Wie im Heckfenster-Beitrag bereits erwähnt, plane ich mit einer Mestic SPA3000 Klimaanlage auf Reisen zu gehen. Dabei wäre ich sicher nicht traurig, wenn ich diese, so wie geplant, auch während der Fahrt nutzen kann. Da die Mestic aber nur 220V kann, muss ich irgendwie den Strom, vom, im Fahrzeug verfügbaren 12V Gleichstrom, auf 220V Wechselstrom wandeln. Das passende Gerät hierfür ist der Wechselrichter. Es gibt sie in unterschiedlichen Stärken. Man muss sich dabei aber klarmachen, dass man da mit wirklich großen Strömen hantiert. Hier ist absolute Sorgfalt in der Planung und in der Ausführung wichtig, damit es zu keinem Schaden an Mensch und Maschine kommt, und wir aber auch unser gesamtes System nicht überlasten. Die wichtigsten Hinweise sind, hier:
1. die Leistung des Wechselrichters sollte für die bestehende Batteriekapazität und die Lademöglichkeit nicht überdimensioniert sein.
2. die Kabelquerschnitte sollten für die anfallenden Ströme groß genug gewählt werden. Zu dünne Kabel können nämlich bei...
3. ...zu hoch abgesicherten Leitungen extrem heiss werden und im schlimmsten Fall sogar zum Kabelbrand führen.
4. sollte die Leistung des Gerätes aber auch so gewählt werden, dass es im Betrieb nicht ständig an seiner eigenen Leistungsgrenze betrieben werden muss. Das führt nicht nur zu starker Wärmeentwicklung sondern beschädigt ggf. sogar das Gerät.
5. sollte man über Leitungsverluste nachdenken, denn je länge man die Leitungen macht, desto mehr Elektrizität geht auf dem Weg
verloren.
6. sollte man sich überlegen wieviele Schuko-Dosen man braucht. Da es im autarken Womo ohne Landstrom keinen echten geerdeten Schutzleiter geben kann, ist es hier nicht empfohlen eine einzelne Schuko-Dose am Wechselrichter einfach mit einer Mehrfachsteckdose zu erweitern. Denn, mehrere über eine Mehrfachsteckdose angeschlossene Verbraucher könnten (theoretisch) unterschiedliche Defekte (Kurzschlüsse) auf unterschiedlichen Phasen haben. Das würde der interne FI-Schalter im Wechselrichter dann nicht mehr erkennen und der Nutzer könnte an einem der angeschlossenen, und defekten, Verbraucher einen heftigen Stromschlag bekommen. Also sehen wir uns alle Details mal genauer an.
Die Rahmenbedingungen:
- Klimaanlage Mestic SPA3000
- 400W
- 220V
- 1,7A
Wer mich kennt, der weiss, dass ich grundsätzlich immer nach dem Shannon-Theorem handle. Dieses besagt grob übersetzt, dass man um auf der sicheren Seite zu sein, man immer doppelt so viel nehmen soll wie man braucht.
Das würde bei meiner Wunsch-Klima folgendes bedeuten:
- Dauerleistung des Wechselrichters muss 800W Dauerleistung liefern können
- da komme ich bei 12V rechnerisch bei 66A Nennstrom raus
- da muss ich meine Kabelquerschnitte entsprechend wählen , laut Fraron Kabelkonfigurator bei 1m Länge ca. 14qmm2 - nach Shannon 28qmm2
- muss dringend mit max. 70A abgesichert werden - keinesfalls höher als der angegebene Nennstrom
Dafür habe ich mich letztendlich entschieden:
- Victron Phoenix 800VA
- 800W Dauerleistung, 1500W Peak-Power
- 40A Nennstrom
- 40A Midi-Sicherung
- Kabellänge 60cm
- verwendeter Kabelquerschnitt 20qmm2
Ich habe nun die den Einbauort des Wechselrichters so gewählt, dass ich die Stromleitungen auf 50cm Länge zu den Sammelschienen halten konnte. Auf diese Weise konnte ich die Leitungsverluste auf ein Minimum begrenzen. Die fliegende Sicherung (Midi 40A) kommt in diesem Fall 10cm nach der Sammelschiene. Bei den Kabeln habe ich auf OFC Kabel geachtet, welche dann Vollkupferlitzen sind. Andernfalls bekommt man billige Kabel verkauft die lediglich aus verkupferten Alu-Litzen bestehen. Diese leiten den Strom wesentlich schlechter als Vollkupfer-Kabel und somit entstehen wieder hohe Leitungsverluste.
Update nach mehreren Wochen und einem Urlaub:
Der Wechselrichter hat nicht wirklich funktioniert. Er hat die Klima immer nur kurzzeitig mit Strom versorgt ist aber relativ schnell immer wieder ausgestiegen obwohl die Batterie nicht in Unterspannung ging. Da ich das Stromfach auch aufgehalten hatte damit die Wärme raus konnte, lag es auch nicht an einer Überhitzung. Im Urlaub war es mir nicht möglich den Fehler zu finden. Da musste ich mir auch eingestehen, dass mein Stromfach eine mitlere bis große Katastrophe ist. Ich traf also die Entscheidung das Stromfach komplett umzubauen. Nachdem ich die jüngst renovierte rechte Seite meines Heckfaches sowieso für eine gelungene Perle hielt, war die linke Seite für mich nur noch ein Schandfleck. Warum diese also nicht auch mitsamt dem Strom überarbeiten. Ich hatte noch im Urlaub erste Ideen die von Tag zu Tag mehr Gestalt annahmen. Ich wusste, sobald ich wieder zuhause wäre, würde ich mich an diese Baustelle machen. Zu lesen gibts das alles hier.
Update nach dem Stromfach Umbau.
Ich hatte mehrere Vermutungen was die Probleme mit dem Wechselrichter anging. Ich sah bei genauerer Betrachtung, dass die Kabel nicht so optimal in den Terminals saßen. Auch waren mir im Nachgang die Verkabelung nicht mehr ganz schlüssig. Nach dem Neuaufbau des Stromfachs habe ich nun die Funktion getestet und das Gerät läuft nicht nur sicher sondern auch dauerhaft. Im neuen Zuhause wird er auch nicht mehr so warm. Die elektrischen Details werde ich hier nicht mehr wiederholen, da sie ja im weiter oben verlinkten Blog-Artikel ausführlich beschrieben sind.
Die Kosten:
Victron Energy Phoenix 800VA Wechselrichter 150,-EUR (bei Kleinanzeigen)
1x Sicherungsblock inkl. Sicherung 15,-EUR
2x 50cm OFC Kabel 20qmm2 Querschnitt.
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