Das 24 Volt Haus

30. März 2012

STROMPREIS HALBIEREN mit dem „24 Volt HAUS“.

Atomstrom abschalten und Windenergie ausbauen ändert unsere Energieversorgung dramatisch.

Nur mit zusätzlicher Speicherkapazität sind die kommenden Energieprobleme zu meistern.

Das ist eigentlich einfach, erklärt Dipl. Ing. Klaus H. Schirmer, der Initiator dieses Projekts.

Jeder Hausbesitzer kann mit nur vier Quadratmetern Photovoltaik, einer 500 Watt Kleinstwindkraftanlage (wie ein größeres Windspiel) und einem 15 Kilowattstunden Akku fast die Hälfte seines Stromverbrauchs ohne Wechselrichter selbst erzeugen, inklusive der Nachladung mit billigerem Nachtstrom, wenn die regenerativen Energien ausbleiben. Natürlich gibt es auch Lösungen für Mehrfamilienhäuser. Allein die 13 Millionen Einfamilienhäuser in Deutschland könnten so knapp 200 Gigawattstunden elektrische Energie speichern. Dafür müssten alle neun noch im Betrieb befindlichen Atomkraftwerke ca. 40 Stunden arbeiten, bis die gleiche Energie im Haus wäre.

Dann hat man für alle Kleinverbraucher wie Licht (mit LED), TV, Radio, DVD, Computer, Drucker, WLAN- Zentrale, Uhren, Telefon, Rollo Steuerungen, Garagentorsteuerungen, Alarmanlagen, aber auch Umwälzpumpen, Heizventile, Mischer und nicht zuletzt Ladegeräte eine „Gangreserve“ von mindestens drei Tagen, auch im tiefsten Winter.

Dieses Haus hat nur noch in der Küche, zum Waschen und Bügeln und in der Heizung 230 Volt~ Anschlüsse. Alle anderen Räume werden mit 24 Volt Gleichspannung (DC) versorgt. So sind diese Räume frei von Elektrosmog und gefährlicher Hochspannung, kindersicher, störungsfrei und sicher gegen Stromausfall, und durch den Wegfall aller Stecker- Netzteile höchst effizient.

Natürlich wird es dafür eine neue Generation Geräte geben, die aber billiger, leichter, kleiner und effizienter werden. Bei der rasanten technischen Entwicklung kann der Austausch zügig erfolgen.

Dadurch wird sich diese Idee durchsetzen, mit einer weltweiten Normierung auf 24 Volt DC.

Eine Einsparung von beinahe der Hälfte des bisherigen Stromverbrauchs aus dem Netz ist ein gewaltiges Potential. Es bedeutet weniger neue Kraftwerke, weniger neue Riesenwindräder, weniger neue Stromtrassen, und auf Dauer nicht so stark steigende Strompreise. Hier kann der Bürger etwas für die Gemeinschaft tun (der Staat hat sich zur CO² Reduzierung verpflichtet, es fehlt aber an schnell umsetzbaren Konzepten), und verdient noch daran.

Von 2001 bis 2011 hat sich der Strompreis verdoppelt, und das mit noch allen Atomkraftwerken, ohne dramatische Öl- und Gaspreiserhöhungen. Dass sich der Strompreis in den nächsten 10 Jahre nochmal nur verdoppelt, können wir nur hoffen. Aber das „24 Volt HAUS“ rechnet sich schon bei 3% pro Jahr Strompreiserhöhung. Also tun wir das, was heute schon möglich ist, weil sich das eingesetzte Kapital besser verzinst, als derzeit auf der Bank. Nach eigener Aussage müssen ca. 30% der Hausbesitzer ihre Häuser in Deutschland renovieren bzw. sanieren. Auch „Weg vom Öl“ bei der Heizung ist ein guter Einstieg!

 

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Präsentation:

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Solarertrag per 1.7.2011

12. Juli 2011

normierte kWh pro kWpeak Ergebnisse seit 2008Hallo Freunde,
nach längerer Pause bin ich wieder da.
Inzwischen habe ich meine Heizung von Öl- auf 14 kW Luft-Wasser- Wärmepumpe umgebaut. Das läuft seit Oktober 2010 mit Nachbesserungen seit Mai 2011. Demnächst erscheit hier eine Tabellenkalkulation über die Wirtschaftlichkeit, ÖL durch WP zu ersetzen.
Außerdem stelle ich meine ganze Hauselektronik um von CONRAD- C-Control auf die Mikroprozessoren der AVR Reihe um, hauptsächlich auf ATMEGA 32, ein Mikroprozessor der mit 32k Flash, 1024 EEprom, 2* 8 Bit Timer/Counter, 1* 16 Bit, 8* 10 Bit ADC, I²C, SPI, Rs232 alles kann, was man im Haus braucht, dazu kostet er nur 5,35 € (REICHELT # ATMEGA 32-16 DIP) und es gibt ihn noch im 40 pol DIL Gehäuse, also ohne SMD- LÖT-Einrichtung. Veröffentlichungen demnächst.
Internet kontakte: www.atmel.com/AVR , Forum: www.mcselec.com, Programmierumgebung BASCOM


Solarertrag 2009 gesamt

18. Januar 2010

Das Jahr 2009 war mit 98% Normertrag schlechter als 2008 mit 104%. April, August und November waren überdurchschnittlich, aber alle anderen Monate, vor allem Mai, Juni und Juli waren enttäuschend.

Trotzdem ist PV eine feine Sache und mit 4420 kWh haben wir wieder mehr erzeugt, als verbraucht.

2010 hat wegen Schneeauflage bis heute nichts gebracht. Die kam heute runter. Bei der derzeit nur 20 Grad hohen Mittagssonne kommt auf einer 11 Grad geneigten Anlage eh nicht viel an. Aber es geht ja aufwärts.


Autarkes 24 Volt = Netz im Haus

8. Dezember 2009
Der Jahresstromverbrauch setzt sich aus den Leistungsverbrauchern wie Herd, Waschmaschine, Schleuder, Wasserkocher, Bügeleisen, Kühlschrank etc. und den Kleinleistungsverbrauchern wie Radio, Uhr, Telefon, Computer etc. zusammen. Ich habe hier eine willkürliche Grenze bei 100 Watt je Verbraucher gezogen. Die Idee ist, diese Kleinverbraucher, die sehr oft ein Netzteil mit schlechtem Wirkungsgrad (η< 50%) aufweisen, nicht aus 230 Volt~, sondern aus 24 Volt Gleichspannung aus einem Akku zu versorgen. Mit kleinen Schaltreglern (η>90%) von 24 V auf die jeweilige Versorgungsspannung (oft 12 V) wird der Stromverbrauch erheblich reduziert. Hier eine Aufstellung:

Die Kleinverbraucher an 230 Volt : Messung in 24 Stunden:

1. Garagentoröffner : 4,16 W x3 = 12,48 W > 299,52 Wh

2. Telefonanlage: 6,83 W                                     > 163,92 Wh

3. Heizung kpl. 97,9 W                                      > 2349,60 Wh

4. Uhrenradio 1,5 W x3 = 4,5 W                      > 108,00 Wh

5. Rollosteuerung (LOGO) 5,0 W                     > 120,00 Wh

6. Licht 15 W * 3 * 3,5 h                                      > 157,50 Wh

7. Licht 36 W * 2 * 1,0 h                                       > 72,00 Wh

8. Fax 7 W * 24 h                                                   > 168,00 Wh

9. Computer 80 W * 2 h                                     > 160,00 Wh

10. Akkuladegerät 10 * 4 * 4,5 Wh *2 /365    > 1,00 Wh

SUMME : 3,599 kWh/ Tag

Gesamtverbrauch: 10,0 kWh/ Tag aus Jahresabrechnung

Kleinleistung also: ~ 36% =~ 150 W dauernd (rund um die Uhr)

Es wäre, mit dem besseren Wirkungsgrad, also nur eine Durchschnittsleistung von ca. 100 Watt notwendig, die aus einem entsprechenden Bleiakku, den ein PV- Modul auflädt, bereitgestellt werden. Die Investition müßte sich über die Kostenersparnis der Stromrechnung finanzieren. Die Komfortvorteile einer absolut unterbrechungsfreien Stromversorgung liegen auf der Hand, die CO² Freiheit des Betriebs auch. Die Rechnung ergibt eine Kapazität von 16,8 kWh für eine Woche ohne Nachspeisung, das wäre ein 1000 Ah Akku bei nur 70% Entladung wegen langer Lebensdauer. Für die Wintermonate (Nov – Feb) müßte dann ein Ladenetzteil die eventuell mangelnde Sonne ergänzen. Bei durchschnittlich 25 Sonnenstunden sonst pro Woche (Durchschnittswert in Bayern) müßte das PV- Modul dann eine Leistung von ca. 700 Watt ( = ca. 6 qm) haben.  Rechnet sich das?
Also: Einsparung : 3,6 kWh pro Tag mal 0,20 € / kWh mal 365 Tage sind 262,80 € pro Jahr. Das ergibt in 10 Jahren 2628 €. Statt 2157 € 10 Jahre zu 2% anzulegen, könnte man dafür PV- Module und einen Akku kaufen und hätte nach 10 Jahren die gleiche Summe amortisiert. Also 2157 € stehen zu Verfügung.
Ich habe folgendes realisiert: Panzerakku aus einem Elektrofahrzeug 24 V, 200 Ah, 1995: 1500 DM, drei PV- Module 12 V, 48 W, ein PV – Modul 60V, 270 Watt. Diese 414 Watt kosten derzeit:?

Solarertrag per 1. Dezember 2009

1. Dezember 2009

Der November 2009 ist im Dreijahresvergleich der beste Monat, relativ warm und sonnig, auch an der Donau trotz öfters Nebel. Der Ertrag liegt damit bei 96% der Jahresnennleistung.


Multi- Raumsensor

17. November 2009

Im Projekt „Intelligentes Haus“ sollten für jeden Raum folgende Informationen verfügbar sein:

Temperatur, Helligkeit, Anwesenheit einer Person und Schaltzustand des Raumthermostaten.

Damit sind folgende Funktionen möglich:

Lichtsteuerung nach Helligkeit und Anwesenheit

Ansteuerung der zentralen Zirkulationspumpe bei Anwesenheit in einem Raum mit Waschbecken

Automatisches „Licht aus“, oder nur Meldung bei Nichtanwesenheit.

Überwachung der Schaltschwellen der Raumthermostaten

Bei „runterdrehen“ der Thermostaten Möglichkeit einer intelligenteren (z.B. zeitabhängigen) Heizung, mit unterschiedlichen Profilen für Normal, Urlaub, Party.

Messung der exakten Raumtemperatur (Auflösung 1/4° Celsius)

Steuerung der Rollos nach Helligkeit und Temperatur (z.B. zu hoher Sonneneinstrahlung).

Lösung:

Die für die Fussbodenheizung in jedem Raum vorhandenen Thermostatregler (siehe Bilder) bieten in einem erhabenen Gehäuse genug Platz für weitere Sensoren und werden ausreichend mit Raumluft durchströmt. Da jeder Regler mit einem 3 x 0,75 qmm Kabel mit dem zentralen Heizverteiler mit den Magnetventilen verbunden ist, ist es die einfachste Lösung, dieses Kabel als Zugseil für ein 9 poliges Patchkabel zu verwenden. Damit können alle Sensor- und Schaltsignale einschließlich eines I²C- Busses geführt werden. Als lösbare Verbindung werden hier billige 10 polige Pfostenstecker und Buchsen eingesetzt. Alle Module sollten vor dem Einbau genau vermessen werden. In die Abdeckhaube wurde ein rundes Loch für den Bewegungsmelder (PIR) geschnitten, und aus dem oberen Lüftungsprofil ein Element für den Helligkeitssensor ausgebrochen. Die gesamte Starkstromklemmleiste wurde entfernt, um Platz für die PIR-Platine (Conrad Nr. 190952) zu schaffen. Damit ist für spätere Erweiterungen (z.B. Sprachmodul, Feuchtigkeitssensor) noch genug Platz.

Hier das elektrische Schaltbild:


Heizungssteuerung auf Basis C-Control-Station 2.0

13. November 2008

Ein Heizungssystem für ein Einfamilienhaus (200 qm) mit vier verschiedenen Wärmequellen:

  • Ölbrenner 17,5 kW     seit 2000 in Betrieb
  • Brauchwasser Solar 8 qm ~= 7 kW     seit 2000 in Betrieb
  • Kaminwärmetauscher 7 kW     seit 2007 mit Mischerkreis
  • Wärmetauscher von 36 qm Photovoltaik Rückseite    seit 2007 in Planung

Elektronische Steuerung :

heizungssteuerung

Heizungssteuerung eingebaut

Block 1: rechts oben

Block 2: links oben

  • Eigenbau Interface für Temperatursensoren, Mischerpotis und Anzeigeeinheiten

Block 3: unten

  • Eigenbau Umschaltmöglichkeit – konventionelle Regelung / eigene Regelung

PS: der Kabelsalat über der C-Control ist nur zum Programmieren da, sonst nicht !

Interfacebox zu allen Verbrauchern mit Umschaltmöglichkeit zwischen der gelieferten Ansteuerung (drei getrennte Regler ohne Datenaustausch) und der Eigenbaulösung mit Temperaturmessung und I²C- Bus Ansteuerung der Interfacebox und Eigenentwickelter Software.

Derzeitiger Entwicklungsstand:

Messung von 11 Temperaturen und zweier Stellpoti’s, Steuerung von Solar und Kaminwärmetauscher, Speicherladepumpe und Zirkulationspumpe laufen, Steuerung Ölbrenner und gegenseitige Optimierung in Vorbereitung.

Ungelöste Probleme:

  • Wärmebedarfssimulation des Hauses
  • Schichtspeicher: temperaturähnliche Zu- und Abfuhr von Wärmeenergie
  • Grafische Anzeige aller Daten in 12 Minuten Intervallen
  • Bilanzierung Primär- Regenerativ Energieverbrauch, daraus weitere Optimierung
  • Wärmespeichermanagement für PV Rückseitengenerator (geplant 8000 Ltr !)