Erster Höchstwert dieses Jahr am 18. Mai erzielt

Ertrag am 18.05.2017 laut Tracer 4210A

Heute war ein sehr sonniger und auch heißer Tag mit 30°C im Schatten, nichts desto trotz verrichtete der Tarcer und der 770 Wp Photovoltaikgenerator seine Arbeit. Es liefen heute der alte Bauknecht Kühlschrank, Wasserkocher, Rasenmäher, Kaffemaschine, Router und viele kleine Dauerverbraucher. Die Batterien sind voll geworden und  der Ertrag belief sich auf sage und schreibe 3,91 kWh. Das ist über das 5 fache der Nennleistung nach STC des PV-Generators und das obwohl die Module ordentlich mit Rapsstaub bedeckt waren. So macht Photovoltaik Spaß.

Wie die Photovoltiakmodule richtig reinigen?

Je nach Standort und Umgebung an dem die Photovoltaikmodule montiert sind bedarf es einer Reinigung. Befinden sich gewerbetreibende Betriebe, Kraftwerke oder Landwirte mit vielen Tieren in Ihrer Nähe, dessen im Urin enthaltenen Ammoniak sich mit Staubpartikeln in der Luft verbindet und einen Film auf den Solarmodulen bildet,  sollten Sie Ihre Photovoltaikmodule regelmäßig im Frühjahr reinigen lassen oder selber reinigen. Aber Vorsicht dabei gibt es einiges zu beachten, denn Photovoltaikmodule sind zwar mittels Glasscheibe vor Umwelteinflüßen geschützt, aber sie dürfen keinesfalls mit stark kalkhaltigem Leitungswasser und Fensterputzmittel gesäubert werden, denn dies führt zu Schlieren und Kalkablagerungen auf der Glasoberfläche und somit zur Minderung des Ertrages. Ein Regenfall wäscht zwar leichte Verschmutzungen, wie Staub, kleine Nadeln und Blätter von Bäumen vom Modul herunter, aber hartnäckiger Schmutz, der zwischen dem Übergang von Modulrahmen und Glasscheibe sitzt oder durch die hohen Temperaturen angebackener und ätzender Vogelkot haften weiterhin auf die Oberfläches des Photovoltaikmodules.

Wie werden nun die Photovoltaikmodule richtig gesäubert?

Kommt man gut an die Module heran ohne sich einer Absturzgefahr auszusetzen können die Reinigungsarbeiten selber durchgeführt werden. Dazu benötigt werden lediglich folgende Hilfsmittel:

  • Kalkarmes Leitungswasser oder destiliertes / entmineralisiertes Wasser verwenden
  • Eine weiche Bürste oder ein weicher Schwamm
  • Sanfte biologische Reinigungsmittel, keine scharfen oder ätzenden verwenden

Auf keinen Fall sollten Sie Hochdruckreiniger verwenden, da sich dabei der Rahmen lösen oder Wasser in das Modul eindringen könnte. Der Garantieanspruch gegenüber dem Modulhersteller erlischt auf diese Weise der Reinigung gänzlich. Traut man sich die Reinigung seiner Photovoltaikmodule nicht zu kann natürlich eine Firma beauftragt werden. Die Kosten hierfür liegen je nach Region zwischen 1,50 und 3 Euro pro Quadratmeter. Ist Ihre Photovoltaikanlage ständigen Verschmutzungen durch Industrieanlagen und hohem Verkehrsaufkommen ausgesetzt, empfiehlt es sich die Reinigung jährlich durch eine Fachfirma durchführen zu lassen, belohnt wird diese Pflege durch hohe Erträge.

Anbei gibt es noch Produktempfehlungen für Hilfsmittel zur Reinigung:

Zweite kleine Inselanlage – Schweizer Qualitätswechselrichter

ASP TC Domino II 400 VA Standbyverbrauch

Nachdem ja nun 2 Banner Energy Bull durch einen Zellschluss unbrauchbar geworden sind, ich aber noch 2 weitere Energy Bull mit 100 Ah (C20) Kapazität über habe, welche durch 3 Wochen Dauerladen in Kombination mit dem Megapulse wieder auf eine Säuredichte von 1,28 kg/l gebracht werden konnte, dachte ich mir eine weitere kleine Insel zu bauen. Diese soll hauptsächlich etwas Licht für den Hof bieten und weil ich nun auch noch über einen ASP TC Domino II 400 VA Wechselrichter gestoßen bin, wird dieser nun auch verwendet. Dieser liefert natürlich eine echte 50 Hz Sinusspannung.

ASP TC Domino II 400 VA Typenschild

Nach der Lieferung wurde erstmal etwas getestet. Sofort fällt einem das üppige Gewicht von 4,6 kG auf was an dem verbauten Ringkerntrafo zurückzuführen ist. Die Anschlußkabel sind auch schon fest an dem Gerät verbaut. Einen klassischen Schalter zum ein/ausschalten sucht man vergebens (lässt sich über das Poti auch ein/ausschalten), denn man kann diesen Wechselrichter stufenlos per Potentiometer auf eine Last im Bereich von 2 – 40 Watt als Einschaltschwelle einstellen. Im Standbymodus, bei dem er alle 800 ms gepulst nach einer Last sucht, benötigt er ca. 1,92 Watt. Im Betrieb ohne Last ganze 4 Watt, was wenn man bedenkt, dass das Gerät mittlerweile 20 jahre (Bj. 12/97) alt ist sehr sparsam im Vergleich zu manch aktuellen heutigen Geräten ist.

ASP TC Domino II 400 VA Leistungsaufnahme

Links im Bild sieht man die Stromaufnahme von 2,78 Ampere  und die Batteriespannung von 12,31 Volt, was 34,22 Watt (VA) entspricht, bei einer kleinen Last (Halogenleuchtmittel) von ca. 30 Watt. Vorher testete ich noch einen kleinen 130 Liter 100 Watt Kühlschrank ob dieser denn anlaufen würde, und tatsächlich der ASP schafft es kurzzeitig über 900 VA zu liefern und den Kühlschrank zu betreiben.
Der Kühlschrank lief ohne Probleme mit kleinem zirpen und kurzzeitigem starken brummen des Ringkerntransformators an.

ASP TC Domino II 400 VA mit Li-Ionen

Eine weitere nützliche Eigenschaft ist der weite EIngangsspannungsbereich von 10,5 – 16 Volt was ermöglicht den Wechselrichter zu nutzen, auch wenn gerade eine Ausgleichsladung vorgenommen wird. Außerdem ist es für Lithium-Ionen ein passender Spannungsbereich, die mal schnell im vollgeladenen Zustand 16,8 Volt Leerlaufspannung haben,  den die meisten Wechselrichter am Markt nicht unterstützen.  Also mal schnell meine kleine 13,6 Ah selbstbau Li-Ion Akkubank (bestehend aus 18650 Zellen) geholt und angeschlossen.
Als Last diente wieder das 30 Watt Halogen E14 Leuchtmittel was wunderbar funktionierte.



Der 230 V Ausgang des Wechselrichters, angegeben sind zwar 225 V – gemessen wurden allerdings exakt 230 V, wird mittels eines Kaltgerätesteckers bereitgestellt, man benötigt also eine Kaltgerätebuchse für die weitere Verteilung. Durch den Einsatz des Ringkerntransformators ist der 230 Volt Ausgang galvanisch von der Batterie getrennt. Somit lässt sich problemlos ein Leiter des Ausgangs erden und nullen. Dadurch wird der Einsatz eines RCD’s (FI) ermöglicht, um im Fehlerfall die Stromversorgung zu unterbrechen. Hierzu die VDE-, europäischen-, und internationalen Vorschriften beachten ggf. eine Elektrofachkraft konsultieren.

Tipp:

Ich habe diesen ASP Wechselrichter bei eBay für 43€ ersteigert, daher lohnt sich öfter der Blick zu den gebrauchten Sinus – Wechselrichter Angeboten um ein Schnäppchen zu machen – Link zu eBay.

Meine Photovoltaik Inselanlage – Februar 2017 – Temperatursensor für den Tracer

Temperatursensor für die Tracer Solarladeregler
Temperatursensor für die Tracer Solarladeregler

Bevor es mt dem sonnigen und warmen Frühlings- bzw. Sommerwetter los geht wollte ich noch ein kleines Problem beheben. Letztes Jahr fiel mir auf, dass mein derzeit verwendeter Laderegler, der Tracer4210A die Temperatur falsch misst. Was natürlich auch logisch ist, da der Temperatursensor im Gehäuse des Ladereglers sitzt und gerade bei hoher Ladeleistung im Frühling und Sommer gepaart mit den heißen Außentemperaturen der Regler nicht selten sich auf über 50° C erwärmt.

 

Temperatursensor mittig zwischen Batterien platziert
Temperatursensor mittig zwischen Batterien platziert

In Folge dessen werden die Batterien mit einer zu niedrigen Spannung geladen und laufen Gefahr über einen längeren Zeitraum nicht vollständig geladen zu werden. Denn wenn der Tracer4210A sich auf über 50° Celsius erwärmt hat sind die Batterien gerade bei ihrer „Idealtemperatur“ von 25° C angekommen. Platziert habe ich den externen Temperatursensor genau mittig zwischen allen 4 meiner 6 Volt Trojan Blockbatterien.

Das Anschlußkabel des Temperatursensors ist mit 2, 90 Meter sehr großzügig dimensioniert und dank der Schraubklemmen des Steckers ist es weiter problemlos verlängerbar. Das überstehende Kabel wurde zu einer „Serviceschlaufe“ mit Kabelbindern fixiert und hinter der Instrumententafel positioniert.

Anschlußkabel gebunden
Anschlußkabel gebunden
Temperatursensor am Tracer4210A angeschlossen
Temperatursensor am Tracer4210A angeschlossen
USB 2.0 RS485 Anschlußkabel
USB 2.0 RS485 Anschlußkabel

Ich hatte den Temperatursensor im Set mit einem USB 2.0 RS485 – Adapterkabel zum Anschluß des Tracer4210A Ladereglers für ca. 13€ erworben. Mittels diesem Kabel und der dazugehörigen Software (Download unten im Beitrag) lassen sich alle relevanten Daten anzeigen und der Tracer konfigurieren, wie im folgenden Installationsvideo gezeigt wird.

Die Software „Solar Station Monitor“ benötigt Microsofts .NET Framework 4.0 und Windows XP Sp3 oder höher.

Bezugsquellen des Temperatursensors und USB Kabels:

Das Set (von Amazon) wird von Großbritannien aus versendet, kam bei mir aber schon nach 3 Werktagen ab der Bestellung unversehrt mittels DHL an.

Software zur Verwendung des USB Kabels:

Treiber und die Monitoring- /Konfigurationssoftware sind im Archiv enthalten – PCToolsV2.10

Meine Photovoltaik Inselanlage – Februar 2017 – Neue Batterien

3 Banner Energybull
3 Banner Energy Bull 100 Ah (C20)

Nachdem nun eine der 4 *Banner Energybull wegen eines Zellenschlusses ausgefallen ist, entschied ich mich zum Kauf neuer Batterien. Ich liebäugelte schon lange mit den Trojan TE35, welche es dann auch geworden sind.  Am 30. Januar 2017 hatte ich die Trojan TE35 bestellt, heute am 02.02.2017 um 12:40 Uhr wurden sie auf einer viertel Palette geliefert. Die kleine Palette habe ich gleich weitervewendet, da die Batterien so keinen Kontakt zum kalten Betonboden haben. Zur Rückwand hab ich sie mit Styropor noch thermisch isoliert, sodass eine gleichmäßige Temperatur bei allen Batterien gewährleistet ist. Verschalten habe ich sie jeweils in reihe und parallel auf 12 Volt 490 Ah (C20). Diese Kapazität passt gut zum PV-Generator der von Frühling bis Herbst durchschnittlich konstante 40 Ampere Ladestrom liefert.

Trojan TE35 unverkabelt auf 1/4 Palette
Trojan TE35 unverkabelt auf 1/4 Palette

Bei einer C5 – Entladung liegt die Gesamtkapazität immernoch bei 400 Amperestunden was einer Stromstärke von 80 Ampere entspricht, also gut 1 kW. Damit lässt sich auch bei 230 Volt über Wechselrichter schon arbeiten, wie Rasen mähen, Bohrmaschine betreiben, kleine Kaffeemaschine nutzen und viele andere Dinge. Das wichtige dabei ist, dass man die Batterien dadurch nicht schädigt, weil die Trojan aus dem Traktionsbereich kommen sind sie genau für hohe Stromentnahmen über längere Zeit gebaut.

Trojan TE35 in Reihe geschaltet
Trojan TE35 in Reihe geschaltet

Als Polklemmen habe ich dieses mal Batterieschnellklemmen verwendet, da mir zum einen die Qualität der sonst üblichen Polklemmen aus Gußeisen nicht gefällt und sie schnell brechen. Zum anderen bringen die Schnellklemmen eine Abdeckung/Isolierung, welche sogar noch klassisch in Rot(+) oder Schwarz(-) eingefärbt ist, mit.

 

 

Trojan TE35 angeschlossen
Trojan TE35 angeschlossen

Das Endergebnis sieht dann so aus. Einige werden sich eventuell fragen weshalb ich keine Sicherungen zwischen den Batteriepaaren verwendet hab.

 



Ich halte sie einfach nicht für nötig, da selbst im Falle eines Zellschlusses die Ströme doch noch recht gering sind und eine Schmelzsicherung, wie auch ein Sicherungsautomat nicht auslösen. Lediglich die vom Zellschluss betroffene Zelle einer Batterie erwärmt sich spürbar. Und natürlich wird die gesamte Systemspannung heruntergezogen.

Trojan TE35 angeschlossen im System
Trojan TE35 angeschlossen im System

Das letzte Bild zeigt den fertigen Anschluss an die Potentialausgleichsschienen und den darüber liegenden Shunt (Messwiderstand) vom Victron Batteriemonitor BMV700. Für alle die Interesse an den verwendenten Komponenten haben füge ich noch eine Liste mit Bezugslinks ein.  Diese Schutzfolie, welche mittig zwischen den Kabeln an der Wand hängt, enthält übrigens eine Checkliste mit Daten zum Elektrolytstand und der Säuredichte in regelmäßigen 2 Monatsintervallen. Dieses Vorgehen kann man nur Jedem empfehlen der eine offene Batterie sein eigen nennt. So hat man immer seine Batterie im Überblick und merkt rechtzeitig wenn was nicht stimmen sollte oder Rückschlüsse bei defekten ziehen.

Nachträglich habe ich in die Batterieschnellklemmen noch ein 2,5mm dickes Loch gebohrt um mit den Prüfspitzen eines Multimeters schnell und einfach die Spannung an den Polen messen zu können. So ist die Kontrolle der anliegenden Ladespannung und die Suche im Fehlerfall unkompliziert möglich. 


Bezugsliste der einzelnen Komponenten:

Der Batterietod kommt schnell und unverhofft

batterietod
Banner Energy Bull 100 Ah (C20) mit Zellschluss

Nachdem der Megapulse erfolgreich meine 4 Batterien vom Sulfat befreit hatte gab es jetzt leider wieder einen kleinen Rückschlag. Und zwar die 2. von den 4 Banner Energy Bull ist defekt. Bemerkt hatte ich das, weil in den letzten Tagen, obwohl laut Laderegler immer mehrere hundert Wattstunden geladen worden sind, die Systemspannung am abend unter 12 Volt fiel obwohl keine Verbraucher eingeschalten waren.

Der Praxistest brachte dann die Gewissheit, beim anschließen einer 12 Volt 21 Watt KFZ-Lampe brach die Spannung sofort auf 10 Volt ein. Dies lässt nur einen Schlußfolgerung zu, dass es sich um einen Zellenschluß handeln muss. Beim Zellenschluss wird durch meist abgetragenes Material (Blei) die einzelnen Zellenplatten über Bleiablagerungen (Schlamm) verbunden und so überbrückt. Nach 4 Jahren Betrieb mit vielen Zyklen ist das aber nicht verwunderlich und sie hat seinen Dienst getan. Die anderen 3 verbleibenden Batterien bleiben erstmal in Gebrauch und werden im Frühjahr gegen 4 Trojan TE35 ausgetauscht .

Megapulse Testbericht

megapulse
Novitec Megapulse

Da man zum Megapulser von Novitec viel liest, meist Mutmaßungen oder Aussagen ohne direkte fundierte Belege, dachte ich mir ich teste mal selber einen an meinen Batterien. Die 4 Banner Energy Bull mit je 100 Ah(C20) sind mittlerweile nach 3 Jahren zyklischem Betrieb bei gerade nur noch ca. 150 Ah bis sie auf 12 Volt unter kleiner Last (max. 5 A) sinken.


Lieferumfang:

1x Novitec Megapulser

1x Bedienungsanleitung

1x Kabelbinderpaar, Selbsklebendes Klettverschlusspaar (je nach Lieferant)

Folgende Kritierien werden nach dem Einsatz des Megapulse bewertet: Säuredichte der Batterien vor und nach der Behandlung mit dem Novitec Megapulse, Spannungsverhalten bzw. Spannungsfestigkeit bei verschiedenen Lastszenarien (Stromstärken) und Kapazitätsmessung bis erreichen der 12 Volt als Entladeschlussspannung unter Verwendung eines Batteriemonitors von Victron (BMV 700²).

Funktionsweise des Megapulse: Ab einer Spannung von 12,8 Volt beginnt der Megapulse seine Arbeit indem er „Nadelimpulse“ mit hohen kurzzeitigen Strömen, einer Frequenz von 8 kHz und einem Spitzenwert von bis zu 40 Volt an die jeweils angeschlossene Batterie(bank) wirkt. Um so das gebildete Sulfat aufzubrechen. Dadurch steigt die Reaktionsfläche der Platten und die Säuredichte in der Batterie an, was eine höhere Kapazitätä zur Folge hat.

Testparameter: Konstant/Erhaltungsladung mit 13,8 Volt bei 1 Ampere

Nach 3 Wochen Behandlung durch den Novitec Megapulse können folgende Ergebnisse bzw. Resultate erbracht werden:

  Vor Behandlung Nach Behandlung
Säuredichte (kg/l) 1,24 1,27
Spannungsfestigkeit (5 A – 10 s) 13,00 V —-> 12,70 V 13,00 V —-> 12,90 V
Spannungsfestigkeit (10 A – 10 s) 12,70 V —-> 12,40 V 12,90 V —->12,75 V
Spannungsfestigkeit (72 A – 10 s) 12,40 V —-> 11,60 V 12, 80 —-> 12,20 V
Spannungsfestigkeit (180 A – 10 s) 12,10 —-> 11,20 V 12,40 —-> 11,50 V
Kapazität (12 Volt Entladeschlussspannung)¹ 150 Ah 215 Ah

¹ bei einer konstanten Entladestromstärke von 10 Ampere

Der Test zeigt deutlich, dass durchaus noch etwas Kapazität aus einer schon etwas älteren Batterie(bank) heraus geholt werden kann. Somit lässt sich noch einige Zeit, bis zur teuren Neuanschaffung überbrücken. Nutzt man den Megapulse von Anfang an, an seiner neuen Batterie, lassen sich bestimmt noch bessere Ergebnisse erzielen und die Alterung des Speichers hinauszögern.



 

Nachtrag, 17.03.2017:  Nach dem Tausch der Batterien wurde der Megapulse genutzt um eine Banner Energy Bull wieder zu entsulfatieren, das endete in einem Zellschluß. Somit kann daraus geschlossen, dass sich wohl wirklich Sulfat von den Platten löst und wenn diese durch viele Zyklen porös geworden sind, setzt sich Material von den Platten am Zellenboden ab, auch Bleischlamm genannt.  Zwei weitere Banner Energy Bull konnten nach 3 wöchigem Dauerladen und Megapulsebehandlung von einer Säuredichte von 1,20 auf eine Dichte von 1,28 kG/l gebracht werden. Die Leerlaufspannung pendelte sich nach 12 Stunden auf 12,71 Volt ein und sank nicht weiter. Ein guter Wert für 4 Jahre alte Batterien, die sehr viele Zyklen hinter sich haben. Beim entladen sind sie auch deutlich spannungsstabiler geworden.

Erwerben kann man den Novitec Megapulse bei *Amazon oder Ebay

² – Beispiellink zu eBay

Meine Photovoltaik Inselanlage – November 2016

Weil meine Batterien, die 4 Banner Energy Bull 100 Ah (C20), langsam den Geist aufgeben entschied ich mich dazu, dem Megapulser von Novitec mal eine Chance zu geben. Man hat ja schon so einiges von ihm gehört und gelesen. Also kurzer Hand bestellt und am 11. November kam er dann endlich an.

megapulseInstalliert und angeschlossen ist er vorerst noch „provisorisch“. In einem ausgiebigen Testbericht werde ich noch separat über den Megapulse berichten. Und vor allem was er an den Batterien bewirkt hat.

Meine Photovoltaik Inselanlage – Februar bis Juli 2016

Im Februar kam ein neuer Wechselrichter, der PIP-1212HS von MPP Solar, mit 1200 Watt(1500 VA) Dauerleistung und vielen Zusatzfunktionen dazu.

pip1212hs-gesamt
PIP1212HS Wechselrichter wurde installiert

An dem Sinus-Wechselrichter läuft problemlos eine Kühl-/ Gefrierkombi mit 140 Watt (Baujahr 1991), ein 1 kW Rasenmäher und viele andere elektrischen Geräte.

Im Mai kam ein Batteriemonitor von Victron dazu. Der unter anderem die geladenen und entladenen Amperestunden (Ah), die Batteriespannung, geladene und entladene Energiemenge((k)Wh) und viele andere Werte zählt, speichert und anzeigt. Auch ein Relais lässt sich über definierte Werte schalten. Um Beispielsweise einen Wechselrichter oder andere Verbraucher ein- bzw, auszuschalten. Rechts zu sehen ist der Shunt(Messwiderstand) der in die Minusleitung zwischen Batterie und dem Rest des Systems eingesetzt wird.

bmv-displaybmv-shunt

Ende Juli entschied ich mich zum Wechsel des Ladereglers. Es sollte einer mit MPPT (Maximum Power Point Tracking) werden. Die Wahl fiel auf den neu erschienen Tracer in der 40 Ampere Version 4210A. Das optional erhältliche Display MT-50 (siehe rechtes Foto) erweitert die Funktionalität des Ladereglers noch um viele weitere Features.

laderegler-tracer4210amt50

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