Eine Havarie mit geschmolzenen Verbundrohren hatte ich schon,
Mit mehrschicht Wasserleitung? Wie ist das denn passiert?
Eigentlich ist ein 'vernünftig dimensionierter' Mosfet der ideale Schalter für DC-Anwendungen im Bereich bis 100V und 100A. Wenn ein Mosfet das nicht leistet, ist es entweder nicht der richtige Typ (oder ein Fake-Bauteil - Mosfets aus China/ebay sind überwiegend fakes!) oder er verträgt den Strom nicht/wird nicht richtig gekühlt oder aber schlägt durch, weil die Spannung / Induktionsspannung beim Abschalten zu hoch ist.
Es gibt genügend Mosfets die 50 - 100A problemlos schalten bei 50-100V und sie sind relativ günstig. Wenn sie dabei 'sterben', liegt es vermutlich an Induktionsspannungsspitzen beim plötzlichen Abschalten - und Mosfets schalten bekanntlich sehr schnell (us-Bereich)! Die Höhe der induzierten Spannung ist proportional zur Änderungsgeschwindigkeit des Magnetfelds (Abschaltgeschwindigkeit) und der Induktion. Die Heizstäbe sind höchstwahrscheinlich gewickelte Drahtwiderstände, d.h. sie sind eigentlich eine kleine Spule! Dazu kommt die Leitungsinduktivität (hier spielt auch die Nähe und Lage der Leiter zueinander eine Rolle). Ich tippe also auf einen zu hohen Induktionsspannungsstoß!
Abhilfe schafft eine SCHNELLE Freilaufdiode parallel zur DS-Strecke (Schalter) mit einem sog. Snubber-Netzwerk. Das Snubber-Netzwerk, bestehend aus 'schnellem' Kondensator und einem (niederohmigen) Widerstand in Reihe - es nimmt die induzierte Spannung schnell auf und baut sie wieder ab. Wie das Snubber-network zu dimensionieren ist, kann man in div. Artikeln im WWW nachlesen, z.B.:
https://www.mikrocontroller.net/articles/Snubber
oder
https://www.mikrocontroller.net/topic/237998
Ich habe allerdings in einer ähnlichen Anwendung (NV-WW-Heizung, aber mit nur 24V, ca. 8 A) nur einen Mosfet ohne Snubber-network und Freilaufdiode verwendet und hatte noch nie ein Problem. Verwendeter Mosfet ist ein IRF44V (60V / 55A). Wichtig ist, dass die Spannungsfestigkeit mindestens Faktor 2 overrated ist, besser 3-fach. Mit einem IRFP4768 z.B. sollte das Vorhaben überhaupt kein Problem sein. Der ist bis 250V geeignet und verträgt 93A dauerhaft - allerdings nur bei extremer Kühlung. 10-20A mit normalem KK sind überhaupt kein Problem für den. Es muß nur ein echter Mosfet sein 😉
Mit falsch dimensioniertem (oder fake) SSR kann es sonst auch so enden:
@hopfen kannst du das mit den Schützkontakten in Reihe bitte noch mal 'darlegen'!?
Spezifiziert sind die ABBs ja mit 220 Volt DC (400 AC). Meinst du, ich sollte trotzdem 2 Kontakte in Reihe machen, wo du sagst, die Funken würden erst ab etwa 30 Volt auftreten?
So Kontakte schalten ja nie 100.0000% gleichzeitig - nutzt das dann trotzdem was?
Warum noch einen Widerstand vor den Kondensator? Der soll doch die Spannung möglichst unmittelbar übernehmen - da stört ein Widerstand doch eher, oder? Warum so ein (in Anbetracht Steilheit) großen Kondensator?
Ich hatte im Handbetrieb einen einfachen Lichtschalter drin mit Kondensator (0.2µF) drüber, der hat ein ganzklein bischen was gebracht, aber im Wesentlichen ist der Funke trotzdem geblieben...
Eigentlich ist ein 'vernünftig dimensionierter' Mosfet der ideale Schalter für DC-Anwendungen im Bereich bis 100V und 100A.
Ich hatte keine Lust den mechanischen Aufwand zu betreiben, mit Anschlüssen für die dicken Drähte, Kühlkörper, Schutzbeschaltung und noch Optokoppler...
@asathor Projekt Warmwasser mit Balkonkraftwerk:
Weil unser Balkonkraftwerk, angemeldet nach alter Regelung, 6.5kWp Module dran hat (4 von den 14 Modulen senkrecht an der Wand für tiefstehende Sonne), um möglichst auch noch im Winter unsere 3..4kWh 24h-Verbrauch zu decken, lag die Idee nah, mit dem Überschuss im Sommer Warmwasser zu machen.
Wie gesagt - mit der kleinen WR Leistung macht das keinen Sinn, das auf 230VAC zu machen, also den dicksten Heizstab für 50 Volt geholt, den ich kriegen konnte (2x750W).
Leider hat unser Speicher keinen Flansch für einen el. Heizstab, deswegen hab ich ein Edelstah-Heizstab-Gehäuse geholt und das mit einer Hocheffizienz-Zirku-Pumpe (5W) daneben gebaut. Das ist leider ziemlich subpotimal, weil das natürlich die Schichtung im Speicher durcheinander bringt, aber deswegen nen neuen Speicher und den 5 Jahre alten wegwerfen wollte ich auch nicht.
Da es eh einen Raspi neben der Heizung hat, kann der ja auch gleich noch die Heizung und die Pumpe schalten. 1-Wire Temperatursensorik hat der auch schon dran. Alsso noch nen zusätzlichen ds1820 dran für den 'Boiler' und abdafür.
Auf dem Raspi läuft ein kleines Skript, dass auch die Temperaturinformationen der Heizung abfragt, also 3x Temperatur. Sobald eine davon über 75°C geht oder aus irgendeinem Grund zu lange keine aktualisierte Information vorliegt, wird die Heizung in jede Falle abgeschaltet und die Pumpe zwangsweise eingeschaltet.
Die eigentliche Steuerung der Heizstufen erfolgt in einer 'Strom-Regelung' auf einem andren Raspi. Stark vereinfacht läuft das so ab:
- Wenn der Akku so weit voll ist, wie ich ihn haben will, setzte ich die Lade-Sollspannung auf Erhaltungslevel runter. Dann (oder auch wenn er 100% voll ist) regeln die MPPTs ab und setzen ein entsprechendes Flag
- diese Flag (längerer gleitender Mittelwert da draus) nutze ich, um die Heizung eine Stufe hoch zu schalten oder auch eine Stufe runter, wenn der lange gleitende Mittelwert des Flags unter einen bestimmten Wert fällt.
Das wars.
Wenn das Wasser heiss ist oder über die 1.5kW noch mehr Überschuss besteht, fahre ich die Wechselrichterleistung über die Nulleinspeisung hinaus höher und speise ein, für sagenhafte 8ct/kWh.
Mit mehrschicht Wasserleitung? Wie ist das denn passiert?
jap. innen/aussen Platik und Alu dazwischen. dann sind die Rohre unter den Verschrauben an den Fittingen weich geworden und es sprudelte da raus... Ich hab es durch einen puren Zufall glücklicherweise ziemlich umittelbar bemerkt.
Gekommen war das, weil ich bei den ganzen kaputten Relaisen den Heizstab im Handbetrieb angeschaltet hatte, die Pumpe aber noch vom Raspi gesteuert war. Da war die 'Sicherheitsschleife' noch so, dass die Heizung inkl. Pumpe (mit Nachauf) abgeschaltet wurde, wenn keine Temperaturinfo da war. Irgendwie hatte es ein Problem mit den 1-wire Sensoren gegeben...
Inzwischen ist die Sicherheitslogik geändert und das Stück Rohr oben am 'Durchlauferhitzer' in Kupfer gemacht.
unter den Verschrauben an den Fittingen weich geworden
Ah, das Wasser war also längere Zeit über 100 Grad?
Vielen Dank für zeigen.
Meine Situation ist eigentlich genau die gleiche:
600W Inverter mit 4,2kW Peak Modulleistung angemeldet. Dachfläche ist noch endlos vorhanden, Module kosten nichts. Daher dachte ich daran mit zusätzlichen Modulen direkt das Brauchwasser zu erwärmen.
Auch bei mir Brennwertgerät mit Speicher ohne Flansch für Heizstab. (4 Jahre alt, vom Vorbesitzer) Also ist deine Konstruktion für mich sehr interessant. Ich könnte mit der DC Spannung für die Effizienz natürlich weit höher gehen, aber davon will ich aus Sicherheitsgründen lieber die Finger lassen.
@paddy72 genau diese SSR können in vielen Fällen nicht mal 10A wenn man sich das Datenblatt ansieht. Das ist einfach so.
@philippoo schaue Dir die Kennlinie meines erwähnten Relais Diagramms an. Das ist einmal für einen und zusätzlich zwei Kontakte in Serie gezeichnet. Kannst gedanklich transformieren. Es geht um die Verlängerung des Luftweges da spielt der (minimale) Zeit Versatz keine Rolle. Der Kontakt Abstand wird dadurch außerdem mit doppelter Geschwindigkeit geöffnet.
Zum Snubber Netzwerk, bin da nicht der Spezialist und ist auch nur grob gewürfelt. Dazu gibt es irgendwo Diagramme welche Werte, und ist R zu C variabel. Ein C direkt ohne R verursacht außerdem erst wieder eine hohe Strombelastung (des Kontaktes beim schließen).
PS: Hier die nette Tabelle am Ende.
Bin gar nicht so daneben mit meinen gewürfelten Werten, Kondensator möglichst hoch, der Widerstand soll niederer , etwa 3 Ohm, werden bei 16A.
https://cynergy3.com/blog/how-protect-reed-switch-specific-loads
Klima Heizung mit FTXZ35 Ururu Sarara, scop < 6 seit 2016 im Wohn +SZ über Umluft. Seit 2006 Heizung mit 4 single tick-tack im Altbau.
Seit 2018 800 VA BKW mit Aeconversion WR. Ab 2022 LTO + LFP + Na-Ion Test, 5 kWh, 5kWp am Flachdach als BKW plus Küchenblock als Halb Insel.
@paddy72 genau diese SSR können in vielen Fällen nicht mal 10A wenn man sich das Datenblatt ansieht. Das ist einfach so.
ja, ich weiß, weil z.B. in den chinesischen 'Fotek'-SSR für angeblich 40A nur Triacs/Thyristoren verbaut sind, die nur für max. 16A ausgelegt sind. Vielleicht sind sie inzwischen auch noch sparsamer geworden.
Deswegen baue ich sowas lieber selbst aus Mosfet, Freilaufdiode und Snubber, oder besser reichlich überdimensionierter Mosfet.
@hopfen danke! Dann werde ich meine 4p Anordnung noch in 2s2p umbauen. Laut dem Diagramm ist es ja fördelicher, zwar doppelten Strom aber den eben mit 2s zu schalten. Mit den 25A rated Kontakten schalte ich ja 15A, leite aber ggf. 30A, d.h. ich brauch auf alle Fälle 2 parallel (ist mir jedenfalls wohler bei, wahrscheinlich ist ja das Leiten nicht die beschränkende Größe).
Snubber werde ich auf die Rückkehr meines Teileversorgers aus seinem Urlaub warten.
das teuerste für die Geschichte war tatsächlich das Edelstahlrohr für den DL-Erhitzer https://www.ebay.de/itm/394138874540 mit 150eu (ohne Druckbehälterzertifikat und -prüfung, da muss einfach der gesunde Menschenverstand reichen und @vavuum muss man grade wegschauen 😎 ). Den Heizstab hab ich für gut 20eu bekommen, unmittelbar nach meiner Bestellung war der Preis aber etwas hoch gegangen. Bei der Pumpe kann man auch ne billige nehmen (ca. halber Preis), so lange läuft die ja nicht. Weil ich die Mwst gespart hatte hab ich trotzdem die gute Wilo genommen (100 brutto). Dann kommen schon die 3 Schütze mit 50 in Summe. Wenn man nicht eh nen Raspi laufen hat, kann man ja auch einen ESP nehmen (Kleinkram). Das 4er Relaisboard 2,70...
Je nachdem wie lang deine Leitung zur Batterie ist, fallen für das Kupfer natürlich auch noch ein paar EUs an. Ich hab den Rest Erdkabel 5*4^2 genommen, ich glaub 3,50 pro Meter.
Ein Problem bei meiner Installation war, dass die blöden Klempner den Speicher natürlich mal wieder erst verschraubt und dann gepresst hatten - sozusagen unlösbar.
Deswegen bin ich an die Verschraubung für den Ablasshahn in der KW Zuleitung gegangen und hab da dann ein neues T-Stück für den Ablasshahn hinter gemacht.
Oben war der Flansch vom Zirku Rücklauf frei (wir ham keine Zirku).
Wichtig ist, gleich Absperrventile einzubauen, weil man den Heizstab öfter mal zum Entkalken rausnehmen muss. Ich hab oben auch noch eine Schwerkraftsperre (Rückschlagventil) rein gemacht, damit ich im Winter keine Schwerkraftziku mit Verlusten durch den 'Nebenkreis' habe.
Bei gutem Wetter spar ich damit 3..5kWh Gas pro Tag (unsere WW Geschichte ist schon sehr 'sparsam' gesteuert), das sind ~40ct. Die Amortisation dürfte also schon in Richtung 10 Jahre gehen, aber ich wollte einfach nicht weiter Gas verbrennen, wenn die Sonne das lang hergibt.
Ein bischen blöd ist, dass wir morgens duschen und entsprechend morgens das WW warm sein muss. Danach kommt die Sonne und macht es warm. Wenn man es jetzt auf 65..70°C hoch bringt, ist es am nächsten Morgen zwar noch warm genug, aber die Verluste in der Nacht sind ein Vielfaches von wie wenn ich mit 20..25°C WW Temp in die Nacht gehe. Naja, so heize ich eben unseren immer kühlen Keller ein wenig mit Sonnenenkraft.... 😉
Der Widerstand sollte aber auch ein paar W haben, denke da verglüht 1/3 W doch blitzartig auch wenn er nur für uSek, da aber sehr hoch belastet wird.
Klima Heizung mit FTXZ35 Ururu Sarara, scop < 6 seit 2016 im Wohn +SZ über Umluft. Seit 2006 Heizung mit 4 single tick-tack im Altbau.
Seit 2018 800 VA BKW mit Aeconversion WR. Ab 2022 LTO + LFP + Na-Ion Test, 5 kWh, 5kWp am Flachdach als BKW plus Küchenblock als Halb Insel.
@hopfen 1/3 Watt für 10us sind ungefähr 0,00000000011 Gramm Butter, das ist nicht der Rede wert 😉 Ok, blödes Beispiel, aber setzen wir 0.5gr für einen Kohleschichtwiderstand an, kommen wir auf eine Erwärmung von 0,0093 K. Das ist also auch nicht ausschlaggebend.
Die Beanspruchung muss also woanders liegen. Spannungsfestigkeit?
'grad mal ChatGPT gefragt, das sagt mit deinen 1/3 Watt liegst du gaaaanz weit daneben (30A 50V benannt):
- Induktivität der Zuleitung (z. B. L≈1 μH/m, für 10 m ergibt das etwa 10 µH),
- Kapazität Typische Werte reichen von 10 nF bis 1 µF.
- 10 Ω Widerstand: 250W
nur eine sehr kurzfristige Leistungsspitze während des Schaltvorgangs. Ein Snubber-Widerstand wird nicht ständig dieser Leistung ausgesetzt. Typische Leistungswerte für den Widerstand in Snubber-Schaltungen liegen zwischen 1 W und 5 W, aber es hängt von der Schalthäufigkeit ab.