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Sector3

Akku-Anfänger

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13.03.2018, 22:04

Garten mit Generator und Akkus ausstatten ?

Hallo liebe community,
Da ich in der ganzen Stromspeicher geschichte neu bin, möchte ich euch um Rat bitten.
Ich habe einen Garten ohne Stromanschluss.
Deshalb habe ich dort einen Bezin Generator mit einer leistung von 2100W.
Da ich aber lediglich im sommer einen Kühlschrank und einige kleingeräte betreiben möchte, wenn ich mich dort auch mal übers Wochenende aufhalte, möchte ich das Aggregat nicht permanent laufen haben.
Daher bin ich auf einen Ungefähren wünschenswerten Stromverbrauch von 3-4kwH am Tag gekommen.

Nun zu meiner Frage: ist es möglich den Strom des Generators sinnvoller zu nutzen indem ich Akkus speise?
Dass ich dabei verluste habe ist klar und dass es nicht sonderlich effizient ist auch, aber da das für mich nur eine Lösunh für ein paar Tage im Jahr ist sollte das doch sicherlich gehen oder?
Wenn ja einige Fragen:
Wie dimensioniere ich die Akkus und welche wähle ich aus?
Wie lade ich die Akkus möglichst schnell um den vollen Generatorstrom aus zu nutzen?
Besser 2x 12V oder 4x 6V?
MfG
Sector

Tom

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13.03.2018, 22:28

Hallo,

3 bis 4 kWh täglich sind ja schon ein kleiner Haushalt. Da wirst Du schon einige Ah brauchen.

Die Ladung ist wohl das kleinste Problem: Generator anwerfen und Batterien laden. Bei Bleiakkus muss man aber wissen, dass sie keine Schnellladungen ermöglichen. Zwar ist der erste Teil der Kapazität immer sehr shcnell eingeladen, aber je voller die Batterien werden, desto länger dauert der Rest der Ladung, weil der Ladestrom immer weiter absinkt. Das ist bei Bleiakkus prinzipbedingt und nicht zu ändern.

Allerdings bin ich der Meinung, dass Du bei 3 bis 4 kWh täglich ohnehin nicht mit Bleiakkus arbeiten solltest, denn die wären wegen des hohen Ladungsdurchsatzes sicher schnell verschlissen. Das ist schon die Leistungsklasse größerer Lithium-Akkus. Wobei ich mir hier aber Sorgen mache, ob sich die teuren Lithiums bei nur wenigen Tagen pro Jahr lohnen werden.

Bleiben wir mal bei 4kWh täglich, welche die Batterien umsetzen müssen. Eine voll geladene und fabrikneue 12V/100Ah-Batterie besitzt einen theoretischen Arbeitsinhalt von 12V x 100Ah = 1,2kWh. Leider lassen sich die errechneten 1,2kWh praktisch nicht verwerten, weil dies die Batterien überlasten würde. Also muss man mit der Last runtergehen, um über eine verminderte Entladetiefe eine halbwegs erträgliche Lebensdauer zu erreichen. Zudem verlieren Bleiakkus bei der Zyklisierung relativ schnell an Kapazität, weshalb man eher mit der Hälfte der ursprünglich errechneten 1,2kWh rechnen sollte, also nur etwa 0,6kWh. 4kWh / 0,6kWh = 6,6. Man bräuchte also wenigstens 7 Stück 12V/100Ah-Bleibatterien, um die geforderte Arbeit von 3 bis 4kWh speichern zu können. Und das müssen dann auch noch einigermaßen zyklenfeste sein, nicht nur billige Starterbatterien. Das wären dann für die Batterien allein EUR 1.500,-.

Bei Lithiumtechnik sieht es technisch etwas günstiger aus, denn die lassen sich deutlich besser zyklisieren, ohne gleich zuviel an Kapazität zu verlieren. Leider kosten 12V/100Ah in Lithium rund EUR 700,-, das wären dann 4 Stück 12V/100Ah-Batterien, die zusammen rund 2.800,- Euro kosten. Dafür halten die aber auch locker 10 Jahre, das amortisiert sich also recht schnell. Wenn man es sich leisten kann.

Grüße, Tom

Sector3

Akku-Anfänger

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13.03.2018, 23:08

Mh da klingt die Lithiumtechnik von der theorie her schon vielversprechender.
Wie ist denn das bei den lifepo4 akkus:
Wenn ich jetzt 3-4x 100A/12V da stehen hätte,
Wie lange bräuchte ich um diese zu laden?
Und sind die ebenso wie AGM nur zu ca 60% "nutzbar"?

Tom

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14.03.2018, 08:34

Mh da klingt die Lithiumtechnik von der theorie her schon vielversprechender.
Wie ist denn das bei den lifepo4 akkus:
Wenn ich jetzt 3-4x 100A/12V da stehen hätte,
Wie lange bräuchte ich um diese zu laden?
Und sind die ebenso wie AGM nur zu ca 60% "nutzbar"?
Das ist genau die Lithium-Technik, die ich meine. Die kann man nahezu voll zyklisieren, also nahezu vollständig entladen, ohne dass sie nennenswert an Lebensdauer verlieren.

Die benötigte Ladezeit hängt von drei Faktoren ab:
  1. Maximal zur Verfügung stehender Ladestrom.
  2. Maximal zulässiger Ladestrom der Akkus (Hersteller fragen, bzw. ins Datenblatt gucken).
  3. Soll wirklich 100% voll geladen werden, oder reichen auch 95%?
Die ersten beiden Punkte sind wohl selbsterklärend. Wenn 2,1kVA Generatorleistung zur Verfügung stehen, wird man mit einem einigermaßen darauf abgestimmten Ladegerät etwa 1kW effektive Ladeleistung erreichen können. Dann wird die Aufladung bei völlig leeren Batterien rund vier Stunden dauern, wenn die gesamte Leistung zum Laden zur Verfügung steht und die Batterien diese Ladeleistung aufnehmen können.

Bei den bekannten gelben Winston-LiFePo4-Batterien gibt der Hersteller z.B. einen maximalen Ladestrom von 3C an, also 270A bei einer 12V/90Ah-Batterie. Das wären pro Batterie schon weit über 3kW, also weit mehr, als in Deinem Beispiel überhaupt Ladeleistung zur Verfügung steht. Bei vier solchen Batterien könnte man also theoretisch mit 12kW laden.
Jedenfalls wenn man deutlich genug unter der Vollladeschwelle von 100% bleibt, denn der Ladestrom muss rechtzeitig vorher merklich reduziert werden.

Grüße, Tom