16. Photovoltaik, Wallbox und Wärmepumpe im Plan

Wichtig, bevor Sie beginnen. Avenler ist ein Hilfsmittel: Es behandelt die PV-Anlage, die Ladestation für Elektroautos und die Wärmepumpe als Teil der elektrischen Planung, ersetzt aber nicht die Planungssoftware des Wechselrichterherstellers, die Installationsanleitung der Geräte und die Genehmigung des Netzbetreibers. Prüfen Sie die Art der Schutzeinrichtungen stets nach der geltenden Norm und den Vorgaben des Herstellers.

Dieses Kapitel zeigt, wie der PV-Wechselrichter mit seinen Strings, die Ladestation für Elektroautos, die Wärmepumpe und der Batteriespeicher in die Planung gelangen und was das Programm damit im Verteiler und an der Einspeisung berechnet und prüft.

Symbole und Zeichnen

In der Gruppe Energie der Werkzeugleiste finden Sie das PV-Modul, den PV-Wechselrichter, den Batteriespeicher, die Ladestation (E-Auto), die Wärmepumpe, den PV-Generatoranschlusskasten, den DC-Trennschalter, den Zweirichtungszähler und den Lastmanager.

Ohne Stromkreis sind das PV-Modul, der PV-Generatoranschlusskasten und der DC-Trennschalter (die DC-Seite gehört zum Wechselrichter), der Zweirichtungszähler, der Lastmanager (eine Markierung für das gesamte Projekt) und der Batteriespeicher in Ordnung (er gilt standardmäßig als DC-gekoppelter Speicher hinter einem Hybrid-Wechselrichter).
Bei PV-Wechselrichter, Ladestation (E-Auto), Wärmepumpe und Batteriespeicher können Sie in den Eigenschaften die Nennleistung (kW) und die Phasenzahl angeben; die Dimensionierung rechnet damit, und die angegebene Leistung hat Vorrang vor dem Standardwert des Symbols.
Die Automatische Zuordnung… gibt jedem PV-Wechselrichter einen eigenen Stromkreis („Wechselrichter – <Raum>“); ohne angegebene Phasenzahl rechnet sie mit einem dreiphasigen 5-kW-Wechselrichter. Der Batteriespeicher erhält einen eigenen Stromkreis, wenn Sie seine Phasenzahl angeben: Dann gilt er als AC-gekoppelter Speicher und ist ebenso eine Quelle wie der Wechselrichter.

PV-Strings und ihre Prüfung

In den Eigenschaften des PV-Wechselrichters können Sie die Max. DC-Eingangsspannung (V) des Wechselrichters und die Niedrigste Temperatur (°C) der Planung angeben, darunter bis zu 12 Strings: bei jedem die Anzahl Module, das Modul (Wp), die Voc (V) des Moduls und den Temperaturkoeffizient von Voc (%/K). Unter der Liste werden die Gesamtzahl der Module und die Leistung (kWp) angezeigt.

Der Link Im Rechner prüfen öffnet den String-Modus des öffentlichen PV-DC-Rechners, ausgefüllt mit den Daten des Strings.
Die Prüfung meldet einen Fehler (PV-Strangspannung zu hoch), wenn die Leerlaufspannung des Strings bei der tiefsten Temperatur die DC-Eingangsgrenze des Wechselrichters überschreitet; das kann den Wechselrichter beschädigen. Die Berechnung entspricht der des Rechners: Voc · (1 + β/100 · (T − 25)) · Modulanzahl. Ohne Temperaturangabe rechnet sie mit −20 °C; fehlt die Grenze des Wechselrichters oder die String-Angabe, läuft die Regel nicht.

Stromkreis und FI der Ladestation für Elektroautos

In den Eigenschaften der Ladestation kann neben Leistung und Phasenzahl die Integrierte DC-Fehlerstromerkennung (RDC-DD) angekreuzt werden. Ohne Angabe eines eigenen Gleichzeitigkeitsfaktors rechnet die Dimensionierung den Stromkreis der Ladestation mit der vollen Nennleistung.

Die Funktion Vorschlag aus den Stromkreisen des Verteilers legt für jeden Ladestromkreis einen eigenen FI und einen Leitungsschutzschalter fest (je nach Phasenzahl des Stromkreises einen 2- oder 4-poligen FI), vorrangig vom Typ B oder EV; einen FI vom Typ A akzeptiert sie nur, wenn bei der Ladestation RDC-DD angekreuzt ist.
FI-Typ der Ladestation (Fehler): Der FI des Ladestromkreises ist nicht vom Typ B oder EV, und bei der Ladestation ist kein RDC-DD angekreuzt, oder der Stromkreis liegt nicht hinter einem FI.
Eigener FI der Ladestation (Warnung): Der FI des Ladestromkreises schützt auch einen anderen Stromkreis.

Prüfen Sie den Typ des gewählten FI und den Fehlerstromschutz der Ladestation nach der geltenden Norm und den Vorgaben des Herstellers; der Hinweis des Programms ist dafür eine Hilfe, keine Entscheidung.

Wärmepumpe und Batterie

Die Wärmepumpe ist ein Großverbraucher: Teilt sie sich einen Stromkreis mit einem anderen Gerät, meldet das die Regel Großverbraucher auf gemeinsamem Stromkreis. Bei den Stromkreisen von Wechselrichter und Wärmepumpe gibt der Verteiler einen Hinweis (FI von Wechselrichter und Wärmepumpe): Der FI-Typ ist herstellerabhängig, sehen Sie in der Installationsanleitung des Geräts nach.

Der Batteriespeicher kann auf zwei Arten gezeichnet werden:

DC-gekoppelt (hinter dem Hybrid-Wechselrichter): Es ist kein Stromkreis nötig, der Speicher erscheint in der Zeichnung und im Mengenauszug.
AC-gekoppelt: An einen eigenen Stromkreis angeschlossen, gilt er als Quelle, wie der PV-Wechselrichter.

Die Regel Wechselrichter auf gemeinsamem Stromkreis warnt, wenn der PV-Wechselrichter oder der AC-gekoppelte Speicher einen Stromkreis mit einem Verbraucher (Steckdose, Gerät) teilt: Die Quelle braucht einen eigenen Stromkreis.

Anschlussgrenze und Lastmanager

Geben Sie auf der Projektseite (Projekte) im Abschnitt Einspeisung mit der Schaltfläche Einspeisedaten die Phasenzahl und den größten Eingangsstrom des Netzanschlusses an. Ohne diese Angaben laufen die beiden folgenden Regeln nicht.

Die Quellen-Stromkreise (Wechselrichter, AC-gekoppelter Speicher) werden nach ihrem Schutz und ihrer Leitung dimensioniert, zählen aber nicht zur gleichzeitigen Last der Verbraucher.
Anschlussgrenze überschritten (Warnung): Der gemeinsame gleichzeitige Strom der Hauptverteiler ist größer als der größte Eingangsstrom. Ist auch eine Ladestation vorhanden, schlägt das Programm einen Lastmanager vor. Befindet sich in der Zeichnung ein Lastmanager, zählt der Strom ohne die Ladestationen, und ein Hinweis zeigt, wie viel Strom für die Ladestationen übrig bleibt.
Einspeisegrenze überschritten (Warnung): Die Gesamtleistung der Quellen-Stromkreise ist größer als die Anschlussleistung (Phasenzahl × Phasenspannung × größter Eingangsstrom). Die Einspeisegrenze des Netzbetreibers kann davon abweichen: Klären Sie sie mit ihm.
Bei diesen Befunden öffnet die Korrektur das Fenster der Einspeisedaten. Die Regeln lassen sich ein- und ausschalten, ihre Schwere ist auf der Seite Prüfregeln einstellbar; die Verteilerregeln stehen auf der Seite Verteilerregeln.

Einliniendarstellung

In der Einliniendarstellung erhält der Stromkreis des PV-Wechselrichters (und des AC-gekoppelten Speichers) am Ausgang ein Quellensymbol (ein Kreis mit dem Buchstaben „G“ und einem Wellenzeichen), der Stromkreis der Ladestation ein EV-Etikett. Die Kennzeichnung stammt aus den Daten der Dimensionierung; ohne Dimensionierung wird das übliche Ausgangssymbol angezeigt.

Was das Programm nicht kann

In NEC-Projekten laufen diese Energie-Regeln nicht (die US-amerikanischen PV-Vorschriften sind Gegenstand einer späteren Runde).
Die Genehmigungsunterlagen für Erzeugungsanlagen (Formulare des Netzbetreibers, Anschlussunterlagen) erstellt das Programm nicht; das ist eine spätere Entwicklung.
Die Zuordnung der MPPT-Eingänge des Wechselrichters, die Verschattung und den Ertrag berechnet es nicht: Dafür ist die Planungssoftware des Wechselrichterherstellers nötig. Den Spannungsfall der DC-Leitung liefert der Leitungs-Modus des PV-DC-Rechners.
Die Begrenzung des Netzbetreibers für einphasige Wechselrichter prüft keine eigene Regel.