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)

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