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Hallo Miteinander,

möchte meine Photovoltaik nutzen um damit Wasser zu erhitzen.
Habe dabei an eine Steuerung per Raspberry gedacht.
Je nach Sonneneinstrahlung soll die Regelung den Heizstab mit max. oder min. Leistung versorgen, so dass möglichst keine Einspeisung ins Netz erfolgt.
Den Heizstab würde ich durch ein elektronisches Lastrelais, welches per PWM vom Raspi gesteuert werden soll, geregelt.
Wie könnte eine Hardware, Steuerung (Lastabhängig) für das Eingangssignal für den Raspi aufgebaut werden?
Hier im Online-Shop bin ich auf das Elektronik-Set Pico https://www.elektronik-kompendium.de/shop/elektronik-set/pico-edition
aufmerksam geworden. Könnte ich mit diesem ein ELR (Solidstate Relais) mit PWM ansteuern? Die Einganspannung ist in der Regel 4,5-32V DC bei max. 40mA.
Gerne nehme ich auch andere Vorschläge, wie ich so etwas umsetzen kann, von euch an.

Gruß Peter

» Wie könnte eine Hardware, Steuerung (Lastabhängig) für das Eingangssignal
» für den Raspi aufgebaut werden?
Du brauchst erstmal einen Zähler um zu erkennen dass gerade Überschuss in Netz geliefert wird.
Da wird ein fertiger Zähler mit Impulsausgang wohl die einfachste Lösung sein.
Dann geht es so weiter wie du geplant hast.
Ein µC erfasst den Überschuss und aktiviert die Heizung (mit PWM).
Der Lastteil für 6kW ist schon ein Aufwand - nicht unterschätzen.

Irgendwann ist aber auch der Boiler voll warmen Wasser.
Du brauchst dan eine max Abschaltung.
Ich würde die zwangsabschaltung aber als Hardwarelösung bauen und meiner Software nicht vertrauen.

So eine große Last darfst du nicht einfach mittels Phasenanschnitt o.ä. am Netz betreiben.
Die Grenze dafür liegt schon bei 200W.

Hallo!

Gute Idee!
Wo bekommst Du das Signal her, dass und wie viel Leistung ins
Netz eingespeist wird? Selbst wenn der Zähler einen Ausgang für
Einspeisung/Verbrauch in Form von 1/0 hat, brauchst musst Du
ja wissen wie viel Leistung übrig ist.
In meinen Augen geht das nur mit Trial and Error und den 1/0 Wert
jede Minute abfragen und die Einschaltdauer des Heizelementes
um 10% ändern und wieder schauen, wie die Leistungsbilanz
dann ist und versuchen immer knapp unter der Schwelle zu bleiben,
damit es möglichst nur Verbrauch bleibt.

Mikee

Von
» Phasenanschnitt
war nie die Rede.

» Da wird ein fertiger Zähler mit Impulsausgang wohl die einfachste Lösung sein.
» Der Lastteil für 6kW ist schon ein Aufwand - nicht unterschätzen.
» Du brauchst dan eine max Abschaltung.
» Ich würde die zwangsabschaltung aber als Hardwarelösung bauen und meiner
» Software nicht vertrauen.

Danke für die schnelle Antwort @Gast,
Ja 6 kW ist schon eine gute Größe, wird aufgeteilt in 3 x ELR oder ein Dreiphasen Solid State Relais.
Die Abschaltung bei max. Temp erfolgt durch Thermofühler und zusätzlichem Sicherheitstemperaturbegrenzer am Heizstab Abschaltung per Kleinschütz.
Gibt es Vorschläge zum fertigen Zähler mit Impulsausgang?
Ich hätte zunächst an eine Schaltung gedacht, welche den Strom über einen Shunt zur Strommessung der PV als Regelgröße nimmt.
Keine Ahnung ob es so etwas als Fertiggerät gibt. Wahrscheinlich ist dein Vorschlag der optimalste.

» So eine große Last darfst du nicht einfach mittels Phasenanschnitt o.ä. am
» Netz betreiben.
» Die Grenze dafür liegt schon bei 200W.

Danke für den Hinweis.

» möchte meine Photovoltaik nutzen um damit Wasser zu erhitzen.

Sparen, koste es was es wolle...

Und wenn du deinen Netzbetreiber maximal ärgern willst, dann kassiere die 8ct/kWh. Der kauft den Strom nämlich eigentlich viel billiger ein.

» Heizstab 6kW
Drehstrom, Wechselstrom, Gleichstrom?
» PWM
etwa welche Frequenz/Periodendauer im Sekundenbereich?
Schlußendlich wird das nix.

» Hallo!
»
» Gute Idee!
» Wo bekommst Du das Signal her, dass und wie viel Leistung ins
» Netz eingespeist wird? Selbst wenn der Zähler einen Ausgang für
» Einspeisung/Verbrauch in Form von 1/0 hat, brauchst musst Du
» ja wissen wie viel Leistung übrig ist.
» In meinen Augen geht das nur mit Trial and Error und den 1/0 Wert
» jede Minute abfragen und die Einschaltdauer des Heizelementes
» um 10% ändern und wieder schauen, wie die Leistungsbilanz
» dann ist und versuchen immer knapp unter der Schwelle zu bleiben,
» damit es möglichst nur Verbrauch bleibt.
»
» Mikee

Danke @ Mike für deine Frage.
Daher dachte ich zunächst an eine Strom, Leistungsmessung um diese Größe auch als Regelgröße zu nehmen.
Ja das muss zunächst ermittelt werden und dann entsprechend im yC programmiert werden.
Wenn die max. Temperatur erreicht ist, wird eh wieder eingespeist. Also nicht so streng sehen, wenn es nicht zu 100% funktioniert.

» » Heizstab 6kW
» Drehstrom, Wechselstrom, Gleichstrom?
» » PWM
» etwa welche Frequenz/Periodendauer im Sekundenbereich?
» Schlußendlich wird das nix.

Danke @Strippenzieher für deine Hinweise, auch wenn diese mich gerade etwas ernüchtern.
Sorry wenn ich nicht gleich korrekte Angaben gemacht habe.
Es sind zunächst erst einmal Überlegungen die ich gemacht habe und diese sind, vielleicht auch nicht ganz ausgereift.
Verwendet wird ein vorhandener Heizstab Dreiphasen 6 kW AC
Zu Frequenz/Periodendauer kann ich keine Angaben, wegen fehlendem Wissen machen.

Das wird nix? Kannst du das konkretisieren oder wie könnte ich das Problem besser lösen?

» » möchte meine Photovoltaik nutzen um damit Wasser zu erhitzen.
»
» Sparen, koste es was es wolle...
»
» Und wenn du deinen Netzbetreiber maximal ärgern willst, dann kassiere die
» 8ct/kWh. Der kauft den Strom nämlich eigentlich viel billiger ein.



Mir geht es auch darum, etwas zu lernen. mit dem Raspberry Pi umzugehen und etwas in der Praxis sinnvolles umzusetzen.
Aus dem Grund habe ich hier im Forum meine Fragen gestellt.
Deine Antwort bringt mich jetzt nicht so recht weiter.
Trotzdem vielen Dank für dein Hinweis.

» Mir geht es auch darum, etwas zu lernen. mit dem Raspberry Pi umzugehen und
» etwas in der Praxis sinnvolles umzusetzen.

Einen Sinusdimmer für so große Last baut man nicht so einfach.


» Aus dem Grund habe ich hier im Forum meine Fragen gestellt.
» Deine Antwort bringt mich jetzt nicht so recht weiter.

Deine Idee bringt dich nicht weiter.

https://www.dke.de/de/arbeitsfelder/energy/normenhinweise/pv-einspeiseoptimierung

» Von
» » Phasenanschnitt
» war nie die Rede.
Nein, aber von PWM. Und ein mittels PWM angesteuertes SSR entspricht dann einer Phasenanschnittsteuerung. Du kannst die Schaltfrequenz ja nicht soweit herabsetzen, dass daraus eine Pulspaketsteuerung wird, wenn du genau der PV-Leistung "hinterher regeln" willst.

» Gerne nehme ich auch andere Vorschläge, wie ich so etwas umsetzen kann, von
» euch an.
Wie groß ist denn überhaupt deine PV-Anlage und wie groß der Wasserspeicher/der Wasserverbrauch?
Mit 6kW kannst du in einer Stunde schon 500l Wasser um 10K erwärmen.
Will heißen, dass so eine hohe Leistung oft gar nicht nötig ist.