Solarstromversorgung für Ladegeräte am Flugplatz

Hallo zusammen,
Hat jemand Erfahrung mit der Auslegung von einer Solarstromversorgung für 12 Volt Batterien?

Wir haben inzwischen viele 10 und 12 Zeller am Platz und es stellt sich immer mehr die Frage, mehr Packs zulegen oder am Platz nachladen.
Aus dem PKW scheidet aus, da es bei den gebrauchten Leistungen schnell zum Fußgänger macht :-)

Eine kleine Solaranlage mit einer 88Ah Batterie gibt es zwar schon am Platz, aber die ist nicht wirklich geeignet um im Halbstundentakt 10 Zeller nachzuladen.

Ich hätte da an 2 Stück 12 Volt Batterien mit 200 Ah (400Ah) gedacht. Wie groß legt man dann dafür die Solarpanele aus?
und was passiert, wenn die Woche über nichts oder nur wenig Energie entnommen wird?

Für gute Tipps bin ich sehr dankbar.

Guten Rutsch ins neue Jahr
Ernst

Da gilt es noch ein paar Randbedingungen zu bestimmen. Zum Beispiel:

Fliegen die Leute wirklich unter der Woche weniger? Bei uns gehören die 12s-Heli-Freaks tendenziell eher zu den Rabauken, ohne geregelte Arbeitszeit und so, die brauchen auch montags Strom.

Fliegen die Leute auch bei schlechterem Wetter viel? Schon eine Wolke mindert die Solarerträge stark.

Sind die Leute rücksichtsvoll oder kommen sie schon mit leeren 12s-Akkus am Flugplatz an?

Sind das eher Heli- oder Flächenpiloten?

Kommt da noch etwas dazu? Wenn schon, denn schon... Kühlschrank, Küche, Miniheizung...

Diebstahlsschutz?

Persönlich reicht mir bei schönem Wetter mein 100-Watt-Panel samt kleiner Pufferbatterie für meine mittelgroßen Modelle. Hätte ich 12s-Helis, bräuchte ich eines mit 200 Watt bei mittlerer Pufferbatterie oder vielleicht 150 Watt bei großer Pufferbatterie.

Die Dimensionierung der Anlage hängt auch ein wenig davon ab, ob man den Benutzern etwas Mitdenken zumuten kann (z.B. Schönes Wetter = mehr Flüge, an Spitzentagen vielleicht selber ein wenig Strom mitbringen etc.).

Verhalten der Kolegen

Verhalten der Kolegen

Servus Ron Dep,
danke für Deinen Beitrag,
Die Kolegen sind schon etwas erzogen worden. Die, die da meinten nur am Platz mit '"sauberer Energie" zu laden haben schon das Veto bekommen
Derzeit muss jeder zuhause laden und das Anzapfen der Batterie am Platz ist untersagt.
Nach Aussage unserer Vorstandschaft haben wir derzeit ein Modul mit 220Watt und hatten mal eine Pufferbatterie mit 120Ah. Die wurde aber von den "Sauber Tankern" getötet und jetzt steht da nur noch eine 80Ah Batterie und die versorgt am Abend mal paar Lämpchen und ein -zweimal eine Wasserpumpe. Das Laden von Akkus ist derzeit untersagt.

Es stimmt schon, geflogen wird eigentlich die ganze Woche und tendenziell sind die Helis mehr Wochentags da.
Ich habe mir vorgestellt, das Panel zu verdoppel (440Watt) und dann 400 Ah Batterien dranhängen.
Für die Lader gibt es dann nur noch einen Klemmleiste die ab 11,9 Volt Stomlos geschaltet wird und keiner darf mehr direkt an die Batterien.
Wenn dann von den Usern noch ein wenig Energie zwischen den Ohren für die Tagesgegebenheiten verwendet wird, sollten doch am Tag ca. 30 Packs zu laden sein. und damit kommen wir normalerweise auch an die Grenzen des zur Verfügung stehenden Flugraumes.

Oder hälst Du die Paarung 440 Watt und 400 Ah Batterie für ungeeignet?

Gruß
Ernst

Wenn Du schon das Solarpanel duplizieren möchtest, warum gehst dann nicht auf 24V mit z.B. 200Ah-Batterien?
12V kannst trotzem noch anzapfen für kleinere Ladegeräte.

DJBlue schrieb:

Wenn Du schon das Solarpanel duplizieren möchtest, warum gehst dann nicht auf 24V mit z.B. 200Ah-Batterien?
12V kannst trotzem noch anzapfen für kleinere Ladegeräte.

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Ja mir ist schon klar, dass es mit 24 Volt einfacher wäre; (Regler, Leistungsausbeute,Kabelquerschnitte usw.) aber es sind die Kolegen mit 24 Volt tauglichen Ladern in der Minderzahl.
und ich stell mir die 400 Ah bei hohen Ladeströmen günstiger vor

Wir hatten bei uns am Platz früher zwei Panels mit einer summierten Leistung von 180 Watt und einen 12V 230Ah Solarakku.
Der Akku wurder älter und es gab immer mehr 12s Helis bei uns. Wenn wir da mehr als 50A aus dem Akku gezogen haben ist die Spannung eingebrochen so das die Lader abgeschaltet haben. Aber der Akku war wie gesagt schon alt und vom Bleiakku bis zu den Ladern ist auch einiges an Spannung verloren gegangen.


Dann haben wir vor (ich glaube) 2 Jahren aufgerüstet.
Wir haben uns ebenfalls für 12V entschieden, denn es gibt jede Menge Vereinskollegen die Lader haben die keine 24V können. 24V wäre für 12s Lader natürlich viel besser, aber das geht nun mal nicht.
Der alte Akku wurde entsorgt und wir haben einen 12V "Panzerplatten OPzS" Bleiakku mit 560Ah geholt. Was genau diese Bezeichnung mit den Panzerplatten bedeutet kann ich dir nicht sagen, ich weiß nur dass es sich dabei um extrem langlebige Bleiakkus handeln soll. Der Akku besteht auch aus 6 einzelnen 2V Zellen. Eine Zelle wiegt 30kg, also komplett 180kg. Man kann die Zellen auch öffnen und Wasser nachkippen. Das ist auch notwendig, da der Solarladeregler die Akkus manchmal absichtlich auf eine hohe Spannung lädt, so dass sie gasen.

Die alten Solarzellen mit 180 Watt sind geblieben und dann haben wir noch 3 zusätzliche Solarzellen angeschafft. Ich glaube die Module haben jeweils 150 Watt. Kann aber auch sein dass die jeweils 200 Watt haben. Das weiß ich nicht genau.
Also 180 + 3*150 = 630 Watt bzw. 180 + 3*200 = 780 Watt
Die neuen Solarzellen werden mit einem MPPT Solar Laderegler betrieben.

Das ganze System wird von einem "Akkucomputer" überwacht. Der misst den aktuell fließenden Strom und zeigt die momentan im Bleiakku vorhandene Kapazität an: http://www.votronic.de/index.php/de/produkte/mess-anzeigegeraete/lcd-batterie-computer#beschreibung.


Das ganze System ist mit einer 100A Schmelzsicherung abgesichert. Verkabelung vom Akku zur Entnahmestelle sind 75mm²
Wenn wir drei 12s gleichzeitig laden kommen wir an die 100A ran, dann müssen wir aufpassen dass wir nicht zu weit drüber gehen wegen der Sicherung. Wir überlegen die Sicherung gegen eine 150A auszutauschen. Allerdings passiert das auch nicht so oft das wir an die 100A dran kommen.
Wenn die Sonne scheint haben wir die Energie die von der Sonne kommt zusätzlich zur Verfügung. Der Strom der von der Sonne direkt zu den Ladern fließt geht nicht über die Sicherung.
Wenn die Sonne voll scheint und kein Verbraucher angeschlossen ist wird der Bleiakku Mittags mit ca. 40A bis 45A aufgeladen.
Wenn man im Sommer Abends fliegen war und dann am nächsten Tag Mittags zum Flugplatz kommt sind meist schon wieder über 100Ah nachgeladen worden.

Seit dem wir die neue Anlage haben war der Akku noch nie tiefer als 250Ah Restkapazität entladen. Meist werden nur 50-200Ah entnommen.


Im Winter gibt es auch keine Probleme. Da gibts weniger Sonne, aber es wird auch deutlich weniger geflogen...das passt gut.



Wenn der Akku voll ist und eine Woche nichts entnommen wird passiert: Nichts
Was soll passieren? Der Laderegler ist intelligent und macht immer das richtige


Was noch wichtig wäre: Unbedingt Bleiakkus nehmen die für solche Belastungen gemacht sind. Also z.B. KEINE LKW oder PKW Starterbattieren nehmen.

schmie schrieb:

Wenn dann von den Usern noch ein wenig Energie zwischen den Ohren für die Tagesgegebenheiten verwendet wird, sollten doch am Tag ca. 30 Packs zu laden sein.

Oder hälst Du die Paarung 440 Watt und 400 Ah Batterie für ungeeignet?

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Also 30 Ladungen finde ich etwas optimistisch. Oder meinst du, auch etliche kleine 3s-Flieger eingerechnet, die den durchschnittlichen Bedarf pro Ladung stark drücken?

Auf Leute, die keinen 24-Volt-Lader haben, würde ich übrigens keine Rücksicht nehmen. Wer mit 12-Volt lädt, hat offenbar ohnedies keinen großen Strombedarf.

uff, das mit den 30 Packs laden habe ich gar nicht gesehen...
30 Ladungen mit jeweils 10s5000?

Zunächst mal: Bist du wirklich sicher dass 30 Ladungen absolviert werden sollen? Das ist echt ne Menge Holz.
Die benötigte Energie für einen 10s5000er Lipo liegt bei Pi mal Daumen 200Wh.
Bei 30 Ladungen wären das insgesamt 6000Wh, also 6 kWh.
Dann sollte man einen Bleiakku mit mindestens 10 kWh haben. (Bleiakku zu tief entladen = schlecht)

Das wäre dann also rechnerisch ein 12V Bleiakku mit 833Ah oder eben ein 24V Akku mit 416Ah.

Die Leistung der Solarzellen sollte dann in Richtung 1000 Watt gehen....kommt halt drauf an wie viel Tagen in der Woche geflogen wird.

Ron Dep schrieb:

Auf Leute, die keinen 24-Volt-Lader haben, würde ich übrigens keine Rücksicht nehmen. Wer mit 12-Volt lädt, hat offenbar ohnedies keinen großen Strombedarf.

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Das sagst du so einfach
Aber es geht ja hier nicht um eine Privat Anlage für ein paar 12s Flieger sondern um eine Vereinsanlage wenn ich das richtig verstanden habe. Da kannst du nicht einfach sagen dass man auf die 12V Lader keine Rücksicht nimmt...

Das wäre dann also rechnerisch ein 12V Bleiakku mit 833Ah oder eben ein 24V Akku mit 416Ah.

Die Leistung der Solarzellen sollte dann in Richtung 1000 Watt gehen....

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Also das finde ich jetzt wiederum etwas üppig bemessen. Mit so einer fetten Batterie und so fetten Solarpanels kannst ja fast 60 Ladungen machen.

Aber stimmt schon, wenn man auch Schlechtwetter überbrücken muss, können Reserven nicht schaden. Soferne sie nicht gestohlen werden.

ja das stimmt schon, allerdings musst du auch berücksichtigen dass man Bleiakkus nicht zu tief entladen sollte und bei Hochstromentladungen erreichen die Bleiakkus die aufgedruckte Kapazität ja auch nicht unbedingt.
Von daher muss da schon ein gescheiter Puffer her, dazu kommt noch das von dir bereits angesprochene Schlechtwetter.

30 Ladungen für 10s5000 sind wie gesagt 6 kWh.
Rechnerisch wären das 500Ah bei 12V.
Aber dafür reicht ein 500Ah Bleiakku eben bei weitem nicht. Tiefer als 80% sollte der Akku auf gar keinen Fall entladen werden, besser nur 60-70%.

Bei 80% Entladung müsste der Akku 625Ah haben
Bei 70% Entladung müsste der Akku 714Ah haben
Bei 60% Entladung müsste der Akku 833Ah haben

In der Praxis scheint ja während der Entladung ja auch hoffentlich ein bisschen die Sonne, so das sagen wir einfach mal pauschal 100Ah von der Sonne im Laufe des Tages kommen sollten (an einem sonnigen Tag deutlich mehr).
Und es werden ja auch nicht unbedingt jeden Tag 30 Ladungen absolviert. So könnte man sagen dass dann auch ca. 600Ah reichen sollten.

Aber wenn dann eine Woche lang viel geflogen wird, aber nicht viel Sonne scheint siehts düster aus...Allerdings wird ja auch bei schlechtem Wetter deutlich weniger geflogen.


Wir haben bei uns noch aus den Zeiten unseres alten Akkus und unseren alten Solarzellen noch einen Generator. Einen Benzinmotor der dann eine PKW Lichtmaschine antreibt. Seit dem wir den neuen Akku und die neuen Solarpanels haben, haben wir den nie wieder gebraucht. Aber damals haben wir den Generator oft angeschmissen...

Dann haben wir vor (ich glaube) 2 Jahren aufgerüstet.
Wir haben uns ebenfalls für 12V entschieden, denn es gibt jede Menge Vereinskollegen die Lader haben die keine 24V können. 24V wäre für 12s Lader natürlich viel besser, aber das geht nun mal nicht.
Der alte Akku wurde entsorgt und wir haben einen 12V "Panzerplatten OPzS" Bleiakku mit 560Ah geholt. Was genau diese Bezeichnung mit den Panzerplatten bedeutet kann ich dir nicht sagen, ich weiß nur dass es sich dabei um extrem langlebige Bleiakkus handeln soll. Der Akku besteht auch aus 6 einzelnen 2V Zellen. Eine Zelle wiegt 30kg, also komplett 180kg. Man kann die Zellen auch öffnen und Wasser nachkippen. Das ist auch notwendig, da der Solarladeregler die Akkus manchmal absichtlich auf eine hohe Spannung lädt, so dass sie gasen.

Die alten Solarzellen mit 180 Watt sind geblieben und dann haben wir noch 3 zusätzliche Solarzellen angeschafft. Ich glaube die Module haben jeweils 150 Watt. Kann aber auch sein dass die jeweils 200 Watt haben. Das weiß ich nicht genau.
Also 180 + 3*150 = 630 Watt bzw. 180 + 3*200 = 780 Watt
Die neuen Solarzellen werden mit einem MPPT Solar Laderegler betrieben.

Das ganze System wird von einem "Akkucomputer" überwacht. Der misst den aktuell fließenden Strom und zeigt die momentan im Bleiakku vorhandene Kapazität an: http://www.votronic.de/index.php/de/produkte/mess-anzeigegeraete/lcd-batterie-computer#beschreibung.


Hallo zusammen,

danke für Eure Erfahrungen.
Mit 30 Ladungen habe ich natürlich alles gemeint. Auch die 3, 4, 5 Zeller. Es soll ja auch gerade die Jugend davon provitieren. Darum auch die 12 Vol Anlage, damit alle Ihren Lader weiterverwenden können.

Was habt Ihr denn für die Anlage ausgegeben?
ich denke mal so eine Spezailbatterie steht nicht gerade am Supermarkteingang :-)

Gruß aus dem kalten Bayern
Ernst

Ok, wenn du mit 30 Ladungen auch die kleinen Lipos meintest sollten auch 400-500Ah reichen.
Die genauen Kosten unserer Anlage weiß ich nicht. Der Panzerplattenbleiakku hat soweit ich weiß ca. 700 € gekostet
Die restlichen Kosten weiß ich nicht, müsstest du selber mal recherchieren.

Für die Kostenbewussten:
Wir haben einfach mehrere gebrauchte ausrangierte USV Batterien und Solarbatterien parallelgeschaltet, was so an Platz in den Unterschränken verfügbar war. So um die 6-8 Stück, müssten ca. 6-800Ah sein, je nach dem was die gebrauchten tatsächlich noch haben.

Es hat sich rausgestellt, daß das 180W Panel eigentlich nicht zu klein war. Die Kapazität hats gebracht. Schliesslich hat der Lader die ganze Woche Zeit, die Sammler zu füllen. Es gibt halt Spitzenzeiten, da wird die Kapazität gebraucht, aber das ist eben nicht jeden Tag.
Wir haben bislang ein 12V System. Über 24V haben wir nachgedacht, aber das würde die Peak Belastung des Systems weiter vergrößern, weil die Power-User mit ihren 12S Balken halt auch schneller tanken würden. Die "12V-Bremse" motiviert halt auch, bereits mit geladenen Akkus an den Platz zu kommen. So gehts bislang...

Kann man eigentlich Solar-Panele aus eigenem Bestand, die man freundlicherweise zum Wohle aller mitbringt, einfach parallel anschließen und abends dann wieder mitnehmen?

Ja, wenn sie ähnliche Spannungsdaten haben (z.B. die für 12V Systeme üblichen ca. 18-19V Nennspannung / 21-23V Leerlaufspannung). Sie "einigen" sich quasi auf eine Lastspannung und jedes gibt soviel Strom ab wie es kann. Ein MPP Tracking Regler kann aus diesem "ungleichen Verbund" noch die beste Summenleistung rausholen. Wenn er den Strom denn noch schafft.

Wenn das zusätzliche Panel mit eigenem Laderegler kommt, auch kein Problem. Auf das Batterienetz mit drauf und gut. Spannung wird vom Batterie Ladezustand vorgegeben, und die Ladeströme addieren sich. Jeder Lader überwacht selbst die Ladeschlussspannung.

Hallo,

ich habe mal gelesen, dass wie bereits unten angedeutet, ein grosses Paneel die kleinen praktisch "wegdrückt" und die kleinen so gut wie keinen Beitrag zur Gesamtleistung leisten.

Leider hab ich den Beitrag so schnell nicht gefunden, das war in einem Camping Forum mit dem Thema Solarstromversorgung am Boot.
Das Ergebnis war dass nur gleich starke Paneele gut zusammenarbeiten und auch da die Leistung sich nicht einfach addiert.

Das war bei unserer Anlage aber nicht das Problem.
Das Entscheidende Teil war immer die Batterie. Bei Nennenswerter Stromentnahme war die Spannung gleich runter, obwohl es eine teure 200Ah Solarbatterie war und sie voll geladen war. Der Spannungsabfall war einfach zu gross, auch bei direktem Anschluss an der Batterie. Der Laderegler hat die Paneele bei Ladeendspannung abgeschaltet und das wars, da nützt kein noch so grosses Paneel was.
Der Frust war gross, ein Haufen Geld ausgegeben und das Ergebnis war nicht zufriedenstellend.
Ideal wäre die Spannung ev. durch eine zusätzliche ( 7 statt 6 ) 2V Zelle anzuheben, dazu wird ein einstellbarer Laderegler benötigt.
Die 12V Ladergeräte können meist bis 15V.
Dasn haben wir aber nicht mehr versucht, die Paneele wurden entwendet.

Wir haben schlussendlich einen Stromanschluss zu einem 800m entfernten Anschlusspunkt errichtet.

lg
Manfred

manfred_k schrieb:

die Paneele wurden entwendet.

Zum Vergrößern anklicken....

Das ist leider das Hauptproblem heute, weswegen sämtliche Berechnungen schnell über den Haufen geworfen werden.

Ohne Diebstahlsgefahr könnte man Solaranlagen super planen, da ja die Panele selber kaum noch relevant viel kosten, und die teueren Pufferbatterien bei großen Panelen vergleichsweise klein gehalten werden könnten.

Wenn die Sonne scheint haben wir die Energie die von der Sonne kommt zusätzlich zur Verfügung. Der Strom der von der Sonne direkt zu den Ladern fließt geht nicht über die Sicherung.



Bedeutet das, ihr habt Entnahmestelle zwischen Solarregler und Batterie?
Wenn dann die 100A Sicherung mal raus is, können die Panele nirgends mehr hin?
Euren Überwachungscumputer habt Ihr dann direkt an der Batterie und der zeigt Euch Lade und Entladesröme?
Ich wollte das eigentlich so verkabeln, dass die Entnahmestelle überwacht und bei Unterschreitung von11,9 Volt unterbrochen wird. Die Panele wollte ich mit Regler direkt zur Batterie legen
Mit wieviel mm2 seid Ihr dann von den Panelen runter?

Ja genau, die Entnahmestelle ist zwischen Laderegler und Batterie



Also so:
Solarpanel <==> Laderegler <==> Entnahmestelle <==> Akkucomputer und 100A Sicherung <==> Batterie

Das das so angeschlossen ist liegt bei uns aber auch an den örtlichen Gegebenheiten, glaube ich zumindest
Das Anzeige Display vom Akkucomputer befindet sich unmittelbar an der Entnahmestelle, die Messeinrichtung vom Akkucomputer ist halt direkt an der Batterie.



Die Sicherung ist noch nie rausgeflogen, aber selbst wenn das passieren sollte, die Laderegler sind ja nicht dumm, ich denke nicht das da was passiert.
Der Akkucomputer zeigt die Spannung gemessen direkt an der Batterie, Lade/Entladestrom, und die aktuelle Kapazität des Bleiakkus.

Eine Spannungsüberwachung haben wir gar nicht. Das wichtigste Kritierium bei uns ist eigentlich die Kapazität und das der Strom von 100A nicht überschritten wird. Allerdings ist es halt bei uns auch so dass die Batterie in den 2 Jahren wo wir das System jetzt so haben noch nie kiritsch tief entladen wurde. Wenn würde ich die Spannungsüberwachung direkt an der Batterie messen lassen und nicht an der Entnahmestelle. Bis zu der Entnahmestelle gibt es ja wieder einen Spannungsabfall, der aber ja für die Batterie völlig egal ist.

Wie viel mm² wir von den Panelen runter zum Laderegler haben weiß ich nicht. Die drei großen Panele sind auch in Serie geschaltet, die liefern also eine Spannung von um die 50V. Der MPPT Laderegler macht daraus dann die 12V.
Die beiden alten Panel sind 12V Panel, die haben einen eigenen (linearen?) Laderegler.

Unsere hat sich langsam entwickelt. Wir haben mit 100Wp und einem 30A Regler begonnen an einer alten ~100-150Ah Batterie. Inzwischen wurde das mehrfach erweitert. Wir haben jetzt 4 unabhängige Systeme mit jeweils 30A Regler, ~200Wp Solar und 200Ah. Die Ausgänge gehen alle über die Regler, die bei 30A abschalten -> max ~360W. Damit kann man keine Monster Ladegeräte voll betreiben, aber wir haben auch keine Durststrecken mehr am WE. Wir haben einige Piloten mit 10-12s Flugzeugen und Helis. Unter der Woche dürfte eher weniger los sein.
Eine Querverschaltung wäre wohl besser für die Akkus, andererseits haben wir so eine hohe Redundanz, da ein Fehler immer nur ein System betrifft und eine Reparatur die anderen nicht beeinträchtigt. Wenn die Sonne scheint und nur kleinere Akkus geladen werden, brauchen wir gar nichts aus den Batterien.

RK