Mit was fängt man bei der Konzeption einer mobilen Solaranlage an ? Der erste Schritt bei der Konzeption einer Solaranlage ist die Ermittlung des täglichen Strombedarfs. Dafür muss man eine klare Vorstellungen über seine Verbraucher/Stromabnehmer haben.
Bei der Konzeption meiner Solaranlage habe ich folgende Verbraucher berücksichtigt:
- Pumpe Alde Heizung
- Automatische SAT Antenne
- Autoradio
- TV
- Licht zur Beleuchtung Wohnmobil
- Multimedia Anlage (Raspberry PI, Festplatte)
- Wasserpumpe (WC, Wasser)
- Handy laden
- PC laden
- Switch Spiele Konsole
- Sonstige Verbraucher im Standby Modus
Mein Kühlschrank betreibe ich mit Gas. Mit Sicherheit habe ich noch andere Verbraucher, die ich Schritt für Schritt entdecken werde.
Ermittlung des täglichen Strombedarfs:
Zur Ermittlung des genauen Verbrauchs ist ein Verständnis über folgende Formeln notwenig.
Ermittlung Watt:
Watt (W) = Volt (V) x Amper (A)
# Beispiel 12 W = 12 Volt V x 1 A
# somit A = W / V
# somit V = W / A
Ermittlung Wattstunden (Wh)
Wattstunden (Wh) = Watt (Watt) x Stunden (h)
# Beispiel 48 Wh = 12W x 4h
# somit W = Wh / h
# somit h = Wh / W
Ermittlung Amperstunden (Ah)
Amperstunden (Ah) = Amper (A) x Stunden (h)
# Beispiel 8Ah = 2A x 4h
# somit A = Ah / h
# somit h = Ah / A
Berechnung der täglichen Watt (Wh)- /Amperstunden (Ah)
Um die täglichen Amperstunden zu ermitteln ist die Watt Zahl des Verbraucher der Bedienungsanleitung zu entnehmen, oder am Netzteil des Verbraucher abzulesen. Ich habe mir vorgenommen in meinem Wohnmobil nur 12Volt Verbraucher einzusetzen. D.h. ich werde keinen Wechselrichter einbauen.
Des Weiteren habe ich in 3 Betriebsmodus unterschieden und in Sommer- und Winterzeit, da ich z.B. im Sommer keine Alde Pumpe benötige. Anbei meine Berechnung.
Luxus Betrieb – alle Verbraucher werden eingesetzt.
| Gewerk | Volt | Watt | in h Winter | Wh/Tag Winter | Ah/Tag Winter | in h Sommer | Wh/Tag Sommer | AH/Tag Sommer | Anmerkung |
| Alde Pumpe | 12 | 23 | 8,00 | 184,00 | 15,33 | 0,00 | 0,0 | 0,00 | Keim Bedarf im Sommer |
| Telefunken TV | 12 | 17 | 5,00 | 85,00 | 7,08 | 3,00 | 51,0 | 4,25 | |
| Handy Laden | 12 | 20 | 2,00 | 40,00 | 3,33 | 4,00 | 80,0 | 6,67 | 4 Handy a 0,5 stunden alle 3 Tage laden |
| Licht | 12 | 10 | 7,00 | 70,00 | 5,83 | 4,00 | 40,0 | 3,33 | |
| Self SAT Antenne (WLAN) | 12 | 15 | 5,00 | 75,00 | 6,25 | 3,00 | 45,0 | 3,75 | |
| Auto Radio | 12 | 18 | 5,00 | 90,00 | 7,50 | 5,00 | 90,0 | 7,50 | |
| Wasserpumpe (WC, Wasser) | 12 | 50 | 0,50 | 25,00 | 2,08 | 0,50 | 25,0 | 2,08 | |
| Raspberry PI | 12 | 12 | 3,00 | 36,00 | 3,00 | 3,00 | 36,0 | 3,00 | |
| Festplatte | 12 | 6 | 3,00 | 18,00 | 1,50 | 3,00 | 18,0 | 1,50 | |
| Notebook laden | 12 | 32 | 0,50 | 16,00 | 1,33 | 0,50 | 16,0 | 1,33 | alle 2 Tage 1 Stunde laden |
| Switch | 12 | 32 | 2,00 | 64,00 | 5,33 | 2,00 | 64,0 | 5,33 | |
| Summe | 41,00 | 703,00 | 58,58 | 28,00 | 465,00 | 38,75 |
Komfort Betrieb – Notebook und Handy werden nicht geladen, Multimedia Anlage wird nicht eingesetzt.
| Gewerk | Volt | Watt | in h Winter | Wh/Tag Winter | Ah/Tag Winter | in h Sommer | Wh/Tag Sommer | AH/Tag Sommer | Anmerkung |
| Alde Pumpe | 12 | 23 | 8,00 | 184,00 | 15,33 | 0,00 | 0,0 | 0,00 | Keim Bedarf im Sommer |
| Telefunken TV | 12 | 17 | 4,00 | 68,00 | 5,67 | 3,00 | 51,0 | 4,25 | |
| Handy Laden | 12 | 20 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,0 | 0,00 | 4 Handy a 0,5 stunden alle 3 Tage laden |
| Licht | 12 | 10 | 7,00 | 70,00 | 5,83 | 4,00 | 40,0 | 3,33 | |
| Self SAT Antenne (WLAN) | 12 | 15 | 4,00 | 60,00 | 5,00 | 3,00 | 45,0 | 3,75 | |
| Auto Radio | 12 | 18 | 3,00 | 54,00 | 4,50 | 5,00 | 90,0 | 7,50 | |
| Wasserpumpe (WC, Wasser) | 12 | 50 | 0,50 | 25,00 | 2,08 | 0,50 | 25,0 | 2,08 | |
| Raspberry PI | 12 | 12 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,0 | 0,00 | |
| Festplatte | 12 | 6 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,0 | 0,00 | |
| Notebook laden | 12 | 32 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,0 | 0,00 | alle 2 Tage 1 Stunde laden |
| Switch | 12 | 32 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,0 | 0,00 | |
| Summe | 26,50 | 461,00 | 38,42 | 15,50 | 251,00 | 20,92 |
Notfallbetrieb – Es wird nur das Licht und die Alde & Wasser Pumpe verwendet.
| Gewerk | Volt | Watt | in h Winter | Wh/Tag Winter | Ah/Tag Winter | in h Sommer | Wh/Tag Sommer | AH/Tag Sommer | Anmerkung |
| Alde Pumpe | 12 | 23 | 8,00 | 184,00 | 15,33 | 0,00 | 0,0 | 0,00 | Keim Bedarf im Sommer |
| Telefunken TV | 12 | 17 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,0 | 0,00 | |
| Handy Laden | 12 | 20 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,0 | 0,00 | 4 Handy a 0,5 stunden alle 3 Tage laden |
| Licht | 12 | 10 | 7,00 | 70,00 | 5,83 | 4,00 | 40,0 | 3,33 | |
| Self SAT Antenne (WLAN) | 12 | 15 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,0 | 0,00 | |
| Auto Radio | 12 | 18 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,0 | 0,00 | |
| Wasserpumpe (WC, Wasser) | 12 | 50 | 0,50 | 25,00 | 2,08 | 0,50 | 25,0 | 2,08 | |
| Raspberry PI | 12 | 12 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,0 | 0,00 | |
| Festplatte | 12 | 6 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,0 | 0,00 | |
| Notebook laden | 12 | 32 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,0 | 0,00 | alle 2 Tage 1 Stunde laden |
| Switch | 12 | 32 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,0 | 0,00 | |
| Summe | 15,50 | 279,00 | 23,25 | 4,50 | 65,00 | 5,42 |
Somit benötige ich je nach Modus zwischen 23,25 und 58,5 Ah im Winter und im Sommer zwischen 5,5 und und 39 Ah.
Dimensionierung Solaranlage
Nach dem wir nun den Strombedarf ermittelt haben, wäre jetzt festzulegen in welchem Zeitraum autarke Reisen möglich sein sollten. Mein Ziel ist es, im Zeitraum von März bis Oktober durch Solarstrom autark zu sein. Am besten mit oben beschriebenem Luxus Modus.
Bei der Dimensionierung meiner Solaranlage hat mir sehr gut der Blogeintrag von campofant gefallen. Im Post ist ein Rechner enthalten mit dem sich der Ertrag einer Solaranlage ermitteln lässt unter Berücksichtigung der Anzahl der Solarmodul (Angabe Watt). Auch die Größe der zu verwenden Batterien lässt sich hier sehr gut ermitteln.
Das Ergebnis waren bei mir 300 Watt und eine benötigte Batteriekapazität von 210 AH (wahrscheinlich 2 Batterien parallel geschaltet). Bitte beachtet das ich in der Berechnung von 50 % Batteriekapazität ausgehe, hierbei soll die Batterie schonend verwendet werden um eine Tiefenentladung zu vermeiden. Anbei meiner Berechnung unter Berücksichtigung von Solar- Ertrag und Verbrauch.
Formeln:
Überschuss pro Tag= Ertrag pro Tag – Verbrauch pro Tag
Reichweite in Tagen = Batterkapzität x 50 % / Überschuss Pro Tag x -1
Ein negativer Überschuss bedeutet man ist nicht autark (Überschuss < 0)
| Betriebsmodus | Jan | Feb | Mär | Apr | Mai | Jun | Jul | Aug | Sep | Okt | Nov | Dez |
| Solar Ertrag bei 290 W in AH in De | 13 | 26 | 50 | 73 | 83 | 92 | 85 | 73 | 53 | 34 | 16 | 10 |
| Batterie in ah | 210 | |||||||||||
| Verbrauch Luxus Modus pro Tag | 58,58 | 58,58 | 48,67 | 38,75 | 38,75 | 38,75 | 38,75 | 38,75 | 38,75 | 48,67 | 58,58 | 58,58 |
| Überschuss Luxus Modus Tag | -45,58 | -32,58 | 1,33 | 34,25 | 44,25 | 53,25 | 46,25 | 34,25 | 14,25 | -14,67 | -42,58 | -48,58 |
| Status | nicht autark | nicht autark | autark | autark | autark | autark | autark | autark | autark | nicht autark | nicht autark | nicht autark |
| Reichweite in Tagen bei 50 % Batterieentladung | 2,3 | 3,2 | unendlich | unendlich | unendlich | unendlich | unendlich | unendlich | unendlich | 7,2 | 2,5 | 2,2 |
| Verbrauch Komfort Modus pro Tag | 38,42 | 38,42 | 29,67 | 20,92 | 20,92 | 20,92 | 20,92 | 20,92 | 20,92 | 29,67 | 38,42 | 38,42 |
| Überschuss Komfort Modus Tag | -25,42 | -12,42 | 20,33 | 52,08 | 62,08 | 71,08 | 64,08 | 52,08 | 32,08 | 4,33 | -22,42 | -28,42 |
| Status | nicht autark | nicht autark | autark | autark | autark | autark | autark | autark | autark | autark | nicht autark | nicht autark |
| Reichweite in Tagen bei 50 % Batterieentladung | 4,1 | 8,5 | unendlich | unendlich | unendlich | unendlich | unendlich | unendlich | unendlich | unendlich | 4,7 | 3,7 |
| Verbrauch Notbetrieb pro Tag | 23,25 | 23,25 | 14,3 | 5,42 | 5,42 | 5,42 | 5,42 | 5,42 | 5,42 | 14,3 | 23,25 | 23,25 |
| Überschuss Notbetrieb Modus Tag | -10,25 | 2,75 | 35,67 | 67,58 | 77,58 | 86,58 | 79,58 | 67,58 | 47,58 | 19,67 | -7,25 | -13,25 |
| Status | nicht autark | autark | autark | autark | autark | autark | autark | autark | autark | autark | nicht autark | nicht autark |
| Reichweite in Tagen bei 50 % Batterieentladung | 10,2 | unendlich | unendlich | unendlich | unendlich | unendlich | unendlich | unendlich | unendlich | unendlich | 14,5 | 7,9 |
Fazit Dimensionierung:
Um mein Ziel zu erreichen im Zeitraum März bis Oktober mit Solarstrom autark zu sein, werde ich ein Solarmodul von 300 Watt einsetzen bei einer Batteriekapazität von 210 AH. Die verwendeten Komponenten und ein Bericht über den Einbau werde ich in einem meiner nächsten Post bekannt geben.
