​Eigenversorgung mit Solarstrom Spiegler

​Wie funktioniert Eigenverbrauch von Solarstrom?

​IM SMA INTEGRATED STORAGE SYSTEM

Der Sunny Boy Smart Energy stellt neben dem Sunny Home Manager die zentrale Komponente des SMA Integrated Storage System da und bietet einen ganz einfachen Weg für mehr Unabhängigkeit im Rahmen des intelligenten Energiemanagements von SMA Smart Home.

• Zirka 52 Prozent weniger Strombezug vom Energieversorger.*
• Steigerung der Eigenverbrauchsquote von 30 auf typisch 55 Prozent.**
• Nutzung von Solarstrom fast rund um die Uhr möglich.
• Nutzung der jährlich erzeugten PV-Energie auch bei Wirkleistungsbegrenzung auf 70 oder 60 Prozent der Generatornennleistung gem. EEG bzw. Speicherförderung.
• Hervorragende Wirkungsgrade bei der Stromumwandlung und -zwischenspeicherung.
  

*im Vergleich mit einem Haushalt ohne PV-Anlage
**alle Zahlen basieren auf einer jährlichen PV-Erzeugung von 5.000 kWh, einem jährlichen Stromverbrauch in gleicher Höhe, einer nutzbaren Batteriekapazität von 2 kWh sowie dem Einsatz eines Sunny Home Managers.

​Eigenverbrauchserhöhung

Eigenversorgung für eine Brauchwasserversorgung mit Solarstrom

Beispiel :

Der Betrieb einer 6 kW Solarstromanlage. Bei einer Erzeugung von mehr als 2,00 Kilowattstunden wird ein Relais im Wechselrichter geschalten. Dieses Relais versorgt das Brauchwasser mit Solarstromenergie ( siehe gestrichelte Linie).  Das Relais im Wechselrichter schaltet nur bei einer Solarstrom-Erzeugungsleistung über 2,00 KW.

Ergebnis:

Dadurch wird  gewährleistet , dass die Warmwassererwärmung mit Solarstromenergie und nicht mit Netzenergie betrieben wird.

In den einstrahlungsschwachen Tagen wird die Brauchwassererwärmung mit der Zentralheizung unterstützt.

Bei zusätzlichen zuschalten von Verbrauchern hängt die Deckungsrate mit Solarstrom-Energie von der solaren Einstrahlung ab.

​06.Juni 2013 Tagesertrag einer Solarmodulgruppe ohne angebauter Kühlung (blaue Balken)

• 6.99 kWh Ertrag pro Killowatt installierter Leistung.

06.Juni 2013 Tagesertrag einer Solarmodulgruppe mit angebauter Kühlung (rote Balken)

• 7,16 kWh Ertrag pro Killowatt installierter Leistung.

Ergebnis

Vorteil 1: Die Solarmodulgruppe mit angebauter Kühlung ( roter Balken) erzeugte am 06.06.2013   2,43 % Prozent mehr Energie.

Vorteil 2: Mit der abgeführten Wärmeenergie wird die Bodenplatte der Produktionshalle erwärmt.

 
Funktionsprinzip der Wärmeerzeugung für eine Produktionshalle.

Die Wärme wird über an der Rückseite der Solarmodule angebrachten Rohrleitungen zur Wärmepumpe geführt. Eine Fußbodenheizung die unter der Bodenplatte verlegt ist, erwärmt den gesamten Betonboden. Das Heizsystem wird ohne Pufferspeicher betrieben, da der Beton als Speichermedium benützt wird. Die EnergieSpar-Bodenplatte dämmt das Fundament von außen und unten. Zusätzlicher Estrich/Industriefußboden ist überflüßig. Die Wärmepumpe wird von der Dach- Solarstromanlage versorgt und ist nur bei genügender Solarstromleistung in Betrieb. Leistungsaufnahme Wärmepumpe beträgt 2,3 KW. Im  Winterbetrieb wird die Wärmepumpe außer mit PV-Strom, zusätzlich mit Netzstrom versorgt.

Der Temperaturentzug auf der Rückseite der Solarmodule führt zur einer Ertragssteigerung der Solarstromanlage. Solarmodule verlieren an Leistung bei zunehmender Temparatur am Solarmodul. Das wird zum Beispiel auf einem Solarmoduldatenblatt mit 0,45 % Temperatur-Koeffizient angegeben. Dies bedeutet, bei 1° Grad Zellentemperaturanstieg fällt die Solarmodulleistung annähernd um 0,45 % ab.

Zusammendfassend:

Vorteile

Durch Eigenversorgung der Wärmepumpe mit Solarstrom entfallen zum Teil erhöhte Bezugkosten der Netzbetreiber.

Platzbedarf für die Wärmenpumpenanlage ist gering.

höhere Solarstromerträge, günstige Heizkosten.

​Inselanlage

Als Inselanlagen bezeichnet man autarke Solarstromanlagen, die nicht an das öffentliche Netz angeschlossen werden. Inselanlagen werden vorwiegend in Wochenendhäuser, Gartenhäuser, Wohnwagen und Wohnmobile eingebaut.

Eine Inselanlage besteht meist aus 6 Hauptkomponenten.

• Solarmodule,
  
• Der Batteriesatz,
  
• Laderegler,
  
• Wechselrichter,
  
• Personenschutzeinrichtung,
  
• Abnahmestelle (Steckdose).
  

Funktionsprinzip: Der Solarstrom fließt von den Solarmodulen in den Laderegler. Der Laderegler passt die Spannung der Solarmodule optimal an die Batterie an. Zusätzlich hat der Laderegler die Aufgabe, die Batterie vor einem überladen zu schützen. Der Wechselrichter wird über eine Plusleitung und Minusleitung von dem Batteriesatz versorgt. Die Spannung beträgt in der Regel 12/24/48 Volt Gleichspannung. Der Wechselrichter wandelt die Gleichspannung in 230 Volt Wechselspannung um. Es können dadurch handelsübliche 230 Volt Verbraucher angeschlossen werden.

​Energieertrag von Solarmodulen

Solarmodule mit 490 Wp. Leistung erzeugen an einem sonnigen Sommertag ca. 2,94 kW/h Energie, an einem bedeckten Herbsttag ca. 0,98 kW/h Energie. Um zum Beispiel eine Batteriesatz (2x 240Ah, 12 Volt, 50%voll) voll zu laden, benötigen die Solarmodule bei sonnigem Wetter einen Tag.

Energieertrag von Batterien

2 Batterien mit a. 240AH 12 Volt können ca. 5,60 kW/h Energie speichern ( Die Leistung ist stark abhängig von der Entladezeit ( 5h/10h/100h).  Achtung : Eine Bleibatterie sollte höchstens zu 50% entladen werden.

Grund: Tiefentladung verkürzt die Lebensdauer der Batterie. Es stehen  ca. 2,8 kW/h Energie nach einer Volladung der Batterie zur Verfügung. Zieht man die Ladeverluste, Entladeverluste und Speicherverluste ab (30%), dann ergeben sich  1.96 kW/h  Energie. Die Energie würde ausreichen um zum Beispiel eine Wasserpumpe mit einer Leistung von 200 Watt  ca. 10 Stunden lang zu betreiben.

Achtung: Es handelt sich bei dieser Berechnung nur um eine Faustformel!