ueberarbeitung_und_optimierung_der_solaranlagen

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====== Unterschiede ====== Hier werden die Unterschiede zwischen zwei Versionen gezeigt.

--- ueberarbeitung_und_optimierung_der_solaranlagen [d.m.Y H:i]
keno [Nutzungskonzept]
+++ ueberarbeitung_und_optimierung_der_solaranlagen [d.m.Y H:i] (aktuell)
barbara [Umsetzung]
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 ===== Projektkomponente Überschussenergie =====
+**Stand der Dinge 17/09/14**
+Jan und Keno konnten qualitativ feststellen, das in den bisherigen Installationen Überschussenergie anfällt. Eine quantitative grobe abschätzung ergab, dass diese je nach Standort und Größe des Systems ausreicht, um zwischen 10 und 50 Handyakkus von ca. 3Wh zu laden. Auf dieser Grundlage sollen in einem nächsten Schritt verschiedene Excess Energy Management Tools zur Handyladung getestet werden.
 ==== Hintergrund ====
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 Die Überschuss-Energie soll daher zunächst den Lehrern zur Verfügung gestellt werden, damit diese ihre Handys und gegebenfalls eigene Batterien aufladen können. Da Lehrer in der Regel nicht aus dem Dorf kommen, sondern vom Staat dorthin entsandt werden, nehmen sie eine Sonderrolle ein. Es ist davon auszugehen, dass die Dorfgemeinschaft eine Bevorzugung der Lehrer in der Energienutzung akzeptiert.
+\\
-==== Technisches Konzept ====
+Nach den ersten Erfahrungen mit der Nutzung der Überschussenergie sollte die Möglichkeit eine größere Ladestation zu installieren noch einmal überdacht werden.
-=== Vorüberlegungen ===
-Welche Designentscheidungen müssen getroffen werden?
+==== Technisches Konzept ====
-**Schnittstelle zur Handyladung**
+Entsprechend der Entscheidung, die Nutzung der Überschussenergie lediglich den Lehrern zu gestatten, reichen zwei Steckdosen an einem Standort aus. An einem Tag lassen sich mit zwei Steckdosen ca. 4 Handys aufladen bei drei Stunden Ladezeit). Bei maximal 8 Lehrkräften pro Schule und einer Akkulaufzeit von ungefähr einer Woche pro Handy, sollten der Energiebadarf für Handyladung bereits durch eine Steckdose vollständig gedeckt sein geht man von zwei Handys pro Lehrer aus. Bei 16 Handys könnte jedes Handy alle 5 Tage geladen werden. Die zweite Steckdose kann folglich zum Laden von Batterien genutzt werden. Beide Steckdosen sollen auf 12V betrieben werden (Zigarettenanzünder von Auto). Entsprechende Adapter zum Laden der Handy sind in Burkina Faso leicht verfügbar. Zur Ladung einer zweiten Batterie sollen die Lehrer ebenfalls selber die nötigen Kabel und Adapter besorgen.
-  * 230 V AC
-  * 12 V DC
-  * USB
-  * "Normale" Steckdose, aber mit 12 V DC statt 230 V AC
-**Nutzungsregelung**
+Um sicherzustellen, dass die Primärfunktion der Solaranlagen -die Beleuchtung der Schulen- nicht beeinträchitgt wird bestehen drei unterschiedliche Konzepte zum Excess-Energy-Management, die alle drei getestet und evaluiert werden sollen:
-  * Münzzähler
-  * GSM gesteuert
-  * Stromzähler (Energiebegrenzung)
-  * Sicherung (Leistungsbegrenzung)
-  * über Anzahl installierter Steckdosen
-  * Zeit
 **Ausgangsregelung**
-  * **Konzept 1: Ausgang für aktuelle Überschussenergie** ("nur in Echtzeit")
+  * Der Gleichspannungswandler **DCL** der Marke Phocos, bietet einer Funktion zum Management von Excess Energy. Vermutlich gibt der DCL seinen Ausgang erst dann frei, wenn der Laderegler CML die Ausgleichsladung der Batterie vollständig abgeschlossen hat und diese tatsächlich zu 100% geladen ist. Da die genaue Funktionsweise des DCL nicht bekannt ist, soll er zwar getestet werden, aber andere Lösungen sind zu bevorzugen. Gegen den DCL spricht, das SEWA mit den Phocos CXN bereits keine guten Erfahrungen gemacht hat und bei evtl. Modifikationen der Laderegler (updates des CML) evtl. Probleme in der Kommunikation zwischen DCL und CML bei neuen Installationen auftreten könnten. Wir können den DCL nicht in unserem Sinne optimieren.
-    * Das System hat einen Ausgang für Überschussenergie, der genau dann Energie zur Verfügung stellt, wenn die Hauptbatterie vollständig geladen ist und das PV-Modul weiterhin elektrische Energie erzeugt.
-    * Für welche Spannung soll der Ausgang ausgelegt sein?
-    * Kommt der Phocos DCL für diese Funktion in Frage?
-  * **Konzept 2: Wohnmobilkonzept** (Laden einer Zweitbatterie mit Überschussenergie)
+  * Der Batteriewächter von KEMO bietet die Möglichkeit eine obere Schwellspannung zu wählen, ab der Verbraucher angeschlossen werden können. Bei Unterschreiten einer unteren Schwellspannung, die 0,8V unter der oberen Schwellspannung liegt, werden die Verbraucher automatisch abgeschaltet. Wählt man für die obere Schwellspannung 13,8 V und für die untere dementprechend 13,0 V ist garantiert, dass beim Freischalten des Ausgangs folgende Bedingungen erfüllt sind.
-    * Eine zweite Batterie wird geladen, sobald die Hauptbatterie vollständig geladen ist. Handylader werden nur mit Energie aus der zweiten Batterie betrieben.
+    -das Solarpanel liefert Energie, andernfalls liegt die Spannung der Batterie stets unter 13V
-    * Für die Steuerung bzw für die Bereitstellung der Überschussenergie wäre der Phocos DCL wohl geeignet.
+    -die Batterie ist bereits zu ca. 85-90% geladen.
+    -die Batterie kann nicht wesentlich entladen werden, bei unterschreiten von 13V wird der Verbrauch gestoppt.
-  * **Konzept 3: Überschussenergie in Hauptbatterie speichern** ("Splitbatterie", z.B. "obere 10% der Hauptbatterie werden als Überschussspeicher deklariert")
-    * Ein gewisser Prozentsatz der Kapazität der Hauptbatterie wird für das Laden von Handys zur Verfügung gestellt. Sobald der Ladezustand der Hauptbatterie unter eine bestimmt Schwelle fällt (z.B. 90 %) ist das Handyladen nicht mehr möglich.
-    * Dieses Konzept entspricht im Prinzip dem Konzept Nr. 2, aber anstatt einer Zweitbatterie werden die "oberen 10%" der Hauptbatterie als Überschussspeicher verwendet.
+  * Ein selbst programmierter MicroController kann das Excess Energy Management übernehmen. Die Funktion des KEMO Batteriewächters kann leicht in einen Programmcode geschrieben werden, der MircroController bietet darüber hinaus aber viel Spielraum für weitere Details im Excess Energy Managament (z.B. könnte eine interne Uhr die nächtliche Nutzung grundsätzlich untersagen, oder aber in den Ferien auch erlauben.)
+Hinter das jeweilige Management-Tool sollen die beiden Steckdosen installiert werden. Jede Steckdose soll mit einer grüen LED ausgestattet werden, die leuchtet sobald an der Steckdose Spannung anliegt. Der Strom jeder Steckdose soll begrenzt werden. Wenn die Anlage nur zum Handyladen dienen soll, genügen 0,5A Pop-Sicherungen. Soll die Anlage auch Batterien laden können, muss ein Mechanismus zur Strombegrenzung eingebaut werden (keine Sicherung, die den Stromkreis unterbricht), der den maximalstrom auf 5A stabilisiert. Die Steckdosen sollen im Direktorbüro installiert werden.
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-=== Phocos-Geräte ===
-Stand 10. August 2014: Wir halten eine Nutzung der Phocos-Geräte derzeit nicht für sinnvoll, da wir erstens nicht genau herausfinen können, wie diese genau diese funktionieren, und zweiten mit dem im Laderegler integrieten Datenlogger schlechte Erfahrungen gemacht haben (unvollständige und widersprüchliche Messungen).
+In ihrem Praktikum werden Barbara und Jens die drei Möglichkeiten zum Energiemanagement testen, miteinander vergleichen und evtl. optimieren.
-Trotzdem wollen wir zumindest ein Phocos DCL anschaffen, um ihn ausführlicher testen und mit unserer Eigenentwicklung vergelichen zu können.
-**Phocos Antworten zu unseren Fragen**
-Die Supportanfrage lief über Herrn Dieter Werner von SOLARC.
-   * Der CXN ist kein Messgerät. Gewisse Ungenauigkeiten sind also normal. Kein Ladestrom kommt mir dennoch etwas wenig vor. Dies kann aber bei geringer Nutzung durchaus passieren, wenn der Ladestrom unter der Messgrenze bleibt.
-   * Eine Woche wird immer nach sieben Tagen neu berechnet. Wenn Sie nicht genau am Stichtag nachsehen, dann gehören die Tageswerte nicht zur letzten Woche.
-   * Eine zyklisch genutzte Bleibatterie bekommen Sie durch Überladung fast nicht kaputt. 14.8V sind für eine Bleigel-Batterie in einem Solarsystem also normalerweise kein Problem. Ein 150W-Panel liefert keine 12,5A sondern maximal 10A. Allerdings nimmt eine volle Bleibatterie nur sehr wenig Strom auf. Ohne Laderegler steigt die Spannung auch bei einem kleinen Modul bis knapp unter die Leerlaufspannung des Moduls.
-   * Die Erdung hat keinerlei Einfluss auf die Funktion des Solarsystems. Einzig das Überbrücken der Leistungsschalter durch falsche Erdung würde zu Fehlfunktionen / Fehlmessungen führen.
-\\
-=== Konzept 0.1 ===
-Stand 10. August 2014
-Ein Batteriewächter (z.B. [[http://www.conrad.de/ce/de/product/190095/Kemo-Batteriewaechter-12-V-Baustein-12-VDC|Kemo Batteriewächter 12 V]]) wird an die Hauptbatterie angeschlossen. Der Schwellenwert des Batteriewächters wird so eingestellt, dass er den Überschussenergie-Ausgang freigibt, sobald der Laderegler von der Ladephase Hauptladung in die Ladephase Ausgleichsladung übergeht.
-Es werden Ausgänge in Form von 12 V DV Steckdosen bereitgestellt ("Zigarettenanzünder").
-**Offene Fragen:**
-  * Kann ein gekaufter Batteriewächter mit einstellbarer Schwellenspannung unserem Zweck dienen?
-  * Kann ein gekaufter Batteriewächter ohne einstellbarer Schwellenspannung von uns modifiziert werden?
-  * Ist eine zeitgesteuerte Schaltung sinnvol, z.B. um das Handyladen erst ca. 1 Stunde nach Ende der Hauptladung freigeschaltet wird? Damit könnte die Einstellung der Schwellenspannung weniger kritisch sein.
-  * Ist eine komplette Eigenentwicklung sinnvoll?
-**Nächste Schritte:**
-  * Untersuchungen zum Zusammenspiel von Laderegler und Batteriewächter
-    * Wie hoch muss der Schwellenwert sein?
-    * Wie wird die Stabilität des Systems sichergestellt, z.B. mit einem oberen und einem unteren Schwellenwert? Wie funktionieren die verfügbaren Batteriewächter in dieser Hinsicht?
-    * Welche Genauigkeit benötigen wir bei der Spannungsmessung?
-  * Suche nach geeigneten Batteriewächtern
-    * Welche Modelle kommen in Frage? Wie teuer sind diese?
-    * Wie ist die Genauigkeit dieser Geräte?
-\\
 ==== Umsetzung ====
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 Bestellung bei [[http://www.solarc.de|Solarc]]. Souley ist zwar auch offizieller Phocos-Händler, kann aber nur nach Burkina geliefert bekommen und das dauert zu lange.
-^ **Gerät**  ^ **Anzahl**  ^ **Einzelpreis** ^ **Status** ^
+^ **Gerät**  ^ **Anzahl**  ^ **Einzelpreis** ^ **Gesamtpreis** ^ **Status** ^
-| [[http://phocos.de/products/dcs-dcl|DCL]] (DC-DC-Wandler mit Überschussenergiemanagment)  |  02 |  30,20 € | bestellt am 31.08.2014  |
+| [[http://phocos.de/products/dcs-dcl|DCL]] (DC-DC-Wandler mit Überschussenergiemanagment)  |  02 |  30,20 € |  60,40 €|  bestellt am 31.08.2014  |
-| <del>Laderegler (CML oder CX, Unterschied noch zu klären)</del>  |   |   | kann von MicroSow gekauft werden |
+| <del>Laderegler (CML oder CX, Unterschied noch zu klären)</del>  |   | |  | kann von MicroSow gekauft werden |
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 ^ **Bauteil**  ^ **Anzahl**  ^ **Einzelpreis** ^ **Gesamtpreis**  ^ **Status** ^
-|Kemo Batteriewächter |  5 |  16,20 € |  81,00 € | nicht bestellt  |
+|Kemo Batteriewächter |  5 |  16,20 € |  81,00 € | bestellt am 22.9.14 |
-|[[http://de.farnell.com/eta/106-p30-0-5a/ueberstromschutzschalter-thermisch/dp/143569|Pop-Sicherungen]] |  5 |  14,04 € |  70,20 €| nicht bestellt|
+|[[http://de.farnell.com/eta/106-p30-0-5a/ueberstromschutzschalter-thermisch/dp/143569|Pop-Sicherungen]] |  5 |  14,04 € |  70,20 €| bestellt am 22.9.14|
-|[[http://www.reichelt.de/Rueckstellende-Sicherungen/PFRA-040/3/index.html?&ACTION=3&LA=2&ARTICLE=35206&GROUPID=3307&artnr=PFRA+025|Multifuse-Sicherung (Ihold=0,25A/Itrip=0,5A)]] |  10 |  0,28 € |  2,80 €| nicht bestellt  |
+|[[http://www.reichelt.de/Rueckstellende-Sicherungen/PFRA-040/3/index.html?&ACTION=3&LA=2&ARTICLE=35206&GROUPID=3307&artnr=PFRA+025|Multifuse-Sicherung (Ihold=0,25A/Itrip=0,5A)]] |  10 |  0,28 € |  2,80 €| bestellt am 22.9.14 |
-|[[http://www.reichelt.de/Rueckstellende-Sicherungen/PFRA-040/3/index.html?&ACTION=3&LA=2&ARTICLE=35206&GROUPID=3307&artnr=PFRA+030|Multifuse-Sicherung (Ihold=0,3A/Itrip=0,6A)]] |  10 |  0,28 € |  2,80 €| nicht bestellt  |
+|[[http://www.reichelt.de/Rueckstellende-Sicherungen/PFRA-040/3/index.html?&ACTION=3&LA=2&ARTICLE=35206&GROUPID=3307&artnr=PFRA+030|Multifuse-Sicherung (Ihold=0,3A/Itrip=0,6A)]] |  10 |  0,28 € |  2,80 €| bestellt am 22.9.14 |
-|[[http://www.reichelt.de/Rueckstellende-Sicherungen/PFRA-040/3/index.html?&ACTION=3&LA=2&ARTICLE=35206&GROUPID=3307&artnr=PFRA+040|Multifuse-Sicherung (Ihold=0,4A/Itrip=0,8A)]] |  10 |  0,28 € |  2,80 €| nicht bestellt  |
+|[[http://www.reichelt.de/Rueckstellende-Sicherungen/PFRA-040/3/index.html?&ACTION=3&LA=2&ARTICLE=35206&GROUPID=3307&artnr=PFRA+040|Multifuse-Sicherung (Ihold=0,4A/Itrip=0,8A)]] |  10 |  0,28 € |  2,80 €| bestellt am 22.9.14  |
-|[[http://www.conrad.de/ce/de/product/146030/LED-bedrahtet-Gruen-Rund-5-mm-2-mcd-60-2-mA-22-V-L-53-LGD?ref=list|Anzeigen LED]]|  50 |  0,22 € |  11,00 €| nicht bestellt |
+|[[http://www.conrad.de/ce/de/product/146030/LED-bedrahtet-Gruen-Rund-5-mm-2-mcd-60-2-mA-22-V-L-53-LGD?ref=list|Anzeigen LED]]|  50 |  0,22 € |  11,00 €| bestellt am 22.9.14 |
-|[[http://www.conrad.de/ce/de/product/411019/Metallschicht-Widerstand-499-k-axial-bedrahtet-0207-06-W-1-St?ref=list|Vorwiderstände 5kOhm]]|  50 |  0,11 € |  5,50 €| nicht bestellt  |
+|[[http://www.conrad.de/ce/de/product/411019/Metallschicht-Widerstand-499-k-axial-bedrahtet-0207-06-W-1-St?ref=list|Vorwiderstände 5kOhm]]|  50 |  0,11 € |  5,50 €| bestellt am 22.9.14  |
-|[[http://www.conrad.de/ce/de/product/183202/LED-Fassung-Kunststoff-Passend-fuer-LED-5-mm-SnapIn-Signal-Construct-DMC50;jsessionid=932C3633F97369DBFB104AEA2AB50CFF.ASTPCEN13?ref=oz|LED-Fassung (Kunststoff)]]|  50|  0,19 €|  9,50 € | nicht bestellt|
+|[[http://www.conrad.de/ce/de/product/183202/LED-Fassung-Kunststoff-Passend-fuer-LED-5-mm-SnapIn-Signal-Construct-DMC50;jsessionid=932C3633F97369DBFB104AEA2AB50CFF.ASTPCEN13?ref=oz|LED-Fassung (Kunststoff)]]|  50|  0,19 €|  9,50 € | bestellt am 22.9.14|
-|[[http://www.conrad.de/ce/de/product/184810/LED-Fassung-Gummi-Passend-fuer-LED-5-mm-Donau-5-SC;jsessionid=932C3633F97369DBFB104AEA2AB50CFF.ASTPCEN13?ref=oz|LED-Fassung (Gummi)]]|  50|  0,14 €|  7,00 € | nicht bestellt|
+|[[http://www.conrad.de/ce/de/product/184810/LED-Fassung-Gummi-Passend-fuer-LED-5-mm-Donau-5-SC;jsessionid=932C3633F97369DBFB104AEA2AB50CFF.ASTPCEN13?ref=oz|LED-Fassung (Gummi)]]|  50|  0,14 €|  7,00 € | bestellt am 22.9.14|
-|[[http://www.conrad.de/ce/de/product/416703/Hochlast-Widerstand-001-axial-bedrahtet-4-W-1-St?ref=list|Messwiderstand für Strommessungen, 10 mOhm/4W]]|  10|  1,41 €|  14,10 €| nicht bestellt  |
+|[[http://www.conrad.de/ce/de/product/416703/Hochlast-Widerstand-001-axial-bedrahtet-4-W-1-St?ref=list|Messwiderstand für Strommessungen, 10 mOhm/4W]]|  10|  1,41 €|  14,10 €| bestellt am 22.9.14  |
-|[[http://www.conrad.de/ce/de/product/401650/Hochlast-Widerstand-01-axial-bedrahtet-5-W-1-St?ref=list|Messwiderstand für Strommessungen, 100 mOhm/5W]]|  10|  0,51 €|  5,10€| nicht bestellt  |
+|[[http://www.conrad.de/ce/de/product/401650/Hochlast-Widerstand-01-axial-bedrahtet-5-W-1-St?ref=list|Messwiderstand für Strommessungen, 100 mOhm/5W]]|  10|  0,51 €|  5,10€| bestellt am 22.9.14  |
 |Batterien für Winddatenlogger  |  5 Packung a 4 Batterien |  |  43,75 (auf Rechnung, Jens
 |Batterien für Winddatenlogger  |  5 Packung a 4 Batterien |  |  43,75 (auf Rechnung, Jens bitte Rechnung an Nils) | bestellt  |
-|[[http://www.reichelt.de/Kunststoff-Kleingehaeuse/GEH-KS-50/3/index.html?&ACTION=3&LA=2&ARTICLE=73212&GROUPID=3355&artnr=GEH+KS+50|Kunststoffgehäuse]]|  2|  2,65 €|  5,30 €|nicht bestellt|
+|[[http://www.reichelt.de/Kunststoff-Kleingehaeuse/GEH-KS-50/3/index.html?&ACTION=3&LA=2&ARTICLE=73212&GROUPID=3355&artnr=GEH+KS+50|Kunststoffgehäuse]]|  2|  2,65 €|  5,30 €|bestellt am 22.9.14|
-|[[http://www.conrad.de/ce/de/product/731140/Laborbuchse-Buchse-Einbau-vertikal-Stift-4-mm-Rot-SCI-1-St?ref=searchDetail|Bananenstecker-Buchse (4mm)]]|  4|  0,62 €|  2,48 €|nicht bestellt|
+|[[http://www.conrad.de/ce/de/product/731140/Laborbuchse-Buchse-Einbau-vertikal-Stift-4-mm-Rot-SCI-1-St?ref=searchDetail|Bananenstecker-Buchse (4mm)]]|  4|  0,62 €|  2,48 €|bestellt am 22.9.14|
 |[[https://www.sebson.de/led-mr16-smd5060/a-101/|LED-Lampen (3,5W) für Klassenräume]]|  25|  4,99 €|  124,75 €| nicht bestellt|
 |[[https://www.hornbach.de/shop/Toshiba-LED-Reflektorlampe-EEK-A-GU5-3-4-Watt-warmweiss/8812725/artikel.html?sourceCat=S2220&WT.svl=artikel_img|LED-Lampen Alternative (warum 12V/50Hz?)]]|  25|  5,95 €|  148,75 €| nicht bestellt|
 |Summe| | ohne LED-Lampen| 263,33 €| |
+\\
+===Test der Regler im Büro===
+{{::sewa_zwischenbericht_ueberschussenergie.pdf|Zwischenbericht Überschussenergie von Jens}}
+===Ergebnisse===
+===Installation===
+{{:anschlussbeispiel_dcl.jpg?direct&200|}}
+===Praxis-Test===
+In den Systemen folgender Schulen bzw. CSPS wurden Handyladesteckdosen installiert:
+^ **Ort**  ^ **Überschussregler**  ^ **Abschaltspannung Kemo** ^ **Ergebnisse**  ^
+|école Foulla  |Kemo 148A|13,3 V (Anschlag rechts)|Logger falschrum angeschlossen --> nichts gemessen :-(|
+|école Boron  |Kemo 148A|13,0 V (Kreuz senkrecht)|Kemo gibt nur in den ersten Tagen zweimal Überschuss frei, dann nicht mehr. Warum? Ferien?|
+|école Gambo A  |Kemo 148|13,1 V (fast senkrecht)|Kemo war zuerst auf rechts gestellt, nach erstem Besuch etwas weiter nach links gedreht. Angeblich funktioniert Handy laden nicht, Bei Jens klappt es aber. \\ Plastikteil steckte in 12V-Buchse|
+|école Issiri-Yaoghin|Kemo 148A|13,3 V (Anschlag rechts)|Keine Logger angeschlossen, da zu weit weg von Ouaga \\ Wird zuerst nicht genutzt, weil kein Adapter vorhanden, dann funktioniert es nicht|
+|CSPS Rakaye|Phocos DCL|  |System funktioniert, aber wird nicht benutzt, weil Krankenschwester eigene Solaranlage hat. \\ Angeblich ist wegen Überschussregler die Batterie schneller leer (unlogisch, wenn sie gar nicht genutzt wird). Trotzdem bauen wir das System wieder ab|
+=====Kleinere Dimensionierung für Installationen in Schulen mit zwei Klassenzimmern=====
+Da auch mit zwei Steckdosen zum Handyladen nicht alle überschüssige Energie genutzt werden kann und durch die Umstellung von CFL- auf LED-Lampen der Verbrauch noch weiter sinken wird, haben wir überprüft, ob auch eine geringere PV-Leistung und eine kleine Batterie den Anforderungen genügen können. \\
+Der {{::neue_dimensionierung.pdf|Bericht dazu hier}}.
+\\
+==Bisherige Dimensionierung(bis 2014)==
+  * 2 PV-Panels mit jeweils 75 W = 150 W
+  * Verbraucher:
+    * 5 CFL à 11 W je Klassenzimmer
+    * 1 CFL à 11 W im Lehrerzimmer
+    * 1 CFL à 11 W zur Außenbeleuchtung
+   = 12 x 11 W = 132 W
+  * 2 Batterien (12 V) mit jeweils 75 Ah = 150 Ah
+==Neue Dimensionierung==
+  * PV-Leistung = 75 W
+  * Verbraucher:
+    * 9 LEDs à 4 W je Klassenzimmer
+    * 2 LEDs à 4 W im Lehrerzimmer
+    * 1 CFL à 11 W zur Außenbeleuchtung
+   = 20 x 4 W +11 W = 91 W
+   * 1 Batterie (12V) mit 90 Ah#
+===Ergebnis===
+  * Verzichtet man auf die großzügige Reserve der bisherigen Dimensionierung, kann ein System mit einem 75 W - Panel und einer 90 Ah - Batterie den üblichen Verbrauch einer Schule mit zwei LED-elektrifizierten Klassenzimmern noch zuverlässig decken.
+  * Im Fall von mehr als zwei aufeinanderfolgend bewölkten Tagen kann es passieren, dass die Batterie nicht mehr ausreicht, um den gesamten Bedarf zu decken. Auch das PV-Panel braucht dann im Anschluss mehr als einen sonnigen Tag um die Batterie wieder vollständig aufzuladen. Da dieser Fall in Burkina Faso aber selten eintrifft, kann dieser Nachteil in Hinblick auf die Kosteneinsparungen bei Panel und Batterie hingenommen werden.
+  * Im Testfall (an einem wolkenlosen Tag) könnte ab 13 Uhr, dem Ende der Hauptladungsphase außerdem noch Überschussenergie genutzt werden, z.B. um Handys zu laden.
-\\
 \\
 ===== Projektkomponente LED Leuchtmittel =====
-** Helligkeitsmessung **
-** Relevante Fragen **
+**Stand der Dinge 17/09/14**\\
-  - Wie groß ist durchschnittliche Helligkeit (gemessen in Lux = J L^-2) im Raum bzw. auf der Tafel?
+Die Messungen von Jan und Keno haben ergeben, dass eine Konfiguration mit 9 LED-Lampen einen Klassenraum besser beleuchtet als eine Konfiguration aus 5 CF-Lampen. Gleichzeitig wird die Leistungsaufnahme um 43% gesenkt und damit die Leuchtdauer um 75% gesteigert bei gleicher zur Verfügung stehender Energiemenge. Genauere Infos: siehe Bericht LED.
-  - Wie stark varriert die Helligkeit abhängig vom Ort?
-  - Wie entwickelt sich die Helligkeit mit der Zeit, also dem Ladezustand der Batterie?
-** Weniger relevante Fragen **
-  - Ausleuchtung bei unterschiedlichen Betriebszuständen (nur ein Teil der Anlage eingeschaltet)
-  - Spektren der Leuchtmittel
-** Messpositionen ** \\
+Da wir aus den Ergebnissen zur Messung der Energiebilanz wissen, dass im Mittel signifikant mehr Energie zur Verfügung steht, als nachgefragt wird, scheint es sinnvoll eine in zwei Klassenräume mit mit einem Panel 85WP und einem Akku 70Ah zu betreiben. Jeder Klassenraum wird mit 9 LED-Lampen ausgestattet, die Außenbeleuchtung und die des Direktorbüros werden durch 2 LED-Lampen gewährleistet.
-Zur Vergleichbarkeit der Messergebnisse in verschiedenen Räumen muss an den selben Orten gemessen werden. Die genauen Maße der Räume sind nicht bekannt, allerdings sind die Räume rechteckig und die Decke ist flach. Deswegen bietet sich die Wahl der **Messpunkte relativ zu den Wänden** der Räume an, dies wird in der folgenden Skizze angedeutet. Bei der Helligkeitsmessung muss zudem die Höhe fixiert werden. Einfach wäre eine Messung am Boden, angepasster an die Problemstellung erscheint mir aber eine Messung in etwa 1m Höhe.
-Die Photodiode sollte bei den Messungen so ausgerichtet werden, wie auch bei der Nutzung auf die entsprechende Oberfläche geblickt wird. Bei der Messung im Raum wird die Photodiode also parallel zum Boden, bei der Messung an der Tafel senkrecht dazu ausgerichtet.
-{{:messpunkte.jpg?600|}}
+  * Gesamt installierte Leistung LED: 22*3,5W = 77W
-**Zeitliche Entwicklung ** \\
+gegenüber zuvor
-Wenn der Akku im Laufe einer Nacht signifikant entladen wird (wovon wir ausgehen), sollte sich auch die Leuchtleistung der Lampen ändern. Deswegen ist auch die zeitliche Entwicklung der Ausleuchtung interessant. Mir erscheinen wiederholte Messungen im Abstand von 30-60 Minuten als sinnvoll. Kürzere Abstände sind schwierig zu realisieren, weil immer 15 Messungen gemacht werden müssen. Bei längeren Messungen verlieren wir relativ viele Informationen.
-** Sonstiges ** \\
+  * Gesamt installierte Leistung CFL: 12*11W=132W
-Darüber hinaus sollten wir notieren:
-  - Art und Anzahl der funktionstüchtigen Leuchtmittel
+Daraus ergibt sich eine Beleuchtungszeit T_LED=1,71*T_CFL bei gleicher Energiemenge. Halbieren wir die Energie für die LED-Konfiguration, so ergibt sich **T_LED=0,86*T_CFL**, was nach wie vor als ausreichend erachtet wird.
-  - Größe des Raumes
+**Weiteres Vorgehen 17/09/14**\\
+Barbara bringt LED-Lampen für mindestens eine LED-Installation mit. Mehrkosten der LED-Lampen decken sich ungefähr mit den Einsparungen, die aus der Verwendung eines einzelnen Panels erfolgen (interner Preis =50€), aber wir sparen ein Modul!
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-** Vorschläge für Geräte **
+  * Bei der Installation im CSPS soll ein analoger Leuchtmittelvergleich zu dem vom Juni durchgeführt werden, um auch für ein CSPS verlässliche Daten zu haben, mit wie viel LED-Lampen jeder einzelne Raum ausgestattet werden muss, um eine mindestens gleichwertige Beleuchtung zu erreichen. HINWEIS: bei CSPS sollte überlegt werden, an der Rückseite des Gebaüdes eine helle Beleuchtung anzubringen, denn typischerweise warten dort häufig angehörigen und kochen für Kranke oder Krankenplfeger.
-  - Voltcraft LX-1108 (~ 130€): http://www.conrad.de/ce/de/product/121885/VOLTCRAFT-LX-1108-Lux-Meter-Beleuchtungsmessgeraet-Helligkeitsmesser-0-400-000-lx?ref=searchDetail
-  - Extech HD 450 (~ 215€): http://www.conrad.de/ce/de/product/123224/Extech-HD450-Lux-Meter-Beleuchtungsmessgeraet-Helligkeitsmesser-400-400-000-lx?ref=searchDetail
+  * Die Schule in Yssiri-Yaoghin soll mit einer LED-Konfiguration ausgestattet werden. Mit Hilfe der Datalogger, soll evaluiert werden, ob diese neue Dimensionierung ausreichend ist.
+  * Die Schule in Kayegue könnte ebenfalles eine LED-Konfiguration erhalten. Falls die Evaluierung der Daten aus Yssiri-Yaoghin ergibt, dass weiterhin Überschuss-Energie auftritt, könnte die Schule in Kayegue zusätzlich einen Handylader erhalten.
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 ** Kostenvoranschläge / Rechnungen von MicroSow:**
   * {{:kostenvoranschlaege:leds.pdf|}}
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+===== Alternative Überschussenergienutzung =====
+[[https://drive.google.com/open?id=1QhdLWM5Wkxy7dqCfR5tJ6tVArwz7FmO2_-ltA_qmlUM | Ein paar Überlegungen und Ideen für zukünftige Projekte (Jens)]]

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