Infocenter Berechnung einer Inselanlage

Die genaue Berechnung einer Inselanlage ist eine komplizierte Angelegenheit. Da das Wetter aber sehr unregelmässig ist, sind auch die genau gerechneten Werte nur Anhaltspunkte d.h. man kommt nie um eine Überdimensionierung der Anlage herum, anschliessend einige Angaben für eine grobe Berechnung.
 
 
1 Berechnung des wöchentlichen Stromverbrauchs
 
1.1 Multiplizieren Sie Spannung mal Strom jedes Verbrauchers ( z.B. 0.9A x 12V = 11W) (Leistung eines Verbrauchers)
 
1.2 Multiplizieren Sie die Leistung jedes Verbrauchers mit der Zeit in Stunden die der Verbraucher täglich eingeschaltet sein wird (z.B. 11W x 4h = 44Wh) (Täglicher Energieverbrauch)
 
1.3 Addieren Sie alle Wattstunden aller Verbraucher: Lampe 44Wh + Radio 60Wh + Kühlschrank 360 Wh = 464 Wh (Täglicher Energieverbrauch aller Geräte)
 
1.4 Multiplizieren Sie die Wh aller Verbraucher mit der Anzahl Tage pro Woche wo die Anlage gebraucht wird. (z.B. 464 Wh x 2 Tage pro Woche = 928 Wh/Woche)  (Wöchentlicher Energieverbrauch aller Geräte)
 
2 Berechnen der zu produzierende Energie
 
2.1 Zwischen den Verbrauchern und den Stromerzeugern ist eine Batterie die Verluste verursacht. Eine neue Batterie hat einen Wirkungsgrad von ca. 85%, eine ältere z.B. 70%.
Teilen Sie die unter Punkt 1 berechnete Arbeit in Wh durch den Wirkungsgrad der Batterie. (z.B. 928 Wh/Woche : 0.7 = 1325 Wh pro Woche)
 
3 Berechnen der Grösse von Solarpanel oder Windturbine
 
Die Grösse des Solarpanels hängt von Ort, Jahreszeit, Neigewinkel und Himmelsausrichtung des Moduls ab. Überlegen Sie sich in welchen Monaten die Anlage in Betrieb ist. (z.B April bis September) Entnehmen Sie aus den Tabellen ganz unten in dieser Seite den Wert aus der Tabelle mit der tiefsten Zahl. (z.B. Ort Zürich, 45°, Ausrichtung Süd, der September hat die tiefste Zahl in diesem Fall 1502 Wh)
 
Beispielrechnung: Ein Panel mit 100W würde in einer Woche 1502 Wh produzieren, Sie brauchen aber nur 1325 Wh d.h 100W/1502x1325= 88 Watt
 
Theoretisch brauchen Sie in obigem Beispiel ein Panel mit einer Leistung von 88 Watt, es ist aber nötig die Anlage grösser zu dimensionieren, damit Sie auch funktioniert wenn ein September nicht dem metereologischem Mittelwert entspricht.
Ein Faktor von 1.1 bis 1.4 je nachdem wie sicher Ihre Anlage funktionieren muss ist empfehlenswert.
 
Das heisst in obigem Beispiel braucht es ein Solarpanel mit ca. 100 bis 125 W
 
Wird noch eine Windturbine oder ein anderer Energieerzeuger in die Anlage integriert kann das Modul entsprechend kleiner gewählt werden.
 
4 Berechnen der Grösse des Akkumulators
 
Standardmässig wird der Akkumulator so dimensioniert dass die Anlage 5 Tage weiterläuft, auch wenn es keine Sonne und Wind hat. Nach diesen 5 Tagen sollte der Akku nicht mehr als ca. 30% entladen sein, d.h. 70% der Kapazität sollte noch vorhanden sein.
 
Nehmen Sie die Wh aus Punkt 1.4   Wh / 7 Tage x 5 Tage / 3 x 10 / 12V (z.B. 928 (Wh) / 7 (Tage) x 5 (Tage) / 3 x 10 / 12 (Volt) = 185 Ah)
 
5 Bestimmen der Kabelquerschnitte
 
Der minimale Kabelquerschnitt wird durch die Erwärmung des Kabels bei einem Kurzschluss und durch die maximal tolerierbaren Verluste bestimmt.
 
Als Richtwert gilt, belasten Sie die Kabel nicht mit mehr als 4A pro 1 mm2
 
Bei kleinen Leitungslängen in Wohnwagen, Booten, Ferienhäusern etc. reichen normalerweise 2.5 mm2
 
Die Berechnung der Kabelverluste: Leitungslänge (m) / Querschnitt (mm2) x 0.0178 (Ohm/m/mm2) x Strom (A) x Strom(A) = Verluste in Watt
Beispiel: Kabel 20m hin und zurück 4mm2 Strom 10A:  20/4x0.0178x100 = 8.9 Watt
 
 
6 Energie die ein 100 Watt Panel pro Woche erzeugt in Wattstunden (Wh)
 
Zürich Breite.47.2°N, Länge 8.3°O 413 müM (Wh/Woche)
JanFebMrzAprMaiJunJulAugSepOktNovDez
3085781040146318482002211817711271732347231
Süd 30°4247701232157918481925207918871502886462347
Süd 45°4627701271154017331771192518101502924462385
Süd 60°4627701232142515401540169416171425924501385
Südwest/Südost 30°3856931155154018101925207918481425847424308
Südwest/Südost 45°3856931155146316941771192517331386847424347
Südwest/Südost 60°3856931078134815401579173315791309809424308
West/Ost 30°308539963138616941848196416561194693347231
West/Ost 45°308539924127115791694181015401117655308231
West/Ost 60°270462847115514251540165614251040578270193
Bern Breite.46.6°N, Länge 7.3°O 480 müM (Wh/Woche)
JanFebMrzAprMaiJunJulAugSepOktNovDez
3976581066142517901987216018361321758412308
Süd 30°5788701286152817831917211819371544955551450
Süd 45°6289161305147516631756195218441544989585493
Süd 60°6439161263135514751528170216671467974589508
Südwest/Südost 30°5167931201147517591910209818791455882501404
Südwest/Südost 45°5398091190141316521771195617901428886516424
Südwest/Südost 60°5397891132130114901579174816321344851504424
West/Ost 30°3776241005133216631844199817091240716389296
West/Ost 45°358589943124415441706184815901159674370281
West/Ost 60°331543866113213941536166714441063620339258
Basel Breite.47.3°N, Länge 7.4°O 270 müM (Wh/Woche)
JanFebMrzAprMaiJunJulAugSepOktNovDez
347604966135917752002216018131282758397273
Süd 30°4937971151145517791937212919171502974543397
Süd 45°53583511671409166317791967182915021013581435
Süd 60°54783511241297147515481717165914251001589450
Südwest/Südost 30°4437281078140517521925210618601413893493354
Südwest/Südost 45°4627391066134816441790196717711386901508373
Südwest/Südost 60°4587201013124414861598175916211305870501373
West/Ost 30°331574912127116521856199816861201716377258
West/Ost 45°312539855118615321713184815671128674358246
West/Ost 60°289497785108213861544166714251032620331227
St.Gallen Breite.47.3°N, Länge 9.2°O 670 müM (Wh/Woche)
JanFebMrzAprMaiJunJulAugSepOktNovDez
3856741190147518361937211017861282770412312
Süd 30°5709201494159818401871207518871498997558481
Süd 45°62498215361548172117171913179814981040593535
Süd 60°64798914981428152514981675162914251028601558
Südwest/Südost 30°5088321382154018131863205618291409912504424
Südwest/Südost 45°5358591382148217061733192117441386924520454
Südwest/Südost 60°5358391324136715401544172115981305893512458
West/Ost 30°3666391120137817091798195616631205728389296
West/Ost 45°3476041055129015861663181015481128689370281
West/Ost 60°323558970117414361502163214091036635339262
Sion Breite.46.1°N, Länge 7.2°O 518 müM (Wh/Woche)
JanFebMrzAprMaiJunJulAugSepOktNovDez
53583912901759213722602433206415401032578435
Süd 30°866119716291944214821792395219818481425874728
Süd 45°966128616711890200219872198209418601513955820
Süd 60°1013130516291740176317171902189017751517989866
Südwest/Südost 30°755107015021860211421682368212517291286770631
Südwest/Südost 45°809110915051794198720102206202517061321812681
Südwest/Südost 60°824109714401656178617861967185216091290816701
West/Ost 30°5087931213164019792087224519131440974547416
West/Ost 45°4857511140152818331925207117751348920520397
West/Ost 60°4506931047139016561733186316091236847485370
Davos Breite.46.5°N, Länge 9.5°O 1556 müM (Wh/Woche)
JanFebMrzAprMaiJunJulAugSepOktNovDez
647103215521925214821952260192515251066666508
Süd 30°11821605205221522160211422102029182515021113966
Süd 45°135517632141209820141929203719331836160212471120
Süd 60°144818172102193717751671177117441752161313091205
Südwest/Südost 30°1005140918712056210621062195197117091351963820
Südwest/Südost 45°11051490190219902002195620481879169013941040909
Südwest/Südost 60°11431494183318441806174018331717159813671055951
West/Ost 30°61698214631798199420332094179414321013639489
West/Ost 45°5939361382167918521883194016711348963612474
West/Ost 60°5588741278153616791698175215211236889574447
Chur Breite.46.5°N, Länge 9.3°O 590 müM (Wh/Woche)
JanFebMrzAprMaiJunJulAugSepOktNovDez
939123215941844197919792144193716861321847701
Süd 30°1055132816401790184818101975184416901394928789
Süd 45°1055132816401790184818101975184416901394928789
Süd 60°1113135115981648163215751717166716091398959835
Südwest/Südost 30°812110114711767194819712125187915821194751608
Südwest/Südost 45°878114314751706183318291979179015591224793658
Südwest/Südost 60°897113214091575165216291767163214671194793674
West/Ost 30°5318051190156718331902202117091332916535400
West/Ost 45°5087661120146316981759186715901251866512385
West/Ost 60°4747081028133215361586168214441143797474358
Locarno Breite.46.1°N, Länge 8.5°O 209 müM (Wh/Woche)
JanFebMrzAprMaiJunJulAugSepOktNovDez
5477701178137416902118228319871436832551435
Süd 30°878104714321448167120412245211016941047793708
Süd 45°978110914551390155518632064201016941082859789
Süd 60°1024111714051274138216171786181316091063882832
Südwest/Südost 30°7669471332140116482029222120441590966693643
Südwest/Südost 45°8249701324134015481883206719441563970743662
Südwest/Südost 60°8359511255122813941675184417751471932735678
West/Ost 30°5207281109128615751960211018441344785524412
West/Ost 45°4936851040119714591810194417091259739497393
West/Ost 60°458631951109013211625174815481151678458366
Bamako (Mali) Breite.12.5°N, Länge 7.5°W 480 müM (Wh/Woche)
JanFebMrzAprMaiJunJulAugSepOktNovDez
218325032506247624102322208720102218224822452060
Süd 30°267228112129220219521798167917402106239126762572
Süd 45°269127262310189015791417136714821890227226642614
Süd 60°255624871983148611511001101311701579202525032506
Südwest/Südost 30°246426492452223320441917176717832091229124832360
Südwest/Südost 45°240625182252197917591629152515791898214424022322
Südwest/Südost 60°222122681967167514481324126313361640191322062160
West/Ost 30°199822872295226822062125191718522037206420561887
West/Ost 45°181720752087206019981925174416861856187518711721
West/Ost 60°160518331840181317561690153614941640165616481521
Nairobi Breite.1.5°S, Länge 36.5°O 1640 müM (Wh/Woche)
JanFebMrzAprMaiJunJulAugSepOktNovDez
229523372298197517751563146315631937211020142121
Süd 30°161718402033195218831694154815751810176715281482
Süd 45°117014511740179417981640148214751613146311861074
Süd 60°724100913631548162515051355130913441101824681
Südwest/Südost 30°179019482064191318061617148615361806183316441644
Südwest/Südost 45°147116591821175216981532140114281632159813941355
Südwest/Südost 60°116713551540153615171386126712711409133611401078
West/Ost 30°210221442110182116361448135914511786194018521948
West/Ost 45°191319481921166314981324124713321632177116901775
West/Ost 60°168217211694147513281178110911861448156714981563
Pretoria Breite.25.5°S, Länge 28.1°O 1369 müM (Wh/Woche)
JanFebMrzAprMaiJunJulAugSepOktNovDez
261825032248183616791540165219372337246024912657
Nord 30°227523682375221023182279239925262645242922212248
Nord 45°192921102245221424412452256826032576221419171883
Nord 60°150517481990209424182476257625222352188715281444
Nordwest/Nordost 30°233323602287205220792014212922982495239122602329
Nordwest/Nordost 45°206421482152200621102083219122912391220220172044
Nordwest/Nordost 60°174018601925186320252029212121642175192917211709
West/Ost 30°240222952071169415481425152517862148226022832433
West/Ost 45°218320941894155914281317140916441967206420792210
West/Ost 60°192518561686139812861186126714751756182918361948
Sydney Breite.33.5°S, Länge 151.2°O 5 müM (Wh/Woche)
JanFebMrzAprMaiJunJulAugSepOktNovDez
2322212916291182100589798213671783226025032360
Nord 30°214121251771142814051355145518672114236423602129
Nord 45°189819601713144414941475157519642110222521061867
Nord 60°157116981567139015021513160519481987196717561528
Nordwest/Nordost 30°215620871694132812591197128616821975228723562156
Nordwest/Nordost 45°195219371617130912941251134017061925214821441940
Nordwest/Nordost 60°169017171478123212551240132116441786192518671671
West/Ost 30°213319641509109793683591212671648207922952168
West/Ost 45°194817981390102087078285111741521190620941975
West/Ost 60°17291602124792079371277410661367169818561752
La Paz (Bolivien) Breite.16.2°N, Länge 67.4°W 3630 müM (Wh/Woche)
JanFebMrzAprMaiJunJulAugSepOktNovDez
284524602495251422722118222125102822308030922895
Süd 30°225621752464286829182884297230422988282625062225
Süd 45°179418632241279529843015308430422803244920061729
Süd 60°126714631898255628682957300328532452193714251182
Südwest/Südost 30°239522212422270326602591268328182872284926412387
Südwest/Südost 45°205219752225258326332610268727412683254922722025
Südwest/Südost 60°167916821948234524642479253725262383217118601640
West/Ost 30°260622682298231820941952204823102595282228302649
West/Ost 45°237220712102212119211794188321182372257225722406
West/Ost 60°209118361867188717131602167918832102227222642121
Sevilla Breite 37.1°N, Länge 5.4°W 10 müM (Wh/Woche)
JanFebMrzAprMaiJunJulAugSepOktNovDez
966125118132067254527722918250620671490963832
Süd 30°152117212225218724492533271425532399197914131344
Süd 45°167518132248207122022218239523562360206015251494
Süd 60°172918062141184818481798195620372187202115521552
Südwest/Südost 30°133215482060211024332556272624912252179812511170
Südwest/Südost 45°140515792029199422252302246423182183181313011247
Südwest/Südost 60°140115251902179819481975212520602014173312821251
West/Ost 30°905116716751906233325292660229819061382901778
West/Ost 45°847108615521752212922982418210217561286843732
West/Ost 60°77898914011567189020292133187115791167770670
Hamburg Breite 53.3° N, Länge 9.4°O 5 müM (Wh/Woche)
JanFebMrzAprMaiJunJulAugSepOktNovDez
212454805135918251948180215631051585270162
Süd 30°3166431001152518871937181016941263782408258
Süd 45°3476931032150217941802169416401278828450289
Süd 60°3627081009140916171598151715131236832470304
Südwest/Südost 30°281578928145518441913178316321182712362223
Südwest/Südost 45°2966019321421175617981682157511741883385243
Südwest/Südost 60°262543870135917171775165615211105666339212
West/Ost 30°20043576612781702181316791463993554258154
West/Ost 45°19341272412011590168615631371939527246146
West/Ost 60°17738567011011448153214211255866489231139
Helsinki Breite 59.6° N, Länge 24.1°O 5 müM (Wh/Woche)
JanFebMrzAprMaiJunJulAugSepOktNovDez
1003437931371203723332098155288640811662
Süd 30°1935741120164822142406219817631117601185123
Süd 45°2236471201166321442287210217441155651208146
Süd 60°2436851220159819792060190616361136674223162
Südwest/Südost 30°1624971009154821412364214816821036535162104
Südwest/Südost 45°1815431051154420792256206016561047562177119
Südwest/Südost 60°1935541040147519372067189815591013562181127
West/Ost 30°963357621301191021751960146384339711262
West/Ost 45°923237351240180220441844139080938110858
West/Ost 60°893086931155166718831702129075535810054

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