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Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : stromverbrauch, gerätelaufzeit und co



abo
17.12.2007, 18:34
bei der planung oder abänderung der elektrischen anlage im womo oder wowa oder beim kauf stromhungriger verbraucher stellt sich immer wieder die frage: wie lange habe ich denn noch strom wenn das gerät in betrieb ist

die vordergründige antwort
batteriekapazität in Ah : stromaufnahme des/der geräte(s) in A
ist wie so oft leider nicht richtig

zum verständnis des nachfolgenden ist das wissen über folgende einheiten erforderlich
- elektrische spannung U (einheit V volt)
- elektrischer strom I (einheit A ampere)
- elektrische leistung P (einheit W watt)
- zeit T (einheit h stunde)
- batterie kapazität (einheit Ah amperstunden)

um die betriebsdauer berechnen zu können muss zuvor die stromaufnahme I der lasten ermittelt werden. entweder über die angaben am datenblatt oder durch messung.

wenn kein strom sondern nur die leistung des gerätes angegeben ist muss das umgerechnet werden.

I = P / U
der stromverbrauch einer last mit 55watt rechnet sich daher I = 55watt/12volt = 4,6 ampere

warum 12volt?
weil das dem ungefähre mittelwert bei der stromentnahme im womo/wowa entspricht. 13volt hat eine volle batterie, bei 11volt sollte die entladung ungefähr enden. mittelwert daher 12volt.

nachdem nun auf diese weise der benötigte strom errechnet ist kann dieser munter durch die verfügbare kapazität der batterien dividiert werden und so erhält man die betriebszeit.

rechnung in form von
h = Ah / a

für "verfügbare" 70Ah und eine last von 55watt ergäbe sich also folgende betriebszeit:
h = 70Ah / 4,6A = 15,2 stunden

wieviele Ah sind denn nun in der bordbatterie "verfügbar"

um es abzukürzen:
es sind immer weniger Ah als man annimmt

unter allen umständen wird eine batterie nur dann voll, wenn die laderegelung mittels einer ladekennlinie (meist 4 bis 7stufig) und mit temperaturkompensation erfolgt, wobei der temperaturfühler immer an der batterie und nicht im ladegerät sein sollte.

voll wird die batterie also nur bei ladung durch
- die LiMa wenn diese einen guten B2B regler (sterling etc) verbaut hat
- das ladegerät wenn dieses die obigen bedingungen erfüllt
- das solarpaneel wenn der solarladeregler die obigen bedingungen erfüllt

in allen anderen fällen (vor allem beim fehlen der temperaturkompensation) wird die batterie
- bei temperaturen über 30grad zu stark geladen und recht bald durch zellkorrosion geschädigt
- bei temperaturen unter 20 grad zu wenig geladen und längerfristig durch sulphatierung geschädigt

bei temperaturen um die null grad und darunter ist die zu geringe ladung deutlich spürbar. ohne temperaturkompensation wird die batterie nur zu ca 75% bis 80% aufgeladen, egal wie lange sie am ladegerät hängt.

wieviel kapazität verfügbar ist hängt also von der ladetechnik ab

als richtwert zum rechnen kann man bei
- kennlinienladegeräten OHNE temperaturkompensation von 80% ladung im winter und 90% ladung im sommer ausgehen
- bei ladegeräten ohne kennlinie und ohne temperaturkompensation (oder bei ladung über die lichtmaschine) von 70% ladung im winter und 85% ladung im sommer ausgehen

weiters wichtig:
eine batterie darf bauartbedingt nie völlig entladen werden. je nach batterieart und type muessen mindestens 20% bis 40% der gesamtkapazität in der batterie verbleiben um eine tiefentladung und schädigung der zellen zu verhindern.

wir rechnen mit 25% kapazität die am entladeschluss übrig bleiben muessen

kalkulationsbeispiel:
vorahnden sind üppige 2 x 110Ah batterien,
ladung mittels kennlinienladegerät ohne temperaturkompensation oder LiMa
last ist eine kühlbox mit einer leistung von 150watt
wie lange ist die betriebsdauer bei voll geladenen batterien im winter bei ca + 5grad

errechnung des stroms:
150watt / 12volt = 12,5 ampere

errechnung der kapazität:
80% von 220Ah daher 175Ah sind vorhanden

errechnung der restkapazität:
25% von 220Ah daher 55Ah sollen als restkapazität übrig bleiben

errechnung der "verfügbaren" kapazität
175Ah - 55Ah = 120Ah sind "verfügbar"

errechnung der laufzeit:
120Ah / 12,5A = 9,6 stunden

wenn mehrere verbraucher angeschlossen sind einfach vor beginn der rechnung die ströme addieren und dann die rechnung durchführen

mit diesen oder daraus abgeleiten formeln kann man bei bekannten verbraucherströmen und einschaltzeiten auch die benötigte batteriekapazität zurückrechnen um eine gewisse zeit lang autark sein zu können.

aber das ist eine andere geschichte ...


Ergänzung von Holiday:

eine einfache rechnung dazu ist

W att : V olt x 1,8 = Amp/h

der sich daraus ergebende wert wird ganz einfach durch die gesamtkapazität der batterie dividiert.

geht recht schnell und einfach

um bei dem beispiel des verfassers zubleiben

150W :12V = 12,5A x 1,8 = 22,5Ah
220Amp/h : 22,5 = 9,7 std

admin
18.12.2007, 11:53
Hallo!

Wichtig im Wiki-Bereich wäre, wenn solche Ergänzungen (wie hier von holiday) gleich direkt in den Artikel eingefügt werden. Grundgedanke des CampingWiki ist ja, dass der Artikel von verschiedensten Usern weiter bearbeitet, ergänzt und vervollständigt werden kann, damit das Wissen möglichst geordnet in den Artikeln drinnen steckt und sich nicht in innerhalb einer Diskussion verfranst. Dabei kann nichts schief gehen, denn man kann jede ältere Version wieder herstellen.

Nur falls es Meinungsverschiedenheiten gäbe, zB was nun fachlich richtig ist und was nicht und wie dies daher im Artikel zu stehen hat, ist die Diskussions-Ebene da. Oder natürlich auch wenn es Fragen gibt oder Bitten an die Autoren, doch dies und jenes innerhalb des Artikels noch näher zu erläutern.

lg,
Euer Admin

holiday
18.12.2007, 12:30
verschoben in den Artikel

das gilt aber für alle Wikibeiträge?

admin
18.12.2007, 14:54
Hallo!

Ja. Ist ähnliches wo anders auch der Fall? Falls ja bitte um Info an uns oder noch besser gleich dort um Hinweis darauf.

lg,
Euer Admin