt, die sollen aber schnell kaputt gehen, daher ist ein "normaler" Kühlschrank schon eine gute Wahl.
Falls Gas verfügbar ist, es gibt auch Gaskühlschränke!

Es gibt LED-Lampen, die haben einfach einen Widerstand in der Fassung, um die empfindlichen LEDs an 12V oder so zu betreiben. Da werden schnell 50% der reingesteckten Energie verbraten, noch bevor der Strom an der eigentlichen LED ankommt. Intelligentere Konstruktionen haben eine Elektronik, die aus hoher Spannung und kleinem Strom, kleine Spannung und hohen Strim macht, und das mit sehr gutem Wirkungsgrad
(> 80%). Also Augen auf beim LED-Kauf!
Ich hab ein meiner Ausbildung gelernt daß gepulstes LEDs heller leuchten. Ob das auch auf die ultrahellen zutrifft weiß ich nicht.
Wahrscheinlich würde eine mit gepulstem Strom betriebene 100W LED Lichterkette den Radioempfang der ganzen Philippinen lahmlegen, den gerade wenn es NICHT sein soll wird jeder Draht zur Antenne :shock: .


ich hoffe du kannst mit den Dauemwerten was anfangen

Gruß
Der Bastler
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Beitragvon Bastler » 04.08.2008 22:59 Uhr

...und d a haben wir auch gleich den ersten Fehler. Natürich wird mit dem gerade ermittelten Ergebnis gerechnet und nicht mit irgendwas anderem:

Entladen werden sie den ganzen Tag, das macht die Berechnung einfach:
7,24kWh x 115% = 8,3 kWh (nur Entladeverluste)
8,3 kWh : 24 h = ca 350W
350W : 12 V = 30 A
Die Batterien müssen im Schnitt 30 Ampere liefern, und das für 24 Stunden, das ergibt
30 A x 24 h = 720Ah
daniel schweiz
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Beitragvon daniel schweiz » 05.08.2008 09:25 Uhr

Hallo Bastler

Vielen Dank für Deine Infos und Deine Mühe.

Mit Deiner Auslegung/Verluste denke ich sind wir auf der sicheren Seite. Das mit dem Kühlschrank denke ich ist zu hoch gegriffen da dieser ja nicht dauernd auf voller Leistung fährt. Ich denke da kann man höchstens mit der Hälfte der 130 W rechnen.

Was meint da die Fachgemeinde?

Danke

Dani

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