Strom Eigennutzung durch USV verbessern?

  • In unserem EFH betreiben wir seitFebruar ein ecopower 3.0. Die Anlage kann zwar modulieren, aber leider passt das immer noch nicht ideal zu unserem Stromverbrauch.Ich kann nun einigermaßen preiswert eine USV Anlage bekommen und würde diese gerne nutzen, um eigenerzeugten Strom
    zwischenzuspeichern und so die Stromeigennutzung zu verbessern.


    Eckdaten der Anlage: 7,5kVA, Akkus 7Ah bei 336V. Die Anlage stammt aus einem Rechenzentrum. Es ist eine Inline-USV mit 3 Phasen Eingang (400V) und 1 Phase Ausgang 230V-240V.


    Im Haus liegt je ein Stockwerk auf einer Phase. Im Keller stehen die Großverbraucher Waschmaschine (2400W max), Wäschetrockner (2750W max.) und ein kleiner Bautrockner (1150Wmax), welche natürlich nicht gleichzeitig laufen. Zusätzlich können Dauerverbraucher wie Fernseher und Kühlschrank dort angeschlossen werden.


    Unser BHKW liefert 400V 3 Phasen Ausgang (wie üblich). Bei derzeitiger Witterung (8-14 Grad) läuft es fast den ganzen Tag und die ganze Nacht auf 50% Last und liefert dabei 1200W. Im Sommer läuft es aber nur 1-2 Stunden pro Tag für Warmwsser.


    Ich stelle mir nun vor die USV zwischen BHKW und Haus (Kellerphase) zu hängen. Zusätzlich muss eine Art einfache Logikschaltung her, die beim Abschalten des BHKW die Akkus leerlaufen lässt und kurz vor Akku Ende auf das Versorgernetz umschaltet. Dabei ist wichtig, dass dann die Hausverbraucher mit Strom versorgt werden, die USV-Akkus aber nicht geladen werden. Erst wenn das BHKW wieder anspringt darf Strom in die Akkus laufen.


    Wie lässt sich so etwas realisieren ? Hat jemand schon etwas Vergleichbares laufen ?

  • Hallo Gemm,


    das Problem ist der Wirkungsgrad von einer USV und die Lebensdauer der Batterien. USV muss staendig online sein und hat einiges an Eigenverbrauch.
    Umwandlung in Gleichstrom und zurueck in Wechselstrom verursacht auch Verluste. Batterie-Lebensdauer ist begrenzt auf ~ 1000 Entladezyklen.
    Dann sind Neue noetig.Im Normalbetrieb werden die Batterien nur bei Stromausfall gebraucht was selten vorkommt. Dann halten die 10 Jahre.
    Gruss
    Spornrad :)

    -- Die Sonne ist die Quelle unserer Energie, die es richtig anzuzapfen gilt ! ---
    „Nicht alles, was zählt, ist zählbar!“ „Nicht alles, was zählbar ist, zählt!“ Albert Einstein

  • Hallo gemm,
    wenn ich mich recht entsinne haben viele größere Inline-USV-Anlagen einen externen Bypass-Schalter zum Überbrücken der kompletten Anlage. Wenn deine Anlage so einen hat, ist das erste Problem schon gelöst weil was ein handbetätigter Schalter macht bekommt man auch mit Schützen hin. Ältere Anlagen haben oft eine serielle Schnittstelle heutige eher USB. Über seriell wird häufig der Ladestand der Akkus ausgegeben, manchmal auch nur Schaltsignale für Akku fast leer(zum runterfahren der Server) oder sonstige Fehler. Beides könnte man mit nem Mikrocontroller auswerten und dann dementsprechen die Schütze schalten.


    Ich würde mich mal schlau machen was die USV so kann, und grob durchrechnen ob sich der Aufwand überhaupt lohnt.


    Gruß dieselquäler

  • Hi,




    mein Leitsatz: Rechnen hilft!




    7 Ah bei 336V sind gerademal 2,3 kWh. Da kommst du nicht gerade
    weit. USV im einem Rechenzentrum dienen nur der Überbrückung beim
    Netzausfall um die Coputer runter zu fahren und die Daten zu sichern.
    Daher die geringe Energiemenge. Damit kannst du die Eigenstromnutzung
    nicht wesentlich verbessern. Hinzu kommt, das du innerhalb der USV
    einige Schaltungsänderungen vornehmen musst um deine Wünsche zu
    erfüllen.




    Du müsstest dir überlegen das ecopower in der Nacht auszuschalten.
    Nachts wird in der Regel am wenigsten Strom verbraucht. Ich hoffe, du
    hast die übrigen Tageszeiten im Produktionsprogramm auf die
    verschiedene Stufen (niedrige, mittlere und hohe Produktion)
    eingestellt. dadurch kann man schon die Eigenstromabdeckung verbessern.




    Zu versuchen kurze Spitzen, wie die z.B. ein Wasserkocher verursacht
    (ca. 2-4 mal am Tag 2 kW für ca. 3 Min.), abzufangen lohnt nicht.




    Auch wenn du die USV geschenkt bekommst ist der Aufwand der
    Installation zu groß und steht in keinem Verhältnis zum Nutzen. Hinzu
    kommt, das man die Batterien ca. alle 4-6 Jahre erneuern muss. Damit
    würde ein kleiner Vorteil den du vielleicht erwirtschaften kannst mit
    Sicherheit ins Gegenteil verkehrt. Kauf dir lieber für das eingesparte
    Geld eine Fotovoltaikanlage.




    Meinen eigenen Kunden würde ich nichst anderes empfehlen.

    Rechnen hilft. Bleistift, Stück Papier und ein Taschenrechner und man wird sich über einige Ergebnisse wundern. ?(
    http://perdok.info/
    Oscar Perdok GmbH
    Gildeweg 14, 46562 Voerde
    Beratung, Planung und Installation von: KWK-Anlagen, PV-Anlagen, Stromspeicher mit Notstromfunktion, Eigene Herstellung von Ladestationen für E-Mobile, Energie-Effizienz incl. Kosten/Nutzen-Betrachtung, Ladestation für E-Mobile (kostenlos)

  • Danke für die Antworten.
    Die Akkuebensdauer ist natürlich ein Problem. Die geschätzten 1000 Zyklen sind volle Lade/Entladezyklen. Wenn ich also nur einen Teil der Kapazität brauche erhöht sich die Standzeit der Akkus entsprechend. Wegen der geringen Kapazität ist der Betrieb der USV im Sommer, wo das BHKW nur 1h/Tag im Teillastbetrieb läuft unsinnig (USV wird also mauell abgeschaltet). Im Winter, wo das BHKW voll durchläuft und 3kW Leistung abgibt brauchen wir auch selten eine USV. Bleibt der Teillastbetrieb, der ca 5 Monate/Jahr ausmacht. Vielleicht kommen wir so auf....sagen wir 5-6 Jahre Akkulebensdauer ?
    Beispiel: Heute hatten wir über den Tag verteilt Verbraucher von 30-700Watt im Betrieb (Licht, Kühlschrank, Router, Telefon, Fernseher usw.). Dazu kam die Waschmaschine, der Wäschetrockner und ein paar Sunden der Bautrockner (wir entwässern gerade unseren halbfeuchten Keller). Die Großverbraucher natürlich nicht gleichzeitig. Das BHKW gibt derzeit 1200W ab; das ist zB. 1/2 Waschmaschine. Selbst wenn "nur" der Bautrockner (1150W) läuft muss der Rest des jeweils gerade verbrauchten Stroms zugekauft werden. Mit der USV könnten wir jeweils den gesamten Strom selbst liefern. Auf diese Art und Weise komme ich grob überschlagen auf 150-200€ Kostenersparnis pro Jahr. Ein Satz Akkus besteht in dieser USV aus 28 Stück 12/7Ah Blöcken. Kosten liegen bei ca 10-12€/Stück bei Einzelabnahme (kurze Suche bei ebay). Bei 28 Stück sind es 330€ (mit etwas Glück und Megenrabatt 250-280€) pro Satz. Wirtschaftlich gesehen also durchaus tragbar - abhängig von den Installationskosten. Ich wäre zufrieden, wenn nach 10 Jahren eine schwarze Null geschrieben wird.
    Die USV ist ein professionelles Gerät; komplett programmierbar und mit Steuersoftware für alle gängigen OS. Von dieser Seite sollten also einige Möglichkeiten existieren.


    Habe ich etwas übersehen ?

  • Was ist wenn was an der USV Elektronik kaputt geht ? Gebrauchtes Geraet kann kaputt gehen. Ersatzteil Kosten?

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  • Nö, dann habe ich die A-Karte gezogen und muss mich nach Ersatz umsehen. Solche USV gibt es manchmal recht preiswert auf dem Gebrauchtmarkt. Oder ich muss es zum fähigen Elektroniker zur Reparatur bringen. So Leistungselektronik ist ja machmal auch reparabel.
    Die ganze Geschichte gehört ja eher in die Ecke eines privaten Forschungsprojektes mit Nutzcharakter.


    P.S. Photovoltaik Anlage kommt schon noch. Zunächst müssen einige Details mit dem Denkmalschutz geklärt werden....bis dahin dürfen die PV-Anlagen zur Eigenstromnutzung noch etwas preiswerter werden.

  • Moin,


    also wenn ich mir die Konstellation so anschaue drängt sich mir folgende Schlussfolgerung auf: das BHKW ist zu groß dimensioniert!!!


    Da das Kind nun mal im Brunnen liegt solltest Du anfangen zu rechnen. Was ist teuerer? Die Kiste permanent auf Teillast fahren oder nur zu den Spitzenzeiten mit annähernd Vollast betreiben?


    Ich denke irgendwo werden sich die Kosten (Diagramm) der beiden Betriebsweisen schneiden - dort mußt Du hin!!


    mfg


    PS wieviel Wärme und Strom brauchst Du durchschnittlich im Jahr???

  • Hallo,


    so eine Anlage gab es schon einmal hier im Forum, wohl ne´Nummer größer: Klick!!!


    Nur wieviel von dem Strom nachher wieder aus der USV herauskommt, das wissen wir bis heute (leider) nicht. :glaskugel:



    Gruß Dachsgärtner

  • Zitat

    also wenn ich mir die Konstellation so anschaue drängt sich mir folgende Schlussfolgerung auf: das BHKW ist zu groß dimensioniert!!!?

    Wiewas zu groß ? Das BHKW wird doch auf den Wärmebedarf dimensioniert - nicht auf den Strombedarf. Wir kommen (laut Berechnung des Energieberaters) auf ca 4500 Vollbenutzungsstunden pro Jahr. Das Jahr ist noch nicht um, aber der Zähler zeigt derzeit 3100 Betriebsstunden. Die sind zwar nicht Vollbenutzungsstunden, da die Anlage ja moduliert, aber bis Ende Februar (dann ist das Jahr um) sind es ja noch ca 3300 Stunden. Und da es die Winterzeit ist wird das BHKW in dieser Zeit mehr oder weniger voll durchlaufen. Die berechneten 4500 Stunden/Jahr bekommen wir also locker hin. Da kann man in meinen Augen nicht von "zu groß dimensioniert" sprechen.


    Dachsgärtner
    danke für den Link. Die dort erwähnte Anlage ist deutlich größer als meine und hat mehr Möglichkeiten. Den Bypass zu einem zweiten Versorgernetz habe ich z.B. nicht; da muss ich (bzw. mein Elektriker) mit Schützen spielen. Ich weiss nur noch nicht genau wie....


    Den Wirkungsgrad der Anlage betrachte ich nicht als kritisch. Im Zweifelsfall erzeugt die Anlage Wärme, die in unserem ungeheizten Keller durchaus willkommen wäre. Klar - der dazu nötige Strom fehlt dann in der Einspeisung. Da muss ich mich überraschen lassen. Das ganze Konzept ist ja nur aus wirtschaftlichen Gründen sinnvoll; technisch ist es völliger Unsinn.

  • also wenn ich mir die Konstellation so anschaue drängt sich mir folgende Schlussfolgerung auf: das BHKW ist zu groß dimensioniert!!!


    Da das Kind nun mal im Brunnen liegt solltest Du anfangen zu rechnen. Was ist teuerer? Die Kiste permanent auf Teillast fahren oder nur zu den Spitzenzeiten mit annähernd Vollast betreiben?


    Ich denke irgendwo werden sich die Kosten (Diagramm) der beiden Betriebsweisen schneiden - dort mußt Du hin!!

    Meister Alikante,


    jetzt hast Du mich aber überrascht im negativen Sinne. Ein ecopower 3.0 zu groß??? Ein modulierendes Gerät wie das ecopower hat im Teillastbereich den gleichen Wirkungsgrad wie bei max. Leistung. Daher ist es für die Wirtschaftlichkeit vollkommen egal mit welcher Leistung es arbeitet. Durch das runter modulieren bekommt man die höchste Eigenstromabdeckung und damit eben eine hohe Rendite. 8000 kWh Stromverbrauch bedeuten im Durchschnitt ca. 1 kW. Das ecopower liefert bei der niedrigste Drehzahl ca. 1,3 kW. Es ist doch gerade der Sinn der Modulation, dass die Anlage nach möglichkeit 24 Std. läuft. Wenn esnur zu den Pitzenzeiten mit Volllasr läuft vekauft man den Überschuss für ca. 3-4 Ct/kWh. Wenn die Kiste dann steht dann muss man den Strom teuer für 19 - 22 Ct/kWh kaufen. Schau dir mein Leitsatz an. Mach dir ne Tabelle und fang mal an zu rechnen, denn das hilft!!!!

    Rechnen hilft. Bleistift, Stück Papier und ein Taschenrechner und man wird sich über einige Ergebnisse wundern. ?(
    http://perdok.info/
    Oscar Perdok GmbH
    Gildeweg 14, 46562 Voerde
    Beratung, Planung und Installation von: KWK-Anlagen, PV-Anlagen, Stromspeicher mit Notstromfunktion, Eigene Herstellung von Ladestationen für E-Mobile, Energie-Effizienz incl. Kosten/Nutzen-Betrachtung, Ladestation für E-Mobile (kostenlos)

  • Moin,


    ja ich stehe dazu! Wenn der Betreiber anfängt den überschüssigen Strom in ner USV Speichern zu wollen weil das Gerät selbst bei minimal Drehzahl zuviel Strom einspeist!!

    Zitat

    Ein ecopower 3.0 zu groß???. 8000 kWh Stromverbrauch bedeuten im Durchschnitt ca. 1 kW. Das ecopower liefert bei der niedrigste Drehzahl ca. 1,3 kW.

    Die Antwort hast Du selbst gegeben. Ein EFH hat niemals 8000kWh Strom Verbrauch p.a. sondern eher 4000-5000. Wie schaut Deine Rechnung nun aus?? 700Watt Durchschnitt?? Ich würde gern vom Betreiber wissen wie momentan die Eigenverbrauchsquote ausschaut , unter 50%??


    Und das das Eco ohne Wirkungsgradverluste moduliert stimmt nicht - kein Verbrennungsmotor kann über ein Drehzahlband gleich gut funktionieren.


    Das ein BHKW auf den thermischen Bedarf berechnet wird ist richtig auch das hier als Fixpunkt die Vollbenutzungsstunden der Bafa herangezogen wurden ist richtig - das ist aber Politik um eine maximale Förderung zu erhalten!


    Erst wenn ein BHKW ohne Förderung und Subventionen zumindest eine schwarze Null einfährt ist es,in meinen Augen,ökonomisch richtig Dimensioniert!! Und das wird der Fragesteller warscheinlich nicht erreichen denn die Wartungskosten werden aufgrund des hohen Teillastbetriebes enorm zu Buche schlagen!


    Wenn man natürlich , so wie die meißten BHKW´ler, auch was für die Umwelt tun möchte muß das Gerät nicht ökonomisch sondern ökologisch was bringen. Und das tut es in jedem Fall - nur muß das der Betreiber vorher wissen um nicht hinterher entäuscht drein zu blicken und sich zu grämen.


    mfg


    PS: mit Spitzenlastzeiten meine ich die allgemein bekannten Hochlastzeiten der Netze. Also früh Morgens vom aufstehen bis aus dem Haus gehen und Nachmittags - das Gerät könnte hier anteilig den meisten Netzstrom verdrängen!!

  • Und das das Eco ohne Wirkungsgradverluste moduliert stimmt nicht - kein Verbrennungsmotor kann über ein Drehzahlband gleich gut funktionieren.


    Zu später Stund noch solch Geistreiche Worte :-):-)


    Ja auch der ECO moduliert mit Wirkungsgrad Verlust,
    zwar ist der über die ganze Modulierungsbreite gleich,
    aber nur weil man in guten Bereichen auf den Maximalen Verzichtet
    um einfacher mit Behörden klar zu kommen, ist zwar Schade
    aber in einen Land der Stempel und Zertifikate irgendwie Logisch.


    Ist zwar Traurig aber leider Wahr |__|:-)

  • HI
    meine Lösung der Zwischenspeicherung aber Netzparalel


    peichern in Staplerbatterien
    Staplerbatterien als Puffer
    ich las meinen Dachs in Staplerbatterien einspeisen und wenn er aus geht hole ich mir die Energie über einen Windyboy
    Einspeisesystem für Windkraftanl. (windrad fehlt noch) wieder in mein Netz zurück .
    Batterien 1200 AH , werde ich aber noch erhöhen.
    Alles gesteuert über eine SPS und Visualisiert über Galileo von Micro Inovation(ist übrigens kostenlos zumindest für eine Stund und dann kann
    man sie wieder und wieder und wieder..... neu Starten immer für eine Stunde.(MAKRO SCHREIBEN)


    Ich steuere den Windy gar nicht, nur einschalten und Ausschalten. (mit einer SPS)
    Deshalb habe ich mich für 13Akkus (ca. 28 Volt) entschieden da dieses die passende Spannung
    für den Windy ist, um mir ca. 600 Watt in mein Hausnetz einzuspeisen. (ca Grundlast)
    Natürlich geht die Leistung nach 7 Stunden runter (aber auch nicht wesentlich) muss ich noch weiter Beobachten wenn der Dachs mal mehr (längere Laufzeiten pro Tag) in die Batterien speist.
    Ich denke das der Windy einfach auf Regelungen fiel zu Träge reagieren würde um eine
    Genaue Leistungsanpassung nachzuregeln , ansonsten wäre dieses aber sicherlich
    Möglich über die SPS und 2 Stromwandlern und Ströme ins EVU Netzt rein und raus
    Vergleichen und diese Information an den Windy.
    Also ich fahre ohne die Regelung sehr gut da ich wirklich hierbei den Windy nicht zu sehr belaste
    Und auch hierdurch meine Verluste begrenze, ( Wärme )
    An einem Frequenzumrichter hatte ich auch schon mal gedacht und den Zwischenkreis durch
    Batterien zu Puffern, doch das hätte meinen finanziellen Rahmen gesprengt. Deshalb habe ich mich für eine einfache Lösung entschieden.
    Dachsstrom in einen 3 Phasentrafo ( EX Schweißtrafo)
    Dann in Simovert 250KW nur Gleichrichter dann in 2x(13Akkus) parallel ca. 1200 Ah
    Staplerbatterien . Ladevorgang mit 33Volt ca 30 Ampere. Ich könnte die Akkus mit 1/10 der gesamtkapazität laden (120A)
    Das geht aber zu lasten der Akkus und die Verluste steigen dramatisch.


    Und zurück wenn Dachs aus oder Dachs nicht genug Leistung bringt werde ich die
    Ladung in die Batterien unterbrechen, wenn das auch nicht reicht die Akkus zusätzlich
    Reinschalten oder Dachs ist aus.
    Hieraus erkläre ich mir auch die geringen Verluste da ich ganzes System nicht
    Sehr Starken Strömen aussetze und die Leiterquerschnitte sehr stark gewählt habe mind. 16²mm
    Und sehr kurze Wege auf der Akkuseite.
    Ich steuere die ganze Angelegenheit über eine SPS und habe dazu noch eine schöne Visu (Galileo) im Haus laufen .
    Alles über eine TFT Monitor in der Wand
    Auch mein Dachs hat eine schöne Visu über seperatem TFT im Hausnetzwerk.
    UND alle Staunen.
    P.s. Galileo ist eine 1Stündige Visu Kostenlos danach neu Starten und sie läuft wieder für eine Stunde.......(Makro Schreiben)
    Gruß Hitschi
    genannt Daniel Düsentrieb (D.D.)

    ist erst im Nebenberuflichem Aufbau: Fa. Kühr Elektrotechnik eingetragen in der HWO
    Elektroinstallation, SPS Technik, Eib- Partner, Fachpartner von Varta, Alarmanlagentechnik nach VDS
    Inhaber Christof Kühr, Negertalstr. 2a, 57462 Olpe Unterneger
    Mail: Christof.Kuehr@freenet.de / Hompage:C-Kuehr.de.tl


    NUR WER HANDELT KANN ETWAS VERÄNDERN :thumbsup:

  • Zitat

    Ich würde gern vom Betreiber wissen wie momentan die Eigenverbrauchsquote ausschaut , unter 50%??

    Würde mich überraschen, wenn ich über 50% komme. Deshalb ja auch die USV. Und ja, das ecopower moduliert nicht verlustfrei, aber es schlägt sich ganz gut. Nicht vergessen - es wird vom BHKW alles getan, um die Stromeigennutzung zu verbessern (Modulation). Leider reicht das nicht. Immerhin läuft die Anlage so wie sie jetzt ist bereits wirtschaftlich. Dass die Maschine zu viel Stom produziert war von Anfang an klar, deshalb ist ein Elektoauto auch bereits in entfernter Planung. Bis dahin lässt sich mit einer USV sicher wertvolle Erfahrung sammeln, denn auch ein Elektroauto soll später nicht nur zum Fahren, sondern auch als Stromzwischenspeicher dienen....der Akku eines E-Autos ist ja schlieslich um Klassen größer als der meiner USV und außerdem für schnelle Lade-Entladezyklen geeignet.