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Solargenerator

Das Video zum Solargenerator


Solargenerator

Direkt Granulat Extruder V4 im Betrieb
Abbildung 1:
Für ein Video auf meinem zweiten Projekt "How Open Is This Gadget?" habe ich von der RS-Gruppe das Material zum Bau zweier Solargeneratoren erhalten. Variante Nummer 1 war von RS vorgegeben und ist als Lernobjekt für Ausbildungswerkstätten konzipiert - werft mal einen Blick auf die Seite, um die Details zu erfahren.


Direkt Granulat Extruder V4: Abmessungen Bauteile
Abbildung 2:
Einen Solargenerator wollte ich schon immer mal für meine Projekte haben und die entsprechenden "Klumpen" waren nun in meinem Keller. Wie Variante Nummer 2 aussehen wird, wurde voll und ganz mir überlassen und ich habe mich für eine praxistauglichere Unterbringung aller Komponenten entschieden. Anstelle des Aluminiumrahmens tritt daher ein wasserdichter Koffer aus Kunststoff.

Komponenten

Direkt Granulat Extruder V4: Bauteile von unten
Abbildung 3:
Das Innenleben dieses Behälters ist auf das für meine Zwecke notwendigste reduziert:
Die Kernkomponenten sind mit 20W Solarpanelen, einer Blei-Gel Batterie, einem Solar- und einem Netzladegerät, sowie einem 1kW Inverter identisch.

Direkt Granulat Extruder V4: Beuteile von oben
Abbildung 4:
Für meine Projekte unverzichtbar ist als Extra ein Microcontroller - ich habe mich für einen Arduino GIGA entschieden, der per WLAN mit der Außenwelt verbunden werden kann. Mit Hilfe dieses Mikrocontrollers können verschiedene Parameter des Solargenerators über WLAN abgefragt werden:
Mit 100 Milliohm Widerständen als Stromsensoren und der Überwachnung der Spannungen an Batterie und Solarpanelen können der Ladevorgang und die entnomene elektrische Leistung überwacht werden. Mit dem Arduino GIGA können natürlich weitere Spielereien implementiert und die Weboberfläche kann aufgehübscht werden - mal sehen, was mir da noch so alles einfällt, wenn der Generator in Betrieb gegangen ist.

Als klassisches Balkonkraftwerk ist das System nicht verwendbar, da der Inverter keine Energie in ein Stromnetz einspeisen kann.

Aufbau

Direkt Granulat Extruder V4: Coldend
Abbildung 5:
Mit satten 31kg die schwerste Komponente im Koffer ist der Blei-Gel Akku, der mit Alu-Systemprofilen an Ort und Stelle gehalten wird.

Direkt Granulat Extruder V4: Montierter Extruder
Abbildung 6:
Der Inverter befindet sich direkt daneben und ist über einen Trennschalter mit der Batterie verbunden, da 230V nur selten für meine Projekte benötigt werden.

Direkt Granulat Extruder V4: Wasserkühlung
Abbildung 7:
Als Niedrigspannungsbastler sind daher noch für USB-Geräte 5V über einen Step-Down Konverter und Buchsen, die mit der 12V-Batterie verbunden sind, nach außen geführt. Letztere sind mit einer rücksetzbaren 8A Sicherung gegen Kurzschlüsse abgesichert.
Über Schalter können die Verbraucher von der Batterie getrennt werden.
Das externe Ladegerät, mit dem die Batterie notfalls mit Netzspannung nachgeladen werden kann, ist nicht fest mit der Batterie verkabelt, sondern kann bei Bedarf angeklemmt werden.
Die Verkabelung ist ein Mix aus Lötstellen, gekrimpten und verschraubten Verbindungn.

Direkt Granulat Extruder V4: Beispieldruck Kettenglied
Abbildung 8:
Auch die Solarpanele finden in dem Koffer ihren Platz - ich verwende 6 Stück davon. Zum Betrieb werden die Panele über Stücke von DIN-Hutschienen miteinander verschraubt und mit weiteren Stücken, die oben an den Rahmen geklemmt werden, stabilisiert. Die Parallelschaltung der Solarpanele erfolgt über einen Verteiler aus Lüsterklemmen auf der Rückseite eines der Panele. Vom Verteiler zum Laderegler geht's über zwei Kabel und eine Buchse auf der Rückseite des Koffers.
Die nominelle Gesamtleistung der Solarpanele beträgt 120W, womit unter optimalen Bedingungen, ohne Verluste 12 Stunden in's Land ziehen würden, um den 12V 120Ah Akku vollständig zu laden.

Teileliste

In der folgenden Tabelle sind nur die Kernkomponenten gelistet.

Bauteil RS Shop Bemerkung
Koffer Artikelnr. 253-7432
Wasserdichter Koffer mit Transportrollen
12V 120Ah Blei-Gel Akku Artikelnr. 727-0433
 
Solar Laderegler Artikelnr. 905-4532
 
Solarpanele 12V 20W Artikelnr. 904-6125
5er Pack
Inverter 1000W Artikelnr. 179-3330
 
Arduino GIGA WiFi Artikelnr. 262-3452
 



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