Hallo in die Runde, Energiekosten steigen und für manchen scheint es sinnvoller anstatt einzuspeisen, die Energie selber zu verbrauchen. Für ein Open do it yourself Projekt wollte ich mal fragen, wer Lust hat mitzuarbeiten? Hardware und Elektronik mäßig bin ich eigentlich gut unterwegs. Mit Programmierung des Pi nicht so… Folgender Plan: Der PI liest vom SMA Modbus TCP/ IP die aktuelle Einspeiseleistung Ist die über Zeitraum x positiv, wird ein Zwischenkreis ein- oder dreiphasig über Ladevorwiderstände aufgeladen und ge-bypassed Über PWM wird nun die Leistung der Heizpatrone gesteuert. Vorteile sehe ich dabei, dass der Strom easy über LEM gemessen werden kann und keine Nulldurchgänge/ Thyristoren etc. benötigt werden. MOSFET oder IGBT sollte reichen. Dazu noch einen Eingang für die Temperaturmessung. Wer hat Interesse da mitzumachen und es gibt bestimmt paar, welche hier gleich technisches Bedenken/ Hinweise anbringen wollen oder ? Mir ist klar, dass es so etwas schon von verschieden Herstellern zu völlig überzogen Preisen gibt. Feuer frei und vielen Dank schon mal.
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Eventuell ist ioBroker hier für deine Anwendung am Raspberry Pi ganz gut geeignet. https://www.youtube.com/watch?v=bX7py1NiRLA Für generelle Strommessungen kann ich dir sonst auch noch den Shelly 3EM empfehlen, dieser kann die Daten über WLAN und MQTT übermitteln.
Ich hab das mit einem shelly 3EM ud einem esp8266 realisiert. Läuft über wifi, nix modbus. Steuert keine heizpatrone über wasauchimmer, steuert eine 500W WP.
Michael U. schrieb: > Eventuell ist ioBroker hier für deine Anwendung am Raspberry Pi ganz gut > geeignet. > > https://www.youtube.com/watch?v=bX7py1NiRLA > > Für generelle Strommessungen kann ich dir sonst auch noch den Shelly 3EM > empfehlen, dieser kann die Daten über WLAN und MQTT übermitteln. Strom und Spannungsmessung der Schaltung würde ich mit einem 10 Bit MCP3008 per SPI machen. Müsste am PI quasi auch programmiert werden. Für den Modbus lesen würde ich hierauf zurück greifen: http://www.kabza.de/MyHome/PV/PV.php Wie gesagt, mit dem PI hab ich bisher nichts gemacht.
Daniel E. schrieb: > Strom und Spannungsmessung der Schaltung würde ich mit einem 10 Bit > MCP3008 per SPI machen. Müsste am PI quasi auch programmiert werden. Im Shelly 3EM ist übrigens der ADE7880 verbaut, der würde sich vielleicht besser für eine Strom- und Spannungsmessung eignen. Es ist allerdings fraglich, ob sich der Aufwand auszahlt eine Leistungsmessung selbst zu bauen, wo es den Shelly 3EM mit ADE7880 + ESP8266 Prozessor + 3x Aufsteck-Stromwandler schon fertig um etwa 100 EUR zu kaufen gibt.
Michael U. schrieb: > ob sich der Aufwand auszahlt Das entscheidende ist der shelly kann zwischen bezogener und eingespeister leistung unterscheiden. Das können die meisten anderen nicht. Das ist aber das GO/NOGO kriterium in solch einer app.
Daniel E. schrieb: > scheint es sinnvoller anstatt > einzuspeisen, die Energie selber zu verbrauchen. Ob das nach Abzug der Investitionskosten immer noch der Fall ist? Ich zahle 15,6 Cent / kWh Fernwärme und würde 8,2 Cent bei PV Einspeisung bekommen. Also spare ich 7,4 Cent für jede kWh, muss dafür aber Speicher, Heizpatrone, Verrohrung und Steuerung bauen. Ich brauche ca. 25MWh Wärme pro Jahr. Das meiste davon aber im Winter, wenn die PV noch 10% bringt und nicht mal meinen Strombedarf deckt. Dafür brennt die PV im Sommer ein Feuerwerk ab, wenn ich außer Morgens Duschen nicht einen Liter warm Wasser benötige. Also muss ich doch wieder Strom einspeisen wenn der Speicher mit Wärme aufgeladen ist. Ich finde das schwer zu ermitteln welche Speichergröße ich dann benötige, ob die Speicherverluste den scheinbaren Gewinn fressen, ob das ganze nur eine gigantische Beschäftigungstherapie ist oder tatsächlich Geld verdient. Ich gehe mal von 1000€ Invest + erheblicher Eigenleistung aus. Für die 1000€ muss ich 13,5MWh Wärme einspeisen um nur ohne Arbeitslohn mein Invest rauszubekommen, ohne die Speicherverluste zu rechnen. Im Jahresmittel klingt das super, nur brauche ich 80% der Jahreswärme im Winter wenn PV nicht eine kWh beitragen wird. Ich kann nicht mal abschätzen wie lang meine Amortisationszeit sein wird.
Alt G. schrieb: > Michael U. schrieb: >> ob sich der Aufwand auszahlt > > Das entscheidende ist der shelly kann zwischen bezogener und > eingespeister leistung unterscheiden. Das können die meisten anderen > nicht. Das ist aber das GO/NOGO kriterium in solch einer app. Das ist nicht wichtig und wird nicht benötigt. Die Informationen kommen vom Modbus (ENERGY Meter). Vom Prinzip her bräuchte man gar keine Messungen wenn die Abstimmung 100% PWM die Heizpatrone nicht überlasten würde. Mann schaut einfach auf die Einspeisung und erhöht die Heizleistung bis auf 100% PWM. Durch die Messung kann man möglicherweise ein System bauen für viele Typen von Heizpatronen indem man die Netzspannung/ Leistung vorgibt. Der PI macht dann nur halt 50 % PWM in Abhängigkeit der angeschlossenen Patrone, war so mein Gedanke…
Max M. schrieb: > Daniel E. schrieb: >> scheint es sinnvoller anstatt >> einzuspeisen, die Energie selber zu verbrauchen. > > Ob das nach Abzug der Investitionskosten immer noch der Fall ist? > Ich zahle 15,6 Cent / kWh Fernwärme und würde 8,2 Cent bei PV > Einspeisung bekommen. > Also spare ich 7,4 Cent für jede kWh, muss dafür aber Speicher, > Heizpatrone, Verrohrung und Steuerung bauen. > Ich brauche ca. 25MWh Wärme pro Jahr. > Das meiste davon aber im Winter, wenn die PV noch 10% bringt und nicht > mal meinen Strombedarf deckt. > > Dafür brennt die PV im Sommer ein Feuerwerk ab, wenn ich außer Morgens > Duschen nicht einen Liter warm Wasser benötige. > Also muss ich doch wieder Strom einspeisen wenn der Speicher mit Wärme > aufgeladen ist. > > Ich finde das schwer zu ermitteln welche Speichergröße ich dann > benötige, ob die Speicherverluste den scheinbaren Gewinn fressen, ob das > ganze nur eine gigantische Beschäftigungstherapie ist oder tatsächlich > Geld verdient. > > Ich gehe mal von 1000€ Invest + erheblicher Eigenleistung aus. > Für die 1000€ muss ich 13,5MWh Wärme einspeisen um nur ohne Arbeitslohn > mein Invest rauszubekommen, ohne die Speicherverluste zu rechnen. > > Im Jahresmittel klingt das super, nur brauche ich 80% der Jahreswärme im > Winter wenn PV nicht eine kWh beitragen wird. > Ich kann nicht mal abschätzen wie lang meine Amortisationszeit sein > wird. Naja, es ist wie mit jeder Sache … muss man sich genau anschauen… Es gibt aber auch Leute, die heizen mit Holz und im Frühjahr, Sommer und Herbst kann man damit seinen WW Speicher\ Heizung bedienen. Das muss jeder selbst entscheiden. Mir geht es um das Projekt und ob sich jemand PI spezialisiertes findet. Hobbies kosten auch, das ist klar…
Daniel E. schrieb: > Das ist nicht wichtig und wird nicht benötigt. Sicher Daniel, da hast du 100% recht. Was da ins netz geht oder aus dem netz kommt ist irrelevant. Viel spass noch muhfugga.
> Sicher Daniel, da hast du 100% recht. > Was da ins netz geht oder aus dem netz kommt ist irrelevant. Nochmal extra auch für Dich. Die Information kommt vom MODBUS mein muhfagga 🤣
Ach wo, das ist doch Overkill, hängst den RasPi an die Stereoanlage und drehst die voll auf, bei PV-Überschuss startest eben n MP3, Ausgangspegel kannst ja nachführen … kommt auf selbe raus, Strom in Wärme umwandeln. Würde was nettes von Slayer oder Sepultura empfehlen, auch Nightwish erfreut das Ohr.
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Das sind 3 getrennte Aufgaben: 1. ermitteln, ob/wie viel Überschuss da ist 2. Ziel-Heizleistung bestimmen (Messwert aus 1 + aktuelle Heizleistung) 3. Passende Ansteuerung eines Heizstabes Zu 1: gibts mehrere Möglichkeiten: den Wechselrichter befragen, ein Modbus-Zähler, Shelly... Zu 3: PWM innerhalb einer Sinusperiode scheidet aus Störgründen aus. PWM mit längeren Schaltzeiten (über mehrere Netzperioden) ist für saldierende Zähler eventuell schon zu lang und ggf. immer noch nicht zulässig. Für einen 3-phasigen Heizstab eignet sich beiliegende Schaltung, die z.B. mit 4 Relais aufgebaut werden könnte und eine Ansteuerung in 16%-Schritten erlaubt, d.h. bei einem 3kW-Heizstab in 500W-Schritten. Kommerziell gibt es wohl eine Variante, die eines der Relais durch einen Dimmer ersetzt und so beliebige Leistungen erlaubt.
Beitrag #7243161 wurde vom Autor gelöscht.
Ich habe zwei Heizstäbe 2kW und 3.5kW, beide 3phasig. Den 3.5kW kann man in 500W Stufen schalten, so ergibt sich eine max Heizleistung von 5.5kW. Geschaltet wird mit 6 Relais. Die Ansteuerung macht ein ESP07. Der ESP bekommt die Heizvorgabe zyklisch von meiner Haussteuerung (Raspi). Der ESP überwacht jedoch eigenständig die Temperatur und kann alles ausschalten, wenn Überhitzung droht. Im Sommer wird die Heizung über mittag eingeschaltet, um die 70% Drosselung zu umgehen. Der Raspi kennt die Einspeisesituation anhand des Fronius Smartmeters. Bei 800W Überschuss werden 500W zugeschaltet. Ich heize so 1000l Hygienespeicher (bivalent). In der dunklen Jahreszeit heize ich mit einem Holzvergaser, ist für mich eine gute Kombination.
Tilo R. schrieb: > PWM innerhalb einer Sinusperiode scheidet aus Störgründen aus. PWM mit > längeren Schaltzeiten (über mehrere Netzperioden) ist für saldierende > Zähler eventuell schon zu lang und ggf. immer noch nicht zulässig. > Danke für dein Feedback, kannst du bitte erklären, warum das deiner Meinung nach nicht möglich oder zulässig sein soll? Danke
Daniel E. schrieb: >> PWM innerhalb einer Sinusperiode scheidet aus Störgründen aus. PWM mit >> längeren Schaltzeiten (über mehrere Netzperioden) ist für saldierende >> Zähler eventuell schon zu lang und ggf. immer noch nicht zulässig. >> > > Danke für dein Feedback, kannst du bitte erklären, warum das deiner > Meinung nach nicht möglich oder zulässig sein soll? Technisch möglich schon. Aber die Technischen Anschaltbedingungen (TAB) vieler Versorgungsnetzbetreiber machen explizite Vorgaben, in denen: - Anschnittsteuerung bei Wärmegeräten verboten ist (damit scheiden schnelle PWM und einfache Phasen An-/Abschnittsdimmer aus) - bei Impulspaketsteuerung leistungsabhängig eine maximale Schalthäufigkeit vorgegeben ist. Z.B. können bei einer Leistung von 1kW maximal 100 Schaltungen pro Minute erlaubt sein. Das ist schnell, aber vermutlich nicht schnell genug um den Stromzähler auszutricksen.
Tilo R. schrieb: > Aber die Technischen Anschaltbedingungen (TAB) vieler > Versorgungsnetzbetreiber machen explizite Vorgaben, in denen: > - Anschnittsteuerung bei Wärmegeräten verboten ist (damit scheiden > schnelle PWM und einfache Phasen An-/Abschnittsdimmer aus) Prüfe ich mal, Sinn erschließt sich mir derzeit nicht, jedes Schaltnetzteil arbeitet so. Man hätte zwar nicht Sinusförmige Nachladeströme in den Zwischenkreis, aber der Zähler sollte und muss das korrekt messen können, warum soll das nicht gehen ? Um Betrug soll es nicht gehen…
Verboten war vielleicht etwas hart formuliert. Phasen-An- oder Abschnitt ist erlaubt, aber nur bis 200W. Schaltnetzteile müssen ab 75W Power Factor Correction haben. Wie du richtig erkannt hast führt das sonst zu nicht-sinusförmigen Strömen. Die kann der Zähler zwar richtig zählen, die Netzbetreiber wollen die aber nicht im Netz haben. Dem Heizstab ist die Kurvenform relativ egal, der darf geschaltet werden. Netzseitig braucht man halt einen sinusförmigen Stromverlauf, d.h. man muss eine Power Factor Correction für mehrere kW Last bauen.
Tilo R. schrieb: > d.h. man muss eine Power Factor Correction für mehrere kW Last bauen. Na dann man los 😂 Popcorn liegt bereit. Oder man macht sich das Leben nicht unnötig schwer und speist direkt aus dem DC Kreis VOR den WR. Der WR wirds einem danken, überflüssige Wandlungsverluste entfallen, dem Heizstab ist es eh latte und man kann super simples low side PWM verwenden.
Ich kenne meine Grenzen :-) Das ist dann eher was für die Spezialexperten hier im Forum, die sich aus der Bastelkiste an einem Freitag Nachmittag einen Wechselrichter mit 99% Wirkungsgrad gebaut haben wollen. Oder so ähnlich. DC-seitig ist imho eine sehr gute Lösung, weil dieser Anlagenteil dann vom Netz getrennt ist und keine Genehmigungen braucht oder Beschränkungen vom Netzbetreiber unterliegt. (Es gibt auch hier kommerzielle Lösungen und ich kenne jemanden, der erst kürzlich 18 kWp genau diesem Zweck gewidmet hat.) Max M. schrieb: > Der WR wirds einem danken, überflüssige Wandlungsverluste entfallen, dem > Heizstab ist es eh latte und man kann super simples low side PWM > verwenden. Wenn es effizient sein soll kommt man um einen MPP-Tracker nicht drum rum.
DC-seitig ist imho eine sehr gute Lösung, weil dieser Anlagenteil dann vom Netz getrennt ist und keine Genehmigungen braucht oder Beschränkungen vom Netzbetreiber unterliegt. Halte ich für ein Gerücht. Der Unrichter ist Trafolos, jedweder Eingriff in den / die beiden Solareingänge ist kontraproduktiv.
Tilo R. schrieb: > Wenn es effizient sein soll kommt man um mehrfache sinnlose Umwandlungsverluste nicht drum rum ;-) Außerdem gibt es nichts effizienteres als einen WR der länger hält weil er weniger tun muss.
Max M. schrieb: > Tilo R. schrieb: >> Wenn es effizient sein soll > > kommt man um mehrfache sinnlose Umwandlungsverluste nicht drum rum ;-) > Außerdem gibt es nichts effizienteres als einen WR der länger hält weil > er weniger tun muss. Keineswegs befürworte ich komplizierte oder gar unnötige Technik, oder einen Wechselrichter. Offensichtlich fehlt dir das Verständnis für das technische Problem. Anbei siehst du das U-I-Kennlinienfeld eines PV-Moduls. Maximalen Ertrag bringt das Modul, wenn man genau den Punkt der Kurve nutzt, beim dem das Produkt U * I maximal ist. Die zweite Grafik, das UP-Diagramm, zeigt diese diese Leistung in Abhängigkeit der Spannung. Das Maximum nennt man den Maximum Power Point (MPP). Ein einfacher Heizstab ist ein ohmscher Widerstand. Die U-I-Kennlinie ist eine Ursprungsgerade. Mit Glück schneiden sich beide Kennlinien im MPP, dann hat man die maximal mögliche Heizleistung. Leider ist nicht immer gleich Wetter, die Diagramme zeigen die Beleuchtungsstärken 200, 400, 600, 800 und 1000 W/m². Wie man leicht sieht wird ein Heizstab mit fixem Widerstand den MPP in den allermeisten Fällen meilenweit verfehlen. Den Heizstab-Widerstand kann man sich auch nur in Grenzen aussuchen. Ich gehe davon aus, dass mindestens 70% des möglichen PV-Jahresertrags ungenutzt bleiben. Man braucht also eine Schaltung, die eine Leistungsanpassung macht. PWM reicht nicht, denn damit kann man nur schnell zwischen einem schlechten Betriebspunkt und "Aus" wechseln. Diese Schaltung heißt MPP-Tracker, sie sucht und hält den MPP, unabhängig vom Wetter und der Spannung des Verbrauchers. Schaltungstechnisch ist das ein Schaltregler. Ein Boost-Regler bietet sich an, weil er einen niedrigen Eingangsstromripple hat, der den Wirkungsgrad verschlechtern würde (weil man den MPP verlässt).
Tilo R. schrieb: > Offensichtlich fehlt dir das Verständnis für das technische Problem. 😂🤣😂 Ist mit völlig klar was MPPT ist und das es keine 30% im Idealfall bringt. Aber ein Teil davon geht durch die Wandlungsverluste des WR ja gleich wieder flöten und der Rest muss mit der verringerten Lebensdauer des WR verrechnet werden. Tilo R. schrieb: > Wie man leicht > sieht wird ein Heizstab mit fixem Widerstand den MPP in den allermeisten > Fällen meilenweit verfehlen. Schon völlig klar. Redet ja keiner davon den Heizstab stumpf einzuschalten. Ich sprach von PWM und die kann man ja auf dem MPP betreiben.
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