meine Erfahrungen WW Heizstab Niedervolt zu schalten

Warum genau?

Abgesehen von den Minis, groß, heiß, hohe Verluste.

(2 mal...)

Das Datenblatt der Schütze habe ich eine Seite zurück zitiert - sie sind für DC mit entsprechenerr Schatfähigkeit.

Die ganzen abgebrannten Relaise waren für die DC Spannung und für die Ströme 'spezifiziert'. Das SSR für 4-fache Spannung und doppelten Strom, auch dür DC.

Es ist alles passend abgesichert. Und binnen der Auslösezeit des FI stirbt auch niemand, selbst wenn wer so ungeschickt ist, da dran zu fassen.

das ist keine dumme Idee! wahrscheinlich werde ich es noch in 2s/2p ändern.

SSR.... Doppelter Strom - da hätte ich Bauchweh, ohne ins Datenblatt zu gucken.

Sehr cooles Projekt. Habe auch schon über so etwas nachgedacht.

Würdest du dir evtl. die Mühe machen wollen das ganze Niederspannungs Brauchwasser Heizungs Projekt vorzustellen?:blush:

Die gezeigten Relais sind minderwertige, ungeeignet.

https://www.strom-linie.eu/schalten-im-elektroauto/hv-dc-schütze/

Zum Ansehen......

Leider ist die Seite sehr "verworren" - da wird auch ein DC SSR bis 80A vorgeschlagen.

Die MTTF oder garantierte Schaltzyklenanzahl darf auch gern angesehen/erfragt werden.

Hmm, im BMS bekommen sie es ja auch hin mit vergleichsweise niedrigen Verlusten Ströme jenseits von 100- 150A zu schalten und sogar herunter zu regeln.

Schau Dir mal die Daten der FET an Summe vermutlich >1000 A RI 0,00x, Das ist DC. Ein kurzes Stück Draht hat einen höheren Widerstand.

Oben ging es um AC SSR

hab ich natürlich gemacht. dicke Luft in allen Beziehungen. Nutzt aber nix, wenn es im Datenblatt seht und in Realität nich funtioniert.

was du nicht sagst! per Foto belegt. Laut Datenblatt waren sie alle geeignet. Das aber auch ein 120 China-Ampere keine 15 realen verträgt, hat mich schon ein wenig 'überrascht'.

kann ich gerne tun. Niedervolt kam aus dem Grund, weil ich eigentlich nur ein Balkonkraftwerkt betreibe. Die 800W WR Leistung sind nicht tauglich für WW Heizung. Ansonsten gilt es wirklich gut zu überlegen, ob man das wirklich in Niedervolt machen will...

Ich mag die SSR nicht besonders, habel die billig 25 A AC hier liegen und näher angeschaut, tatsächlich können die viel weniger ohne Kühlkörper auf Dauer als drauf steht.

Bei DC verwende ich MOSFET pur, da bin ich nicht nicht auf den Gedanken gekommen sowas einzusetzen.

Beim AC SSR gibts einige Abschläge. Dazu braucht man keine China Ware. Bei China kommt das Problem der seriösen Quelle dazu. Da kann ganz was anderes drauf stehen als drinnen ist und sie sind recht kreativ was Schönrechnerei betrifft. Habe hier mal eine Akkulampe gekauft, mit 8800 mAh :wink: 18650 Zellen drinnen. gemessen brachten sie nicht mal 1000 mAh. Neue Hochkapazität Zellen kommen heut vielleicht schon hin wenn man Ladung und Entladung zusammen zählt :wink:

Niedervolt DC Boiler.

Aus dem Grund habe ich hier einen 80/100/120/140V Ringkern Trafo mit 1 kW liegen und hole mir gedanklich die Energie aus dem AC Netz.

Damit löst der Wechserichter oder Laderegler das MPP Problem.

Der Trafo wird einfach mit einem billig Relais nach Überschuss umgeschaltet. Vorteil, alles bleibt fast wie es ist. Keine Probleme mit DC und gegenüber Phasenanschnitt, dafür eh nicht zulässig, störungsfrei.

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 :wink:

Mit falsch dimensioniertem (oder fake) SSR kann es sonst auch so enden: https://www.youtube.com/watch?v=FV9t1GFVbhU

@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...

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.

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.

Ah, das Wasser war also längere Zeit über 100 Grad?

@philippoo

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

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.