Teil 2: Stromversorgung 230V & Solar

By | 12. March 2019

Stromversorgung über 230V:

Die einfachste und preisgünstigste Lösung <10€; Material hierfür meist schon Zuhause vorhanden:

Idee für Stromversorgung im Freibereich wenn 230V vorhanden ist:

Benötigt wird:

  • Verlängerungskabel Outdoor, Preis je nach länge z.B. 10m 10€
  • Wasserdichte Box: Reichelt in rot für 1,65€ oder bessere Qualität in gelb für 4,50€
  • Mini-USB-Ladegerät mit geradem Steckerabgang, 4,60€

1000mA-Type reichen gut für einen Pi-Zero (meine brauchen max 250mA).

Hier ein paar Reichelt Bestellnummern:

SK-VL 10M SW :: 10m Verlängerung, schwarz
EL SAFEBOX BIG :: Safe-Box Big – Sicherheit für Kabelverbindungen
SICHERHEITSBOX :: Sicherheitsbox für Kabelverbindungen im Freien NT USB SL SW :: USB-Ladegerät, 5 V, 1000 mA
GOO 73274 :: USB-Ladegerät, 5 V, 2,4 A, schwarz Variante mit 2 USB-Buchen für 2 Honeypi

Stromversorgung über Solarzelle:

50W Solarmodul für 12V Batterie

670 mm x 550 mm x 35 mm, 6kg mit MC4 Steckern.

War innerhalb von 2 Tagen geliefert!

Zum Anschluss an den Regler habe ich dann auch die passende MC4-Stecker und ein Rest richtiges (4mm²) PV-Kabel genutzt.

Diese MC4 Stecker habe ich mir gekauft (brauch die restlichen auch noch für ein anderes Projekt).

Da ich keine passende Crimpzange besitze, habe ich sie einfach mit einer Komi-Zange im Crimpbereich zusammen gedrückt und dann die Verbindung nachgelötet, bei den paar Milliampere die hier fliesen ist das allemal gut..

Zur Verarbeitung dieser Stecker gibt es auch haufenweise Videos z.B. dieses.

Damit der Stecker ordentlich wasserdicht wird, benötigt er aber ein passendes Kabel, deshalb am besten das original UV-feste PV-Kabel verwenden und kein normales 4mm² (PVC)Kabel.

Das PV- Kabel hat einen wesentlich dickere Isolierung/Außendurchmesser.

Auch wenn der Regler nicht so aussieht passt das dick isolierte PV- Kabel problemlos rein. Kurze Solarkabelreste gibt es oft umsonst bei kommunalen Müllsammelstellen oder mal bei ebay Kleinanzeigen schauen, sowas bleibt bei jeder ordentliche PV-Installation übrig. Beim Einziehen der Stringleitungen (z.B. vom Dach zum Wechselrichter im Keller) läßt man die Kabel immer lieber 2m länger als 10cm zu kurz und das wird dann abgeschnitten und weggeschmisen.

Beim Anschluss der Kabel an den Regler die Polarität beachten (Kabelenden am Modul sind beschriftet).

PV-Regler

20A Solarladegerät für 12V-Batterie mit LCD Display und USB-Buchse:

Zeigt Lade- & Entladestrom an und Batterie- und PV-Spannung und Batteriefüllstand.

Zur Batterie hin habe ich noch einen wasserdichten 12V Sicherungshalter eingebaut, (für normale KFZ(ATO)-Sicherungen (Sicherungen waren im Lieferumfang enthalten).

Der Regler hat zwar auch irgendeinen eingebauten Überlast-Schutz, aber so richtig vertrauen tue ich dem nicht..

Was passiert wenn man ein 12V-Kabel kurzschließt, das unabgesichert an einer Autobatterie angeschlossen ist (und außen rum liegt trockenes Graß/Laub…) kann sich jeder selber vorstellen. Ich gebe nur ein Stichwort: Schweißgerät..

PV-Untergestell fertig montiert

Bestehend aus

  • 2x Scharnieren
  • 2x Torscharnier
  • Multiplexplatte

All diese Teile am besten im lokal im Billigbaumarkt kaufen (ist online meist teurer).

Im Billigbaumarkt gibt es die Schrauben auch einzeln zum Kilopreis..

Modul am Alurahmen mit 2 Scharnieren an Restplatte Multiplex montiert (mit selbstschneidenden Schrauben ohne vorbohren direkt ins Alu/Holz).

Habe mir die Positionen der Löcher aber vorher mit Edding angezeichnet.

=> Dann sieht man sofort, wenn sich was beim anschrauben verschiebt.

Selbstschneidende Blechschrauben mit Bohrspitze:

Beim Anschrauben darauf achten, dass die beiden Achsen der Scharnier fluchten (längs ausgerichtes sind), sonst klemmt es später!

C:\Users\Alex\AppData\Local\Microsoft\Windows\INetCache\Content.Word\grafik(5).png

2x Torscharnier für variable Aufstellwinkel, mittig anschrauben.

=> Aufstellwinkel lässt sich z.B. zur Lagerung auch platzsparend zwischen Modul und Mulitplexplatte flach zusammenklappen..

C:\Users\Alex\AppData\Local\Microsoft\Windows\INetCache\Content.Word\grafik(2).png

Bei anderen Scharniertype darauf achten das die Bohrlöcher an der langen Seite (Bandseite) äquidistant sind, dann lassen sich später jeder beliebige Kippwinkel einstellen.

Auch darauf achten, dass die Scharnierseite nicht breiter ist wie hier (44mm), sonst greifen die Löcher ins leere. Und an den dünnen Modul-Alurahmen wollte ich schon möglichst viele Schrauben haben, damit das auch bei starkem Wind langfristig hält.

2x Scharnier 100×75 (Edelstahl) kann aber auch verzinkt sein.

Bei abweichendem Typ auf versetzte Anordnung der Bohrlöcher achten, damit im zusammengeklappten Zustand die überstehenden Schraubenköpfe nicht aufeinanderstoßen, beim oben abgebildeten Typen passt dies. Die mitgelieferten Schrauben in Restekiste oder Abfall schmeißen, die helfen uns nicht weiter (sind auch für 22mm Multiplex zu lang).

Beim Anschrauben darauf achten, dass die beiden Achsen der beiden Scharnier fluchten, sonst klemmt es später!

Multiplexplatte

(Siebdruckplatte) Abmaße 54×42 cm (mind 18mm dick).

Im Baumarkt im Zuschnitt für teueres Geld kaufen oder an einer Baustelle wo betoniert wird, fragen ob man sich so ein kleines Reststück aus dem Müllcontainer mitnehmen kann und dann selber zuschneiden (vorher aber Betonreste entfernen, das Sägeblatt dankt es).

Abmaße können auch abweichen; siehe trapezförmiges Teil bei mir..

Die beiden Scharniere sollen nur nicht zu nahe beisammen sitzen, sonst wird es zu wackelig.

Mit zwei mal zwei Flügelschrauben ist der Kippwinkel werkzeuglos verstellbar..

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Das PV-Kabel wird noch mit Kabelbinder an den Löchern im Rahmen festgezurrt, sodass bei Wind das Kabel nicht an der Rückseite des Moduls scheut (auf der Rückseite ist nur eine EVA-Folie auf laminiert; ist in dieser Folie ein Riss drinnen und es dringt (Luft-)Feuchtigkeit zu den PV-Zellen ein dann war es das mit dem Modul in kürzester Zeit gewesen..)

Das ganze Werk wird jetzt auf einen Bienenbeuten-Blechdeckel mit Silikon aufgeklebt, der wiederum auf einen Holz (OSB)Innendeckel aufgeklebt wird.

Ins Innere der „leeren“ Beute kommt dann die Batterie und der Laderegler.

Das Ganze wird dann später mit einem Spanngurt auf einer Palette befestigt.

  1. Auf Holz-Innendeckel Silikonbazen aufgetragen

2. Blechdeckel aufgelegt/aufgeklebt (nicht geschraubt, wir wollen ja keine Löcher im Blech)

3. Auf den Blechdeckel kommt wieder Silikon

4. PV-Modul Halter aufgeklebt

Mind 1 Tag aushärten lassen (nicht bewegen).

Montage im Freien:

Batterie auf Palette vorher Spanngurt unter Palette durchfädeln.

Das (abgesicherte) 12V Kabel, das zur Stockwaage geht, wird auch unter der Palette durchgefädelt. Auf dem Weg zur nächsten Beute muss es dann noch ein bisschen zum eignen Schutz eingegraben werden (vor Rasenmäher und Co). Im Gegensatz zu einem 230V Kabel sind aber keine 60cm Erdüberdeckung notwendig; wenn was kaputt geht entstehen keine gefährlichen Spannungen und bei der 10A Absicherung entzündet sich auch so schnell nichts.

Bei meinem Schu kommt das 12V kabel wieder raus und geht zur nächsten Stockwaage.

Noch eine Vollzarge (oder zwei Halbzargen) obendrauf und fertig ist das Batteriehaus.

Spanngurt festgezogen und die MC4 Stecker an dem Solarpanel angeschlossen und mit Kabelbinder gesichert.

Noch mal ein händischer Rütteltest: Jetzt kann ein Sturm kommen.

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Von Vorne:

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Das 12VKabel von der Batterie zur Stockwaage (das noch eingegraben werden muss), wird nicht direkt an der nächsten Stockwaage angeschlossen sondern über eine normale Gummi-Verteilerdose mit zwei Stück 3poligen Wagoklemmen mit Hebelbedienung für Flexible-Kabel bis 2,5mm².

Über das ungenutzte Loch in der Abzweigdose, in dem momentan der Schraubendreher steckt, kann dann das Kabel zur nächsten Stockwaage weitergehen.

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Wenn an der Stockwaage mal was repariert werden muss oder sie umgestellt werden soll, kann einfach über die Hebelbetätigung das Kabel getrennt werden, ohne dass es Auswirkungen auf den Rest der Installation hat.

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Hier im Versuchsaufbau steht die (noch nicht ganz fertige) Stockwaage noch auf der Beute (macht so natürlich keinen Sinn), ich wollte die Bienen im Winter nicht unnötig stören (muss ja noch die Anschlagpuffer einbauen und Firmwareupdate ist noch notwendig). Ich wollte aber schon mal sehen, wie sich die Stockwaage bei Wetteränderungen verhält…Ist halt noch Versuchsstadium.

Versuchsaufbau Indoor

Mit Solarzelle und Laderegler und Batterie (natürlich funktioniert die Solarzelle nicht im Zimmer..).

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