Auf die Motivation hin mal wieder öfter was zu Posten stelle ich hier kurz eine kleine Insel-PV vor, die ich letztes Jahr gebaut habe.
Mittlwerweile hat die Anlage sich auch im Winter gut bewiesen und läuft prima.
Die Anlage ist auf einem Stall installiert, der etwas abgelegen steht. Ein Kabel dorthin zu verlegen ist nicht ohne weiteres möglich, da dazu ein öffentliches Grundstück gequert werden muss.
Auch ein Anschluss an das öffentliche Stromnetz ist schwierig, da auch hier der Kabelweg lang wäre und über mehrere Grundstücke führt.
Und da der jährliche Verbrauch ohnehin sehr gering ist (nur etwas Licht + Weidezaungerät), ist es auch irgendwie sinnlos für 20kWh den Zähler und die Netznutzung zu bezahlen, von der Investition in einen "richtigen" Stromanschluss ganz zu schweigen. Also Inselnetz.
Fangen wir mal bei der DC-Seite an.
Ich hatte das Glück, für wenig Geld an einen Posten gebrauchte Module zu kommen. Diese sind schon einige Jahre alt und stammen aus einem PV-Park, der ein "repowering" bekommen hat, d.h. die alten Module wurden durch neue ersetzt.
Die Module haben dementsprechend nur 240W und nicht den allerbesten Wirkungsgrad, aber dafür habe ich ausreichend viele

Das Dach ist mit Trapezblech eingedeckt, die Montage ist also kein Problem. Für PV-Anwendungen gibt es verschiedenstes Montagematerial.
Ich habe mich für eine aufgeständerte Montage entschieden, das bringt leicht höhere Erträge und vor allem reinigen sich die Module im Regen selbst.
Die Module werden mit End- und Mittenklemmen und Aluschienen geklemmt, Schienen wiederum sind mit Aluprofilen aufgeständert und über Winkel mit Gummidichtung mit dem Dach verschraubt.
Die Idee mit den Winkeln war nicht grad die beste Idee, dafür gibt es eigentlich richtige Trapezblechschuhe oder zumindest Kurzschienen. Aber nachdem ich zwei mal zwei Schrauben nachgezogen habe ist es dicht, die Quote ist nicht so schlecht

Falls es doch noch Probleme macht, muss zumindest an der Wetterseite die bessere Lösung her.
Ansonsten ist zur Montage nicht viel dazu, am besten gehts zu Zweit. Eine Schnur zu spannen, damit alles schön grade wird, ist auch kein Fehler. Ich habe etwas rumgerechnet wie viel Ertrag im Winter zu erwarten ist und mich für 6 Module mit in Summe 1440Wp entschieden. Ausrichtung ist Ost.
Wenn die Module auf dem Dach befestigt sind, kann es an die Stringverkabelung gehen. Dazu gibt es Solarkabel, MC4-Stecker und Y-Verbinder. Es sind immer zwei Module in Reihe verschalten und dann die 3 Strings parallel.
Die Erdung sollte man auch nicht vergessen, also am besten das Ganze Gestell noch einmal separat durchverbinden. Die DC-Spannung ist hier mit rund 75V nicht besonders hoch für PV-Anwendungen, aber manchmal gibts ja auch Gewitter und da ist eine gute Erdung nie verkehrt.
Nicht im Bild zu sehen ist ein zusätzlich montierter Einstrahlungssensor, dazu später mehr.
Das wars dann auch schon mit der Modulmontage. Die ganzen Kabel sind in einem Schutzrohr vom Dach heruntergeführt. Dabei nicht den Bogen vergessen, damit der Regen abtropfen kann und nirgendwo reinläuft.
Da im Stall kein Platz ist und ich einen unter Umständen brennbaren Lithiumakku umgeben von Heu und Stroh doch nicht so toll finde, ist die ganze Elektronik in einem ausgedienten Kabelverteiler im Außenbereich untergebracht.
Die Kabel vom Dach wurden im Schutzrohr im Erdreich ca. 5m bis zum KV verlegt, dabei wurde gleich noch ein Erdungsband mitverlegt und zwei Tiefenerder eingeschlagen.
Der KV wurde erst einmal entmoost und zerlegt, mit der Flex passend gemacht, sauber gekärchert und hat einen Rittalschrank eingeflanscht bekommen.
Der Innenschrank ist wichtig, damit kein Viehzeug reinkriechen kann.
Nun zum interessanten Teil - was kommt auf die Montageplatte?
Beeinträchtigt von der Arbeit (Schaltschrankplanung, manchmal den ganzen Tag

Nach einiger Überlegung habe ich einen Laderegler und einen Inverter von Victron verbaut. Kommt zwar wie auch die No-Name-Geräte aus China, ist im Gegensatz zu diesen aber gut dokumentiert.
Der Laderegler (MPPT) macht aus den 0...75V DC von den Modulen ca. 12V DC um den Akku zu laden und kümmert sich im den Ladealgorithmus sowie den Tiefentladeschutz. Der Inverter stellt 230V zur Verfügung, ausreichend für kleine Lasten wie z.B. Ladegeräte oder Wasserpumpen.
Sonst läuft alles auf 12V, auch die Beleuchtung.
Der Akku besteht aus 4 80Ah LiFePo4-Zellen. Die Zellen sind mit Heizfolie und Kaptonklebeband in einem 20x20mm-Aluprofilrahmen eingepasst, mit 20mm Styropor allseitig isoliert und mit GFK-Platten verkleidet. Man hat ja das Problem, dass man LiFePo4 bei Frost nicht laden sollte, sonst sind die Zellen schnell Schrott. Also ist der Akku beheizt. Zum Laden lässt sich der Akkupack zudem bequem transportieren.
Ergänzt sind noch ein Victron Battery Sense (dieses kommuniziert per Bluetooth mit dem Laderegler und verhindert ein Laden bei Frost - bzw. hat der Laderegler auch einen internen Temperaturfühler, aber der ist ja nicht beheizt, d.h. die Messung stimmt nicht), ein DS18B20 als zweiten Temperaturfühler und einen Bimetall-Temperaturschalter, der die Stromversorgung der Heizfolie unterbricht, falls 40°C überschritten werden.
Das ist der Reserveschutz, damit der Akku nicht gekocht wird falls der Zweipunktregler für die Temperaturregelung ausfällt.
Für die Steuerung der Anlage ist ein Raspberry Pi mit Codesys verbaut. Dieser hat eine kleine Platine spendiert bekommen, die 8 digitale Eingänge, 8 digitale Ausgänge und 8 analoge Eingänge als Schnittstelle zur Außenwelt bereitstellt.
Damit lässt sich die verfügbare Leistung vom Einstrahlungssensor auslesen (die Anlage entscheidet im Winter, wann es sich lohnt den Akku zu heizen und dann laden zu können und wann nicht) und die Relais steuern (v.a. Licht, Akkuheizung, Inverter ein/aus etc.).
Daneben hängt ein zweiter Raspi mit Victron OS, um Daten vom Laderegler einzusammeln und zum Monitoring zu senden. Und ja, die Anlage hat sogar Fernzugriff und Internet, der schwarze Kasten neben den Raspis ist ein RUT240 mit SIM-Karte

Dazu kommt noch eine Menge Kleinfutter wie Klemmen, Sicherungen und Relais.
Das Verdrahten hat was meditatives.
Und so sieht der Spaß fertig installiert aus:
Soweit zum ersten Teil. Im nächsten Beitrag schreibe ich noch etwas zur Software, Netzwerktechnik, Fernzugriff, Monitoring und wie sich die Anlage im Betrieb macht.
Fragen immer gerne stellen und falls Interesse besteht kann ich zu Details mehr Infos geben
