DC Boilerheizung DIY für 25€ - direkt vom Panel oder vom Akku, geht auch parallel zu MPPT (12-60V)

Energiewende - Moderiert
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Ich hab schon bald 2 Jahre eine kleine Version (180W) davon laufen, aber mit 1 Panel mehr hab ich jetzt mehr Überschuß zum verheizen. Daher hab ich mr für die Unsumme von fast 22€ einen step up 100V "1600W" (chinesische) geschossen. Gibts bei ziemlich allen Versendern, aus China sogar wesentlich preisgünstiger. Ist auch ziemlich egal welchen Händler man nimmt, die verkaufen alle das gleicht Teil. Schaltregler-Chip ist TL494, dazu ein undervoltage lockout und je nach Leistung ein Lüfter mit Regler.

  1. muß man den undervoltage lockout bearbeiten. Der ist nur ein komparator, Gegenkopplung ein kondensator. Will man das ding parallel zu irgendwas anderem betreiben, schwingt das ganze. Also 47k Widerstand parallel zu dem Kondensator gelötet. slope ist dann ganz grob 0,5-0,8V auf max. Leistung. Arbeitspunkt ist halt fix, kann man z.B. auf MPP Panel warm im Sommer einstellen, oder auf Batterie 28V. Bissel verschenkt man, weil das kein MPPT ist sondern fix.

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Dann muß man die Temperatur begrenzen. Ich hab mich entschieden das fix zu machen, man kann aber auch nen Poti nehmen. War aber nix passendes mehr im Teilespeicher. Paar Tage Probelauf erfolgreich, ich pappe die Zusatzschaltung ganz chinesisch mit Silikon auf die Platine. trocknet grad.

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Dann Boiler umbauen. Ich hab das vor 2 Jahren schon durch, hier wie es bei meinem geht. Den Gammel rausschrauben, die verbrauchte Opferanode erneuern (25€ die sich auszahlen), Widerstand der Heizstäbe messen. Hier sind 2 auf der Platte, es gibt auch Platten mit 3. Notfalls beim Installateur deines Vertrauens fragen, ob du für Experimente ein paar ausgediente Boiler ausschlachten darfst. Für die AC-Heizung (würd ich lassen, falls es mal ne Woche keine Sonne gibt) einen mit möglichst großem Widerstand nehmen. Bei mir sind das 350W. Originalthermostat auf minimal notwendige Temperatur stellen. Für DC-Heizung möglichst kleinen Widerstand nehmen, dafür hab ich 22 Ohm 2,3kW. Der wird vom step up betrieben. Unbedingt darauf achten, daß alle Heizstäbe an den zentralen PE-Punkt direkt angeschlossen sind! Ältere Boiler haben einen Widerstand in der Potentialausgleichsleitung, bei so einem Mischbetrieb ist das komplett gefährlich. NTC einfach in das Rohr mit reinstecken, das für den Thermostat da ist. Dafür gibts fertig vergossene mit 1-2m Leitung dran.

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Ich hab auf 94v Ausgangsspannung eingestellt. Wenns die Sonne hergibt, heize ich mit 400W in den Boiler, bis der kurz vorm kochen ist. Wer 2x2,3kW Heizstäbe parallelschaltet, kann 800W erreichen. Nachteil: Auch bei UVLO schiebt ein step up die Eingangsspannung durch. Macht bei mir 1,1A nachts. Is nich schlimm.

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Nachtrag: Bei solchen experimenten auf Sicherheit achten. Solar und 230V zum Boiler müssen abgesichert werden. Jedenfalls vorm Basteln beides freischalten.

Der Boiler braucht einen FI und ich hab, da ich nur 350W zuheize, einen 2A LS eingebaut.

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Verstehe dein Konzept noch nicht so richtig. Du hast eine Stepup auf 100V. Und der hängt Eingangsseitig direkt an ein oder mehreren Panels? Und macht ausgangsseitig dann was?

Und was hat es mit der Temperaturbegrenzung auf sich? Ist das die Temperatur des Wassers im Boiler?

Was passiert eigentlich, wenn die mal nicht funktioniert und das Wasser an die 100 Grad rankommt? Gibts da Schutzvorrichtungen im Boiler?

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@win

Der step up muß immer knapp unterm MPP der Panels arbeiten, sonst verschenkst zu viel. Alle momentan erhältlichen dieser Sorte müssen also darauf angepasst werden. Bei mir ist es so eingestellt daß mein dreckiges Dutzend Bleianker grad auf ca. 27,6-28,4V lädt. Das Prinzip ist das gleiche, nur die Spannungsquelle eine andere. Die Ausgangsleistung ist primär abhängig von der Eingangsspannung, außer es ist am eingang zu viel Leistung da oder der Boiler ist heiß. Ich hätte das ding aber genauso gut parallel zum MPPT-Lader an die Panels hängen können und z.B. 31V eingestellt. Dann gehen bis zu 800W solarleistung halbe-halbe in MPPT und Boiler, kommt mehr, hat der MPPT mehr zu tun.

Die Boilertemperatur soll bis zu 85° betragen, wenn mehrere tage gut Sonne ist und ich wenig Wasser brauche. Und selbst wenn ich unterwegs bin und mir wer böswillig den NTC durchzwickt, die Sicherheitsgruppe läßt dann halt Dampf ab. Macht nix.

Parallel dazu hab ich noch einen 230V Heizkreis mit 360W, der läuft klassisch über Thermostat und ist auf 50° eingestellt. Das ist nur aktiv nach paar Tagen dicke Wolken.

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Auch mir ist da so einiges unklar, bzw muss man bei zu vielem raten...

Zu was zb? Und mit was wird es überhaupt betrieben?

Welches Ganze?

Der Stepup? Ist das theoretisch? Oder praktische Erfahrung? Worin äussert sich das dann?

Da fehlt die komplette Beschaltung, bzw überhaupt die Stromquelle des ganzen. Da muss man ziemlich die Galskugel bemühen...

Auch das ist nicht zu nem Nachbau zu brauchen, weil man keine Anlötpunkte sieht.

Und zuletzt:

Eher spezielle Abkürzungen sollte man erklären, oder garnicht erst benutzen...

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@jay lies das noch mal ganz durch.Was dann noch unklar ist, gerne fragen.

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Dasselbe, was in meinem Post steht.

Wie soll es auch anders sein, ich HATTE ja bereits korrekt gelesen.

Andrerseits interessiert es mich auch eher peripher.

Es ist eben mehr ein "schau mal wie toll ich bin" Thread, als etwas zum Nachbauen.

Zudem habe ich dabei eh ein anderes, flexibleres Konzept.

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@jay Wo ist dein 25€ Konzept?

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Bitte korrekte Begriffe verwenden, auch wenn die nicht so cool klingen. Sonst wird das technisch unverständlich oder man muss raten.

Wenn ich es richtig verstehe, hängen die Module an einem Solarregler, welche Bleiakkus laden. Und daran hängt dann der Step-Up? Und wenn die Akkus leer sind, schaltet der Step-Up auch ab?

So könnte ich das verstehen. An einen Stepup ohne Akkus die Module zu hängen, da wüsste ich nicht, wie das funktionieren soll.

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Nur weil ein einzelnes, aus dem Zusammenhang gerissenes Bauteil für 25€ zu kriegen ist, ist das noch lange kein "25€ Konzept".

Mein Regelbauteil kostet z.B. etwa 12€. Natürlich ohne alles andre rundrum, was zusätzlich nötig ist. Ist das dann nun ein 12€ Konzept?

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funktioniert beides als Leistungsquelle. Panels alleine oder Akku. Stört auch nix. Kannst auch step up + Laderegler parallel an die Panels hängen, oder Balkon-WR.

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@jay aber deine 12€ Idee scheint ja geheim zu sein

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So wie ich das annehme, hängt er den Laderegler und seinen Stepup an Panels, lädt mit dem laderegler Akkus, und mit dem Stepup speist er seinen Boiler. Das geht dann und deswegen, wenn der Stepup eine konstante Leistung zieht, eine Minimalspannung hat, unter der er abschaltet und die Panels mehr Leistung liefern als der Stepup will.

Ein solches Prinzip hab ich schon irgendwann mal hier beschrieben.

Nett ist, dass ich dabei nicht an Stepups gedacht habe.... ich habe den DC Trenner immer als eigene Einheit angedacht. Allerdings mit höherer leistung als der Wandler.

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Schalten genau ist schlecht, weil das MPPT oder PWM durcheinanderbringt. Daher hab ich von schalten auf Rampe umgebaut. Der 47k Widerstand. Damit kann ich auch parallel zum MPPT ans Panel, ohne daß dessen Regelung durcheinandergeht.

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Grübel. Richtig.

Jetzt erinnere ich mich wieder. Ich hatte das extra OHNE Unterspannungs-Abschaltung angedacht. Dann sucht sich der MPPT Algorithmus immer den Normalen MPPT Punkt, weil das am meisten zu holen ist.Ideal wäre, wenn der "abgezapfte " Strom Konstant ist. Interessant ist immer die betrachtung was passiert, wenn die Panelleistung unter der vom Abzapfer gewünschten leistung liegt.

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@carolus Deswegen hab ich die knapp 0,8V Rampe, die die Ausgangsleistung bei zu wenig Energie runterfährt. Das beseitigt so ziemlich alle Probleme, die ein "dummer" step up einem machen kann. Funktioniert auch parallel zu einem 40€ Y&H Ziegel, oder parallel zum Soyo im PV mode.

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Hmmm.. theoretisch ist das kontraproduktiv. Damit findet der Mppt Algo unterhalb des Panel Mppt eine steigende Leistung.....

aber der trick mit dem Widerstand ist nett. Werde ich mir merken.

btw: Du hast ja hoffentlich den Mosfet des Verpolungsschutzes Kurzgeschlossen ?

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@carolus Das wirkt sich aus, solange zu wenig Leistung da ist. Natürlich könnte ich je nach Jahreszeit anders einstellen, oder einen (mir zu aufwendigen) MPPT dazubauen. Dann gehts aber wieder am Akku nicht. Für betrieb an den Panels kann ich 30-31V einstellen, das ist MPP im Sommer. Im milden Winter hab ich um die 34, verschenk ich halt bei zu wenig Sonne 10% oder ich muß unterm Boiler nachstellen. Find ich keinen bösen Beinbruch, ist ja nur bei schwachem Licht.

Momentan ist mir aber Betrieb am Akku lieber, dafür liegen schon 2x16 in die Wohnung und bis zum Boiler. Und leere bleianker werden schnell schlecht, die will ich zuerst laden. Wenn LiFePO oder Na kommt, schau ich was dann besser funktioniert.

Wie viel mich der verpolungsschutz kostet werd ich bei Gelegenheit mal nachmessen. Vielleicht kommt der raus. Aber bei nur 400W aus dem 1600er step up kanns auch sein, daß das vernachlässigbar ist. Am Akku (28V) wären das 15A.

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Das ist der Mosfet, der in der Nähe wo du gelötet hast. Da geht der Eingangsstrom drüber. Nicht viel, aber nutzlose Verlustleistung im Mosfet. Kannst einfach auf der Platinenoberseite ne Brücke löten.

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Nein, im Gegenteil, sie ist Bestandteil fast jeden Aufbaus. Ein ESP mit nem Interface eben. Aber das ist ja, genau wie bei dir, eben keine eigenständige Lösung, sondern nur ein Teil zu den 20 anderen Teilen rundum, die natürlich weitaus mehr kosten. Es ist also nix mit 12 oder 25€ "Konzept"...

Einen Laderegler seh ich da genauso nirgends erwähnt, wie ich eine Antwort auf meine Nachfragen sehe. Ein Nachbau wäre also quasi unmöglich.

Diese Stepups werden ja ansonsten auch in 100 anderen Basteleien benutzt. Auch ohne Umbau.