Photovoltaik

Solaranlagenüberwachung mit Netz und doppeltem Boden

18 Mai , 2009  

Den Ertrag und den Betrieb seiner Solaranlage sollte man überwachen – das ist klar. Anfangs habe ich täglich auf den Zähler geschaut und noch im Kopf die Tagesergebnisse gerechnet und mit der gefühlten Sonneneinstrahlung verglichen. Natürlich habe ich auch die serielle Schnittstelle meines Wechselrichters genutzt und die Wechselrichter Daten regelmäßig ausgelesen.

Aber dann kommt die Routine. Eine Photovoltaik Anlage läuft unspektakulär vor sich hin, ohne dass der Betreiber eingreifen muss. Und diese Unkompiziertheit verführt dann dazu, wirklich nur einmal im Monat den Zähler abzulesen und den Stand an das EVU zu Faxen. 

Leider merkt man dann viel zu spät, wenn der Wechselrichter doch ausfallen sollte. Und in einem ertragreichen Monat ist so ein Ausfall oder Fehler der Photovoltaik Anlage eine teuere Angelegenheit. So wie bei mir gerade geschen. Bei einer unmittelbaren Alarmierung hätte sich eine automatische Überwachung schon armortisiert.

Bei einem Markt-Check stößt man unweigerlich auf den Solarlog als externes und unabhängiges Gerät zu Solaranlagen-Überwachung. Einen Solarlog 100e gibt es ab ca. 350 Euro.  Darüber hinaus gibt es noch einen größeren 400e und einen 800er Solarlog mit einem großen Display und einem schicken Gehäuse. Der Solarlog überwacht die PV-Anlage per Schnittstelle zum Wechselrichter, erkennt damit Fehler und alarmiert per SMS oder E-Mail. Ausserdem können die gesammelten Daten per Webbrowser angezeigt werden und auch ins Internet exportiert werden.

Wie gut so etwas aussehen kann sieht man z.B. auf der Seite Sunics.de.  Die Ertragsdaten der Photovoltaikanlage werden übersichtlich grafisch dargestellt und man kann einige Zeitbereiche und Anzeigeoptionen wählen. Interessant ist dabei auch der Soll ist Vergleich der Ertragsdaten. Der Betreiber der Sunics Photovoltaikanlage schreibt dazu: „Auch Leistungsanomalien werden von Solarlog via Email gemeldet. Ich find’s perfekt.“  

Schon beeindruckend dieser Datenlogger, und ich bin schwer in Versuchung auch diesen einfachen Weg zu gehen. Wäre da nicht mein Ehrgeiz dies selbst zu entwickeln. Mein bisheriges Ergebnis sieht man hier in Laborqualität:

pvguard

Ein Rabbit RCM5700 MiniCore Modul mit dem Standart Entwicklungskit, einem effektiven Schaltnetzteil und der Brettschaltung zu Überwachung des Zählers. Denn hier ist der kritische Punkt. Wenn z.B. der Wechselstromzähler ausfällt, so etwas soll auch vorkommen, wird nichts gezählt und man hat nichts zum Abrechnen mit dem EVU, obwohl der Wechselrichter ungestört ein gespeist hat. Ob das EVU dann die Werte aus dem Wechselrichter akzeptiert ist fraglich.

Wenn man also den Zähler überwacht, hat man direkt das gesammte PV-System unter Kontrolle. Für die Überwachung der Zählerscheibe nutze ich einen CNY70 Reflexkoppler. Bei ELV gibt es auch eine diskret aufgebaute Zählerüberwachung (EM 1000-IR). Der Reflexkoppler nutzt die unterschidliche Reflektion des roten Sektors der  Zählscheibe und kann so mit einer Komparatorschaltung die Umdrehungen detektieren.

z-sensor

Das Rabbit Core Modul hat eine Ethernet Schnittstelle, diverse Serielle Schnittstellen und u.a. 2 Capture Eingänge dabei. Mit den Capture Eingängen zähle ich die Flanken der Zählerüberwachung und errechne mit der Umlaufzeit die aktuelle Leistung. Und mit zwei Eingängen kann auch gleich der Energieverbrauch des Verbrauchs-Zählers mit überwacht werden. Über eine serielle Schnittstelle soll dann zukünfig auch der Wechselrichter mit abgefragt werden.  Zusammen mit den Beispielen für einen Web- und FTP Server sollte also so eine Überwachung in endlicher Zeit zu programmieren sein. Die ersten Test waren schon sehr motivierend – der Webserver läuft schon.

Die Entwicklungs-Umgebung für die Entwicklung in Dynamic-C (leicht erweitertes ANSI-C) auf dem Rabbit steht übrigens kostenlos zum Download bereit. Falls jemand mit programmieren möchte… Einen Open Source Datenlogger gibts m.M. noch nicht. Ich werde weiter berichten…

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