LiFePo4 Powerstation – mobiler Speicher für die PV-Inselanlage
Powerstation für das Gartenhaus: das Tierhaus im Garten mit seiner großen Vogelvoliere benötigt Strom für die Beleuchtung und die Diesel Heizung. Um die Stromkosten nachhaltig zu reduzieren habe ich eine PV-Inselanlage gebaut welche den Strom der Photovoltaikmodule in speziellen Solarbatterien speichert.
Diese Batterien sollen nun durch einen mobile LiFePo4 Akku ersetzt werden.
Ausgangszustand
Die beiden Vogellampen im Tierhaus habe ich so programmiert, dass sie täglich jeweils eine Stunde vor Sonnenaufgang eingeschaltet und eine Stunde danach wieder ausgeschaltet werden. Am Abend, zum Sonnenuntergang erfolgt die gleiche Schaltung.
Die Lampen leuchten also täglich vier Stunden mit einem Verbrauch von insgesamt 100W. Auf das Kalenderjahr ergibt sich somit ein Verbrauch von 146 kWh oder knapp 50 Euro.
Zusätzlich benötigt die Dieselheizung über die Wintermonate etwas Strom für das Heizen des Tierhaus. Pro Nacht sind dies ca. 400W die sich über den Winter auf gute 50 kWh addieren.
Insgesamt komme ich also auf Stromkosten von 60 Euro pro Jahr wenn ich rund 0,30 Euro pro kWh zu Grunde lege.
Da ich auf dem Gartenhaus den notwendigen Platz habe, und auch das erforderliche Interesse meinerseits vorhanden war, entschloss ich mich 2019??? die Stromversorgung über eine autarke Photovoltaik Inselanlage sicher zu stellen.
Die Anlage besteht aus 4 PV-Modulen mit jeweils 130W. Jeweils zwei Module sind in Reihe geschaltet und danach als Parallelschaltung angeschlossen.
Der erzeugte Sonnenstrom wird über einen Wechselrichter in drei 12V Solarbatterien mit jeweils 120Ah eingespeist. Ein Laderegler wandelt den Gleichstrom aus den Batterien anschließend in 220V Wechselstrom für das Tierhaus.
Wenn der Ladezustand der Batterien zu niedrig wird, schaltet ein OffGrid Relais automatisch innerhalb eines Bruchteils einer Sekunde auf den Netzstrom um.
Die Photovoltaik Inselanlage schafft es den Strombedarf von April bis September komplett autark abzusichern. Nur in den dunkleren Wintermonaten reicht die Sonnenenergie nicht mehr aus um den verbrauchten Strom nach zu laden.
- [Output 2.72kW·h pro Tag] Der tägliche Output von 2720 Wh hängt von der Verfügbarkeit des Sonnenlichts ab. Ideal für Outdoor, Wohnmobile, Privathaushalte, Boote, Wohnwagen, Golfwagen, Elektroautos, Yachten, Zelte oder Rucksäcke usw.
- [23% hoher Umwandlungswirkungsgrad] 170W monokristallines Solarpanel mit hochwertigem Rahmen, das bei unterschiedlichem Wetter eine hervorragende Leistung bietet, und gehärteter Glasscheibe für den längeren Einsatz im Freien, sodass die Paneele jahrzehntelang halten.
- [2000W 12V netzunabhängiger Solar Sinuswechselrichter]: 2000W 12V Solar Wechselrichter DC 12V, AC 220V, reine Sinuswelle, die der Haushaltsspannung entspricht und für die meisten Geräte wie Mikrowelle, Kaffeemaschine, Fernseher, Teichpumpe, geeignet ist. Besser als ein modifizierter Sinuswechselrichter, ohne elektromagnetische Verschmutzung, sodass die Lebensdauer des Geräts verlängert werden kann.
- [99% effiziente MPPT-Technologie] Maximale Powerpoint-Tracking-Technologie mit einer hohen Tracking-Effizienz von bis zu 99% und einer Spitzen-Conversion-Effizienz von 98%. Es verfügt über mehrere Schutzvorrichtungen, um Schaltungsprobleme zu vermeiden. Ausgestattet mit einem OLED-Bildschirm kann das Bluetooth-Modul die Ladeleistung der Handy-APP überwachen.
- [Kundenservice] Das Kit wird unter Berücksichtigung der Produktspezifikation in mehreren Paketen geliefert. Es gibt 1 Jahr Garantie und technische Unterstützung rund um die Uhr. Rufen Sie die ECO-WORTHY-Hotline an, wenn Sie Fragen oder Bedenken haben.
- [0% MwSt.] 0% MwSt. sind schon im Preis enthalten. Dieser Preis ist nur für Privatkunden geeignet, die die Voraussetzungen für eine umsatzsteuerfreie Lieferung nach § 12 Abs. 3 UstG erfüllen. Für Geschäftskunden fallen zusätzlich 19 % MwSt. an, die im Kaufpreis enthalten sind.
Warum ein neuer Akku notwendig wird
Leider entladen sich die Batterien in letzter Zeit deutlich schneller als zuvor. Da sich der Strombedarf jedoch nicht verändert oder gar vergrößert hat, liegt die Ursache ganz offensichtlich im ablaufendem Lebenszyklus der Blei Säure Batterien.
Die Batterien verlieren im Laufe der Zeit die maximal nutzbare Speicherkapazität. Mit jedem Ladezyklus nimmt die Speicherkapazität ab.
Von den ursprünglich nutzbaren 50% der Ladekapazität (Blei Säure Batterien können nicht weit unter 12V – geschweige denn auf Null % entladen werden) blieb also immer weniger Strom übrig.
Reichte eine volle Batterieladung, ohne die tägliche Neuaufladung) anfänglich noch für 2 komplette Tage, schaltete der Batteriewächter nun bereits in der ersten Nacht ab.
Die Batterien hatten ihre Lebensgrenze erreicht und ich musste mich um Ersatz kümmern.
Diesmal wollte ich den „Memory-Effekt“ jedoch vermeiden. Auch sollten zukünftig 100% der Batterie nutzbar sein und nicht nur 50%. Eine neue Batterietechnik war also unausweichlich.
Lithium-Ionen Akkus kamen aufgrund der mangelnden Kälteresistenz leider nicht in Betracht. LiFiPo Akkus waren da schon interessanter.
Bei meinen Recherchen stieß ich dann auf die sogenannten Powerstation. Hierbei handelt es sich um mobile Akkusysteme die neben einer großen Speicherkapazität auch einen Wechselrichter und Laderegler integriert haben.
PV-Module können also direkt an der einen Seite der Powerstation angeschlossen werden während auf der anderen Seite 220V, 12V, 24V als auch USB und Induktion zur Stromabnahme verfügbar sind.
- 【650W Solar Schnell Aufladen】: Das ALLPOWERS R1500 hat Integrierter MPPT- Laderegler für bis zu 650W Solar Eingang. Gleichzeitig sind mit Hilfe der Schnellladetechnologie von ALLPOWERS keine sperrigen Netzteil Adapter erforderlich, nur ein Kabel kann verwendet werden, um den Powerstation innerhalb von 1.5 Stunde vollständig aufzuladen, und die 1500W Max Ladeleistung was ist auch höher als bei anderen ähnlichen Powerstation. Und unterstützt den Flüsterleise Lademodus unter 43 dB.
- 【Laden Sie 11 Geräte gleichzeitig auf】: Das ALLPOWERS R1500 Tragbare Powerstation verfügt über 4* Reine Sinuswelle AC Ausgängen(230V 1800W, Spitze 3000W), 2* 100W USB-C & 2* 18W USB-A Ausgang Schnellladen Port, 2* 15W Wireless Ladegerät, 1* KFZ Zigarettenanzünder (12V/10A). Mit hohe Kapazität von 1152Wh kann verschiedene elektrische Geräte unterstützen, um in Notsituationen über einen längeren Zeitraum Strom zu liefern.
- 【Extrem Langer Lebensdauer LFP-Batterie】: Laden Sie das ALLPOWERS R1500 mit ihren LiFePO4 Batterie über 3500 Mal, bevor deren Kapazität auf 80 % fällt. Der R1500 kann mehr als 10 Jahre lang verwendet werden, selbst wenn er einmal am Tag aufgeladen wird.. Die R1500 Powerstation verfügt über einen erweiterten BMS-Schutz, der Spannung, Strom und Temperatur überwacht, um die Sicherheit der R1500 unter allen Umständen zu gewährleisten.
- 【Zuverlässige USV】: Der Tragbare Powerstation R1500 verfügt über eine unterbrechungsfreie USV-Stromversorgungsfunktion, die Schaltzeit beträgt 15ms, wenn das Netz ausfällt, und schützt Ihren Desktop PC, Dateiserver und andere sensible Geräte vor Datenverlust oder beschädigung. Und Als niemand zu Hause war, im Falle eines plötzlichen Stromausfalls, kann die normale Stromversorgung für CPAP, Aquarienvorräte, Kühlschränke, Weinschränke usw. über lange Zeit gewährleistet werden.
- 【Lieferumfang】: Paket enthalten 1 * ALLPOWERS R1500 Tragbares Powerstation, 1 * Netzladekabel, 1 * Benutzerhandbuch.
LiFePo4 und Blei-Säure Batterie – Was ist der Unterschied?
Bei der Erweiterung meines Photovoltaiksystems stand ich vor der Entscheidung, zwischen einer LiFePO4 (Lithium-Eisen-Phosphat) Batterie und einer herkömmlichen Blei-Säure Batterie zu wählen.
Beide Typen besitzen charakteristische Eigenschaften, die sie für unterschiedliche Anwendungen geeignet machen.
LiFePO4 Batterien zeichnen sich durch ihre Langlebigkeit und Effizienz aus.
Sie bieten eine hohe Zyklenfestigkeit, was bedeutet, dass sie über Tausende Lade- und Entladezyklen hinweg ohne signifikanten Kapazitätsverlust betrieben werden können.
Ein weiterer Vorteil ist ihre Umweltfreundlichkeit, da sie weniger toxische Materialien enthalten und sicherer im Betrieb sind, da sie weniger anfällig für Überhitzung und daraus resultierende Brände sind.
Allerdings sind LiFePO4 Batterien in der Anschaffung deutlich teurer als Blei-Säure Batterien und benötigen ein spezielles Lademanagement, um ihre Lebensdauer zu maximieren.
Blei-Säure Batterien hingegen sind kostengünstig und weithin verfügbar.
Ihre Technologie ist seit Jahrzehnten erprobt und zuverlässig in vielen Anwendungen, insbesondere bei der Energiespeicherung.
Ihr größter Nachteil liegt in ihrer begrenzten Lebensdauer und geringeren Zyklenfestigkeit. Sie müssen regelmäßig gewartet werden, insbesondere muss der Flüssigkeitsstand überwacht werden, und sie sind anfälliger für Schäden durch Tiefenentladung.
Zudem sind sie schwerer und haben eine geringere Energiedichte, was sie für mobile Anwendungen weniger geeignet macht.
- Schaltet zuverlässig zwischen 230V AC Netz und Wechselrichter um. Erkennt automatisch eine zweite 230V AC Spannung. Vorrangschaltung für Wechselrichter oder 230V AC Netz. Schaltleistung maximal 12A bei 230V
- Einsatzbeispiele: Solar-Inselanlagen, Caravan, Wohnmobil, Boot, Kfz, u. v. m. Durch die eingebauten Relais wird eine präzise Umschaltung gewährleistet und Ihr Wechselrichter sicher vor Fremdspannung geschützt
- Automatische Netzumschaltung / Vorrangschaltung 230 Volt max. 2700 W. Eingang A: nachrangige Priorität, Eingang B: vorrangige Priorität
- Technische Daten: Eingangsspannung: 230VAC 50Hz, Eingangssstrom (max.): 12A, Leistung (max.): 2700VA, Umschaltzeit: 1-2s, Sicherung: T 15A / 250V
- Schutz: Überlast, Kurzschluss, Rückeinspeisung, Gehäuse: Kunststoff, Schutzart: IP55, Anschluss: Schraubklemmen, Abmessungen: 120 x 120 x 58mm, Gewicht: 250g, Lieferumfang: Umschaltstation, Erdungsklemme, Bedienungsanleitung DE, GB, FR, NL
Allpowers R1500 – Details
Die Powerstation R1500 bot all das was ich brauchte. Sie war kompakt, nicht zu schwer und hatte alle notwendigen Anschlüsse und Funktionen.
Das Aufladen des 1152Wh Akkus kann direkt über 220V Netzstrom erfolgen. Alternativ sind auch bis zu 600W Ladeleistung über Photovoltaik Module möglich. Die PV Module werden über ein mitgeliefertes MC4-Adapterkabel direkt an die Powerstation angeschlossen.
- Kapazität 1152Wh
- Batterietyp LiFePO4 (3500+ Zyklen bis auf 80%)
- AC Eingang 1500W max.
- Solar Eingang 650W max. (12~60)V / 13A
- Zigarettenanzünder Eingang 12V / 24V
- 4 x AC-Ausgang 1800W / 230V, Spitze 3000W
- 2 x USB-C Ausgang 200W max.
- 2 x USB-A Ausgang 5V 3A,9V 2A,12V 1.5A / 36W max.
- 2 x Wireless Aufladen 30W max.
- 1 x Zigarettenanzünder 120W max.
- Steuerung per App (WLAN und BT)
- USV Stromversorgung
- Inkl. Netzladekabel, PV-Ladekabel (MC4 kompatibel) und Benutzerhandbuch.
- Maße 41.3 x 31.2 x 26.5 cm
- Gewicht 16.7 kg
- Dieses Produkt wird fachmännisch aus hochqualitativen Kabeln der Marke Offgridtec sowie originalen MC4 Verbindern der Marke Stäubli in unserer eigenen Kabelmanufaktur in Niederbayern gefertigt.
- Die hochwertigen Solarmodul-Verbindungs- bzw. Verlängerungskabel haben einen Leitungsquerschnitt von 6mm² und eine Gesamtlänge von 15m.
- Zum einfachen Abziehen des Mantels und Freilegen der blanken Ader, sind auf Laderegler-Seite die Kabelenden eingeschnitten. Das Kabel kann an jeden Laderegler mit entsprechender Aufnahme angeschlossen werden (min. 6mm²).
- Die Verbindungskabel sind ozonbeständig, Witterungs- und UV-beständig, flammwidrig, halogenfrei und Säure Laugenbeständig. Diese Eigenschaften sorgen für eine besondere Langlebigkeit und zuverlässige Stromversorgung.
- Die Aderisolation und der Außenmantel bestehen aus strahlenvernetztem Copolymer, sodass der Leiter aus verzinntem Kupferdraht ausgezeichnet abgeschirmt wird. Durch die doppelte Isolierung wird eine störungsfreie Übertragung von Strom, Spannung und Signalen gewährleistet.
Video: Allpowers Powerstation im Test
Das Unboxing, die Installation und meinen anschließenden Test habe ich in einem informativen Video veröffentlicht.
In meiner Playliste PV-Strom selber erzeugen – Auf Carport und Inselanlage Findet ihr darüber hinaus viele weitere Videos zu meinen Projekten und Experimenten.
Wenn ihr mehr von mir und meinen Projekten sehen wollt, schaut euch gern mal auf meinem Youtube Kanal um.
- 【650W Solar Schnell Aufladen】: Das ALLPOWERS R1500 hat Integrierter MPPT- Laderegler für bis zu 650W Solar Eingang. Gleichzeitig sind mit Hilfe der Schnellladetechnologie von ALLPOWERS keine sperrigen Netzteil Adapter erforderlich, nur ein Kabel kann verwendet werden, um den Powerstation innerhalb von 1.5 Stunde vollständig aufzuladen, und die 1500W Max Ladeleistung was ist auch höher als bei anderen ähnlichen Powerstation. Und unterstützt den Flüsterleise Lademodus unter 43 dB.
- 【Laden Sie 11 Geräte gleichzeitig auf】: Das ALLPOWERS R1500 Tragbare Powerstation verfügt über 4* Reine Sinuswelle AC Ausgängen(230V 1800W, Spitze 3000W), 2* 100W USB-C & 2* 18W USB-A Ausgang Schnellladen Port, 2* 15W Wireless Ladegerät, 1* KFZ Zigarettenanzünder (12V/10A). Mit hohe Kapazität von 1152Wh kann verschiedene elektrische Geräte unterstützen, um in Notsituationen über einen längeren Zeitraum Strom zu liefern.
- 【Extrem Langer Lebensdauer LFP-Batterie】: Laden Sie das ALLPOWERS R1500 mit ihren LiFePO4 Batterie über 3500 Mal, bevor deren Kapazität auf 80 % fällt. Der R1500 kann mehr als 10 Jahre lang verwendet werden, selbst wenn er einmal am Tag aufgeladen wird.. Die R1500 Powerstation verfügt über einen erweiterten BMS-Schutz, der Spannung, Strom und Temperatur überwacht, um die Sicherheit der R1500 unter allen Umständen zu gewährleisten.
- 【Zuverlässige USV】: Der Tragbare Powerstation R1500 verfügt über eine unterbrechungsfreie USV-Stromversorgungsfunktion, die Schaltzeit beträgt 15ms, wenn das Netz ausfällt, und schützt Ihren Desktop PC, Dateiserver und andere sensible Geräte vor Datenverlust oder beschädigung. Und Als niemand zu Hause war, im Falle eines plötzlichen Stromausfalls, kann die normale Stromversorgung für CPAP, Aquarienvorräte, Kühlschränke, Weinschränke usw. über lange Zeit gewährleistet werden.
- 【Hoher Zellwirkungsgrad】: Das Solarmodul ALLPOWERS 400W ist mit polykristalline solarmodule ausgestattet und kann bis zu 22% des Sonnenlichts in nutzbaren Strom umwandeln, so dass Sie auch an bewölkten Tagen Sonnenenergie erhalten.
- 【Langlebige ETFE-Beschichtung】: Dieses 400-W-Solarmodul widersteht auch starken Umwelteinflüssen. Es besteht aus mehreren Schichten von flexiblem EVA und robusten Glasfasern für mehr Haltbarkeit und Mobilität. Es ist außerdem gemäß IP67 gegen Eindringen von Staub und Wasser geschützt.
Anschluss der Powerstation
Der Anschluss der Allpowers R1500 ist denkbar einfach und notfalls über die Anleitung recht gut beschrieben.
Ich habe zunächst die beiden Adern meines PV-Kabels, welches von den vier Modulen auf dem Tierhaus kam, vom Wechselrichter getrennt und MC4 Stecker auf gecrimpt.
Hierbei ist es äußerst wichtig die richtige Polung (Plus/ Minus) zu beachten da das MC4-Adapterkabel nur in eine Richtung eingesteckt werden kann.
Nachdem das Kabel dann auf der linken Seite in der passenden Buchse eingesteckt wurde, zeigte die Anzeige bereits die Ladeleistung an. Neben der Watt Angabe wird auch die restliche Ladezeit für einen 100% Ladezustand dynamisch angezeigt.
An der Front habe ich dann den 220V Schukostecker in eine der Steckdosen gesteckt. Der Stecker war bereits vorher am alten Laderegler. Somit musste ich nichts umbauen.
Nachdem ich dann die Steckdose aktiviert bzw. ein geschaltet habe, klickte kurz danach das Relais meines OffGrid Schalters. Der Schalter sorgt noch immer für eine Umschaltung auf Netzstrom sofern der Akku ausfällt.
Auf dem Display sind nun, neben den Ladestatistiken auch die Entladestatistiken zu sehen. Neben dem aktuellen Verbrauch in Watt ist die geschätzte Restlaufzeit eine praktische Funktion.
Zuletzt aktualisiert am 25. Dezember 2024 um 16:15 . Ich weise darauf hin, dass sich hier angezeigte Preise inzwischen geändert haben können. Alle Angaben ohne Gewähr. (*) Bei den verwendeten Produktlinks handelt es sich um Affiliate Links. Ich bin nicht der Verkäufer des Produktes. Als Amazon-Partner verdiene ich an qualifizierten Verkäufen. Dein Preis ändert sich jedoch nicht.
Test der Allpowers Powerstation
Bevor ich nun die neu gecrimpten Kabel dauerhaft verlegen würde, sollte das System natürlich auch getestet werden.
Das Aufladen hat perfekt funktioniert. Die angezeigte Ladeleistung war auch deutlich höher als die bisherigen Werte an meinem alten EPEVER Lageregler. Nachgemessen habe ich dies allerdings nicht.
Ausgehend von einer maximalen Leistungsabgabe von 1152 Wh am Abend haben die Verbräuche der Lampen und der Dieselheizung in der Nacht ziemlich gut zu den Ladeständen am Morgen gepasst.
Soweit hat die Allpowers R1500 Powerstation alle meine Wünsche erfüllt.
Leider gab es jedoch einen entscheidenden Nachteil.
Nachteile Powerstation im Betrieb
Obwohl mit die Powerstation überzeugt hat, gibt es einen Nachteil den ich nicht verschweigen kann. Immerhin war er für meine Anwendung durchaus entscheidend.
Sobald der Akkustand der Powerstation sich gegen Null Prozent näherte, schaltete die R1500 sicher ab. Unmittelbar danach schaltete das OffGrid Relais auf Netzstrom um. Soweit – So gut.
Sobald die Sonne wieder schien und die PV-Module Strom erzeugten, wurde der Akku wieder aufgeladen. Leider blieben die Steckdosen jedoch inaktiv und somit erfolgte keine Umschaltung auf die autarke Stromversorgung.
Hatten meine alten Batterien wieder genügend Spannung, schaltete sich der Laderegler ein und der OffGrid Schalter konnte umschalten. Das alles passierte vollautomatisch.
Bei einer Powerstation funktioniert das leider nicht. Die Steckdosen werden bei schwachem Akku zwar automatisch deaktiviert, allerdings muss die Aktivierung immer manuell erfolgen.
Das bedeutet für mich, dass ich regelmäßig den Akkustand und die Aktivierung der Steckdosen kontrollieren muss. Mit der App geht das zwar schnell und einfach, aber eine Automatisierung wäre trotzdem besser.
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Alte Batterien mit Powerstation verbinden
Über die Kommentarfunktion unter meinem Youtube Video bekam ich dann einen genialen Tipp wie ich das Problem verkleinern konnte indem ich die Akkukapazität erhöhte.
Die R1500 ist kaskadenfähig. Das bedeutet, dass mehrere Stationen miteinander verbunden werden können und letztlich als Gesamteinheit funktionieren.
Ich wollte allerdings kein weiteres Geld investieren und stattdessen auf meinen Bestand zugreifen.
Im Ergebnis habe ich daher meine alte PV- Inselanlage vor die Powerstation geschalten.
Die Module speisen den Strom nun über in den Envertech Wechselrichter mit 12V in die Batterien ein. Die Batterien habe ich dann mit dem PV-Eingang der Powerstation kurzgeschlossen.
Der Strom fließt, vereinfacht gesagt, also durch die Batterien in den LiFePo4 Akku. Sobald dieser voll ist, nimmt er keine Ladung mehr an und die Blei-Säure Batterien können sich füllen.
Verbraucht der Akku nun Strom wird er zunächst von den Batterien wieder nachgeladen.
Das System ist sicherlich mit starken Verlusten behaftet da der Strom mehrfach transformiert und gespeichert wird.
Andererseits sind die Anschaffungskosten bereits abgeschrieben und es gibt keine laufenden Kosten. Außerdem kann ich auf diesem Weg die alten Batterien noch ein Stück länger sinnvoll einsetzen.
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- [Einfache Montage] Bequeme Justierung des Neigungswinkels, um den maximalen Ertrag zu ernten.
- [Details] Maße lange Strebe (BxTxH): 28 x 42x 3 mm Länge lange Strebe: 1180 mm Länge Querstrebe: 525 mm Maße Querstrebe (BxTxH): 28 x 32x 3 mm Max. Solarmodul breite: 1180 mm Materialstärke: 3 mm
- [Lieferumfang] 8x lange Streben 4x kurze Streben 2x Schrauben-Set
Zusammenfassung und Fazit
Für die Energieversorgung meines Gartenhauses und der großen Vogelvoliere entschied ich mich, nachhaltig zu handeln und setzte auf eine PV-Inselanlage, die Solarstrom in Solarbatterien speichert.
Um die Effizienz zu steigern und den „Memory-Effekt“ alter Batterien zu umgehen, plante ich, diese durch eine mobile Powerstation mit LiFePO4-Akku zu ersetzen. Die bisherigen Blei-Säure-Batterien verloren zunehmend an Kapazität, sodass ein Ersatz notwendig wurde.
Ich entschied mich für die Allpowers R1500 Powerstation, die sich durch ihre Kompaktheit und vielseitigen Anschlussmöglichkeiten auszeichnet.
Besonders reizvoll waren die integrierte Speicherkapazität von 1152Wh, die Möglichkeit zur Aufladung durch Photovoltaikmodule und die integrierten Wechselrichter und Laderegler.
Dies ermöglichte eine direkte Verbindung der PV-Module zur Powerstation und bot eine praktische Lösung zur autarken Stromversorgung des Gartenhauses.
Trotz der erfolgreichen Installation und der anfänglichen Zufriedenheit mit der Powerstation stieß ich auf ein Problem: Die Steckdosen der Powerstation mussten manuell aktiviert werden, nachdem der Akku bei geringem Stand automatisch abgeschaltet hatte.
Eine automatische Wiederaktivierung nach Aufladung durch Sonnenenergie war nicht möglich.
Um dieses Problem zu umgehen und die Kapazität zu erhöhen, schaltete ich die alte PV-Inselanlage vor die Powerstation. Die Solarpanele laden nun die Blei-Säure-Batterien, welche wiederum den LiFePO4 Akku der Powerstation laden.
Trotz potenzieller Effizienzverluste durch die mehrfache Energieumwandlung und -speicherung konnte ich so die vorhandenen Ressourcen weiterhin nutzen und die Gesamtkapazität des Systems erhöhen.
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FAQ zur PV-Inselanlage und Powerstation
1. Was ist eine PV-Inselanlage?
Eine PV-Inselanlage ist ein unabhängiges Solarstromsystem, das Solarenergie in Batterien speichert und für den Betrieb elektrischer Geräte abseits des Stromnetzes genutzt wird. Sie besteht typischerweise aus Solarmodulen, einem Laderegler, Wechselrichter und Batteriespeichern.
2. Welche Vorteile bietet eine Powerstation mit LiFePO4-Akku gegenüber Blei-Säure-Batterien?
- Langlebigkeit: LiFePO4-Akkus bieten eine höhere Zyklenfestigkeit und können Tausende von Lade- und Entladezyklen durchlaufen.
- Gewicht und Effizienz: Sie sind leichter und effizienter als Blei-Säure-Batterien und erlauben eine tiefere Entladung ohne Kapazitätsverlust.
- Sicherheit: LiFePO4-Akkus sind weniger anfällig für Überhitzung und Brände.
3. Warum nicht einfach bei den alten Blei-Säure-Batterien bleiben?
Blei-Säure-Batterien sind weniger effizient, haben eine geringere Lebensdauer und neigen zur Kapazitätsverringerung durch den „Memory-Effekt“. Zudem sind sie schwerer und bieten weniger nutzbare Kapazität, da sie nur bis zu 50% ihrer Ladekapazität sicher entladen werden können.
4. Was sind typische Anwendungsfälle für eine Powerstation im Gartenhaus?
- Beleuchtung: Stromversorgung von Lampen und Außenbeleuchtung.
- Heizung: Betrieb von Heizgeräten wie einer Dieselheizung im Winter.
- Laden von Kleingeräten: Nutzung von 220V, 12V, 24V, USB und kabellosem Laden für Werkzeuge und mobile Geräte.
5. Was sind die Nachteile einer Powerstation im Vergleich zu fest installierten Batteriespeichern?
Eine Powerstation schaltet sich bei leerem Akku automatisch ab, und die Steckdosen müssen manuell reaktiviert werden, sobald der Akku wieder geladen ist. Eine vollautomatische Umschaltung wie bei fest installierten Systemen ist nicht gegeben.
6. Wie lässt sich das Problem der manuellen Reaktivierung der Powerstation umgehen?
Es kann hilfreich sein, die alte PV-Inselanlage zusätzlich zu verwenden. Die Batterien laden dann die Powerstation, sodass eine gewisse Pufferkapazität besteht. Auf diese Weise bleibt der Betrieb auch bei niedrigerer Sonneneinstrahlung länger stabil.
7. Kann eine Powerstation auch als unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV) genutzt werden?
Ja, die meisten Powerstations verfügen über eine USV-Funktion, die bei einem Netzausfall automatisch auf Batteriebetrieb umschaltet. Diese Funktion ist besonders nützlich, um Geräte vor plötzlichen Stromausfällen zu schützen.
8. Welche Leistung sollten die Solarmodule für den Betrieb einer Powerstation haben?
Die benötigte Leistung hängt vom Stromverbrauch und der Größe der Powerstation ab. Für die Allpowers R1500 Powerstation sollten Solarmodule mit einer Leistung von 400 bis 600 W ausreichen, um die Batterie bei ausreichend Sonne aufzuladen.
9. Was ist beim Anschluss der Solarmodule an die Powerstation zu beachten?
Die richtige Polung ist entscheidend, da das MC4-Adapterkabel nur in eine Richtung passt. Zudem sollte sichergestellt werden, dass die maximale Eingangsspannung und -stromstärke der Powerstation nicht überschritten wird.
10. Wie kann die alte PV-Inselanlage sinnvoll mit der neuen Powerstation kombiniert werden?
Die PV-Module speisen den Strom in die alten Blei-Säure-Batterien ein, die als Puffer für die Powerstation dienen. Sobald die LiFePO4-Batterie voll ist, kann überschüssige Energie in den alten Batterien gespeichert werden, was die Gesamtkapazität des Systems erhöht.
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