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Moin,
hat jemand Erfahrungen mir der PV-Überschussverwendung für die Erhitzung von Brauchwasser? Dabei interessiert mich die Strategie (der Algorithmus), nach der das Zuschalten des Heizstabs erfolgt. Sofort, wenn Überschuss vorhanden ist, erst ab einer gewissen Menge an Überschuss, oder erst, wenn der Überschuss den Verbrauch des Heizstabs vollständig abdeckt? Wann wird wieder zurück geschaltet? Für Ideen wäre ich dankbar.
Gruß, Jörg
Ich hab da einen 10 minuten summenfilter drin und eine ziemliche hysterese. Meine WP braucht 500W. Einschalten bei 500W überschuss, ausschalten bei 100W verbrauch. Die hysterese muss grösser sein als was der heizstab verbraucht, sonst hast du einen oszillator.
Bei mir erledigt das ein sonoff basic mit DIY code. Der fragt den shelly3EM ab und steuert die WP. Läuft sein 3 jahren.
Döp dö dö döp.
Für Ideen wäre ich dankbar.
ich löse das einfach mit zwei zusätzlichen baugruppen auf hutschiene, ein timer und ein überstromsensor
wenn mein akku auf sollspannung ist schaltet ein relais vom laderegler selbst ein und hält den kontakt für 30min eingeschaltet um takten zu vermeiden
dann läuft ein timer 10min und dann schaltet der heizstab ein kommt jetzt eine wolke und vom akku inverter werden mehr als 4kw an 230v abgegeben schaltet das überstromrelais den heizstab aus.
und das spiel beginnt von vorne timer läuft usw der timer ist wichtig sonst hat man ein maschinengewehr als schütz schaltet ja dann den heizstab aus und merkt da läuft ja kein strom mehr und schaltet wieder ein.
da ich eine insel pv habe weiß ich nicht wieviel leistung mir zu verfügung steht, ist der akku voll regelt die pv ab.
eine lösung dafür hab ich noch nicht gefunden (bzw hatte nicht die zeit zu suchen)
ideal wären bei mir, ein stufenlos geregelter heizstab bis 6kw der je nach pv leistung hoch und runterregelt. das erfordert aber so wie ich sehe ne menge regelungselektronik
Projekt 80kWh / 26kWp Inselanlage - SMA Sunny Island
Sind Photovoltaik-Inselanlagen meldepflichtig?
Warum braucht man keinen 3phasen Batteriewechselrichter?
-- Sammelthread PV Anlagen Beispiele Umsetzung --
Die "Energiewende" kostet eine Kugel Eis..... pro kWh am Stromzähler.
Aha, erst einmal danke. Ja, ein regelbarer Heizstab wäre wohl ideal, ich habe aber bloß den für die Zusatzheizung Brauchwasser zur Verfügung. Außerdem ist das mit den Steuerungen so eine Sache: ich bin Funkamateur und mit den meisten bezahlbaren Leistungsreglern holt man sich dermaßen Funkstörungen ins Haus, dass man das Hobby gleich aufgeben kann. Da ich das ganze auch in Software realisiere, werde ich die beiden Konzepte mit großer Hysterese, bzw. zeitlicher Verzögerung mal implementieren und sehen, wie es geht...
nutze einen 900W Badheizkörper-Heizstab, sobald genügend Leistung (gemessen über Shelly 3EM in der Verteilung) vorhanden ist, schaltet sich Dieser zu.
Sobald am Shelly 3EM länger als 1 Minute zu wenig Leistung anliegt, schaltet dieser den Heizstab ab.
Ich hab da für mich noch nicht die finale Antwort, aber eine erweiterte Fragestellung wegen eines nur recht kleinen Heizdrahts statt Heizstab. Ich schalte meinen kleinen 300 Watt Heizdraht momentan an, wenn ich mehr als 90% Akku SOC habe und ab bei weniger als 80%. Was ich eigentlich bräuchte, wegen der geringen Leistung, wäre ne Vorausschau, ob der Akku an dem Tag oder am nächsten voll läuft und ich daher vorausschaunend schon mal was für WW verbrauchen sollte, auch wenn ich gerade von 40% kommend lade oder absehbar ist, daß ich morgens noch soviel drin haben werde, daß er am nächsten Tag auch wieder voll wird. 14 kWh Akku, Ost/West Anlage mit jeweils 10 Modulen, WW ansonsten mit Gas).
Ich verheize Überschuss gleich DC. step up regelt bis 100V hoch. Mit einem 2,3kW Heizstab lassen sich ca 400-450W umsetzen. Als Entstörung nur nen SMD Kerko unter der Schraubklemme und 1x durchn Ringkern die Leitungen. Ist im normalen Radio nix von zu hören.
Ich betreibe meinen 1200W Heizstab mit einem DC-Schaltnetzteil (mit PFC), das über eine PWM gesteuert wird. Die PWM wird von einem SDM630 an einem Tasmota-ESP32 über ein Berry code generiert. Ok, das EMV-Problem ist bei dieser Lösung natürlich nicht ausgeschlossenen. Mein Algorithmus regelt die Leistungsaufnahme so, dass es zu keinem Leistungsbezug aus den Netz kommt; ich speise beim Betrieb des Heizstabs zwischen 10-50W ein.
Danke, da sind ja ein paar Ideen zusammen gekommen. Ist auch schon gut zu erfahren, dass ich mich mit dem Problem nicht allein beschäftige.
Ich habe jetzt eine erste Version meines PCS (PowerControlSystem) implementiert (in Python), die allerdings noch mehr machen soll, als den Heizstab steuern, z.B. WR abregeln, Betriebsstatus übermitteln, weitere Schaltaufgaben etc. Allerdings ist die Steuerung des Heizstabs bisher nur ein einfache an/aus-Funktion, weil es die Anlage, so wie sie im Moment installiert ist, nicht anders hergibt. Wie in den Antwort angedeutet: eine vernünftige Regelung sollte
a) einigermaßen kontinuierlich sein (über PWM oder die besagte Schwingungspaketsteuerung, die ich mir noch mal genauer anschauen werde)
b) mit einer einigermaßen verlässlichen Vorhersage des zu erwartenden Ertrags einhergehen (hierzu habe ich im SmartHome-System meines Vertrauens - ioBroker - einen Adapter, mit dessen Funktion ich aber nichr wirklich zufrieden bin. Daran muss ich also noch selbst feilen...)
"Leider" ist aber erst einmal Gartenarbeit angesagt, so dass ich weitere Untersuchungen im Moment hinten anstellen muss 
...
@john Hast Du da vielleicht eine Produktempfehlung und/oder Bezugsquelle? Am besten wäre eine Steuerung, die uP-kompatibel ist, d.h. 0-5V (3.3V) Ansteuerung, ggf. 4-20mA...
Bei den nachfolgenden Projekten wird stets Tasmota zur Umsetzung der Wellenpaketsteuerung verwendet.
https://smarthome-forum.eu/forum/thread/21362-shelly-plus-1pm-als-regler-f%C3%BCr-null-einspeisung/
https://github.com/arendst/Tasmota/discussions/19095
Den ESP-32 Controller kann man frei wählen, er sollte von Tasmota unterstützt sein.
Folgendes SSR kam zum Einsatz
Der 4-20 mA Ansatz wird nicht funktionieren.
PWM muss auf ganz spezielle Art eingesetzt werden, damit der digitale Zähler die Pulszeit mit der Pausenzeit verrechnet.
Siehe die verlinkten Beiträge.
Der Lohn der Mühe ist ein kostengünstiger Leistungssteller, der den digitalen Zähler mit ins Boot holt.
Global
Als Konzeptidee vielleicht noch folgendes zur weiteren Optimierung, auch wenn der Heizstab nicht regelbar bleibt:
Kurz meine Anlage: Ich habe einen 1000l Heizungspufferspeicher mit integrierter passiver Brauchwassererwärmung mittels eines Wärmetauschers. Diesen Heizungspufferspeicher belade ich bei PV-Überschuss mittels einer Wärmepumpe. Die Brauchwasseranforderung wird ja dann gesteuert von einem Sensor im Speicher, um die Maximaltemperatur (bei mir 55°C) nicht zu überschreiten und die WP nicht zu sehr zu takten (45° Einschalttemperatur).
Von der Strategie her lade ich den Speicher tagsüber mit verfügbarem PV-Überschuss auf, das ist in der Regel dann schon vormittags um 10.00 Uhr. Je nach Nutzungsverhalten tagsüber (Ferien, Wochenenden, ) hatte ich dann immer wieder Fälle, dass ich dann die Einschalttemperatur nicht ein zweites mal unterschritten hatte und der Speicher dann Abends bei 46°C stand. Mit vielen Bewohnern hat das dann nicht immer für meine morgendliche 5:00 - Dusche gereicht und die Gastherme sprang ein.
Meine Lösung: per Astro-Zeitschaltuhrfunktion 2h vor Sonnenuntergang eine Speicherladung triggern, sofern die Speichertemperatur unter 52°C ist.
Ok, ich habe es jetzt erst einmal mit einer Softwarelösung probiert, und zwar mit folgenden Überlegungen:
1. Es ist egal, wie viel Energie die Brauchwassererhitzung benötigt, sofern a) der Ladestand des Akkus so hoch ist, dass die Brauchwassererhitzung diesen nicht völlig leer zieht und dann Strom aus dem Netz bezieht.
2. Die Ladeleistung sollte ein gewisses Mindestmaß erreicht haben, dass die Brauchwassererhitzung den Akku vorraussichtlich überhaupt nicht entlädt.
3. Es sollte eine Totzeit geben, innerhalb derer die Brauchwassererhitzung nicht wieder ein oder ausgeschaltet wird, um Oszillationen zu vermeiden.
Mit diesen Vorgaben habe ich nun ein Skript laufen (TypeScript), dass die Brauchwassererhitzung nach den einstellbaren Triggern nur ein- oder ausschaltet (da wird also nicht kontinuierlich geregelt), und die Ein- und Ausschaltstatus für eine gewisse Mindestzeit auch beibehält. Das funktioniert soweit ganz gut und erforderte keinerlei Hardwareeingriff in die Anlage (da ist noch Garantie drauf ;-)). Da wir meistens nur zu zweit sind, ist auch genügend heißes Wasser vorhanden, so dass eine einmalige Aufheizung auf 55 Grad per 24h genügt. Zur Not habe ich noch einen Trigger vorgesehen, den ich von Hand setzen kann, falls mal Besuch ebenfall duschen möchte!?
Da ich die Idee mit der Wellenpaketsteuerung aber auch reizvoll finde, habe ich mir mal ein SSR besorgt und werde mal experimentieren...
Danke noch mal an alle Ideengeber!