Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Drehstrom - Strangstrom eines 24 KW Durchlauferhitzer


von Klaus R. (klara)



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Hallo,
schon wieder Drehstrom. Ja, meine Frage ist einfach. Welchen Strangstrom 
hat ein 24 KW Durchlauferhitzer? Dahinter steckt natürlich die Frage, 
mit wieviel Ampere ist abzusichern?

Im Internet gibt es viele Antworten dazu. Und wenn man anfängt selber zu 
rechnen, dann bleibt doch ein gewisser Zweifel ob man vielleicht etwas 
übersehen haben könnte.

Also habe ich LTspice befragt.

Dreieck Schaltung
Gesamt Leistung 23,7 KE effektiv
Strang 7,9 KW effektiv; 19,9 A effektiv; 20 Ohm

Ich würde dann mit 25 A absichern.
Ist das OK?

mfg Klaus

von Tassilo H. (tassilo_h)


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35A pro Phase. In deinem Spice-Plot hättest du mal den Effektivstrom 
durch R1/R2/R3 plotten sollen, das ist wo die Sicherung sitzt; ich sehe 
in den Plots nur den Strom durch RL1/2/3 (da liegen 400V an, da fließen 
dann 20A pro Heizwicklung).

von H. H. (hhinz)


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Tassilo H. schrieb:
> 20A pro Heizwicklung

Und im Aussenleiter dann mal sqrt(3).

von Klaus R. (klara)



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Hallo,
ist ja klar! Manchmal braucht es eben einen kleinen Anschubser.

Vielen Dank.
Klaus

von Bruno V. (bruno_v)


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Klaus R. schrieb:
> Dahinter steckt natürlich die Frage,
> mit wieviel Ampere ist abzusichern?

A) 24kW @ 240V sind 100 A

B) Bei 3 Phasen (gleichmäßig) 33A pro Phase.

C) Ob Stern oder Dreieck, kann die Zuleitung nicht wissen/unterscheiden

D) Die Rundungen (240 statt 230, 33 statt 100/3) sind irrelevant

E) 22kW Wallboxen sind mit 32A abgesichtert --> es passt also

--> 24kW erfordern > 32A Sicherungen.

--> Verkettungsfaktor, Scheitelwert etc. brauchst Du nur für die 
komplizierteren Wege.

: Bearbeitet durch User
von Klaus R. (klara)


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Bruno V. schrieb:
> --> 24kW erfordern > 32A Sicherungen.

Danke für die Antwort.

Wir bekommen eine Wärmepumpe und das Warmwasser fällt für einige Tage 
aus. Der Heizungsbauer bot an einen Durchlauferhitzer bereizustellen. 
Wir haben noch eine Mitwohnung im Haus und der Mieter hat schon seit 
anfang an einen 24 KW Durchlauferhitzer. Wenn jetzt zwei Geräte zugleich 
arbeiten würden dann ist der Stromzähler mit 60 A an Anschlag. Wie die 
Hauseinführung abgesichert ist weiß ich gar nicht. Ich vermute eben mit 
60 A.

Also darf nur ein Gerät in Betrieb bleiben.
mfg Klaus

von Michael B. (laberkopp)


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Klaus R. schrieb:
> Welchen Strangstrom hat ein 24 KW Durchlauferhitzer? Dahinter steckt
> natürlich die Frage, mit wieviel Ampere ist abzusichern?

( 24000W / 230V = 105A ) / 3 = 35A

weniger wird es auch durch 400V Drehstrom nicht, da fliesst ja quasi der 
(wegen 400V geringere) Strom von 2 Heizwendeln über einen Aussenleiter 
was in Vektor(Phasenverschiebung)summe natürlich exakt dasselbe ergibt, 
Perpetuum Mobiles mit freier Energie wurden noch nicht erfunden, aber 
die Verluste durch den Rückleiter (Nullleiter) fallen weg.

von Michael B. (laberkopp)


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Klaus R. schrieb:
> Also darf nur ein Gerät in Betrieb bleiben.

Es gibt auch 18kW Durchlauferhitzer. Und elektronische brauchen nur so 
viel Strom wie nötig, bei mir beim Duschen 11kW.

von Tassilo H. (tassilo_h)


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Klaus R. schrieb:
> Also darf nur ein Gerät in Betrieb bleiben.

Also bei 3x63A Hauptsicherung sind in der Realität zwei DLH kein Problem 
(die könnten stundenlang laufen). Selbst wenn noch andere Verbraucher 
dazukommen: Wenn nicht gerade in beiden Bädern stundenlang geduscht 
wird, geht das gut, erst recht für ein paar Tage.

von Klaus R. (klara)


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Michael B. schrieb:
> Es gibt auch 18kW Durchlauferhitzer. Und elektronische brauchen nur so
> viel Strom wie nötig, bei mir beim Duschen 11kW.

Wir mußten beim Mieter den DLH vor 2 Jahren auswechseln. Er wird wohl 
elektronisch gesteuert werden.

Tassilo H. schrieb:
> Also bei 3x63A Hauptsicherung sind in der Realität zwei DLH kein Problem
> (die könnten stundenlang laufen). Selbst wenn noch andere Verbraucher
> dazukommen: Wenn nicht gerade in beiden Bädern stundenlang geduscht
> wird, geht das gut, erst recht für ein paar Tage.

Gut zu wissen. Aber das ist mir doch zu heickel. Es besteht die 
Möglichkeit dem Mieter das Warmwasser vom Heizungskeller her einspeisen 
zu können. Dann nehme ich lieber den Mieter DLH ausser Betrieb und 
versorge beide Parteien mit einem 24 KW DLH.

Vielen Dank an alle. Jetzt ist es mir wohler.

mfg Klaus

von Falk B. (falk)


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Michael B. schrieb:
> ( 24000W / 230V = 105A ) / 3 = 35A

Die 230V braucht man hier nicht, man kann gleich mit dem 
VErkettungsfaktor rechnen.
1
24.000 W / 400V / Wurzel(3) = 35A

: Bearbeitet durch User
von Klaus R. (klara)


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Falk B. schrieb:
> Michael B. schrieb:
>> ( 24000W / 230V = 105A ) / 3 = 35A
>
> Die 230V braucht man hier nicht, man kann gleich mit dem
> VErkettungsfaktor rechnen.
> 24.000 W  400V  Wurzel(3) = 35A

Ja, dann wird es noch klarer.
mfg Klaus

von Thomas S. (Firma: Chipwerkstatt) (tom_63)


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Klaus R. schrieb:
> Ich vermute eben mit
> 60 A.

Dass ... glaube ich nicht.
Sofern das dies ein Privathaushalt ist, wird meist max. 35 A 
abgesichert. Habe noch keinen Hausanschluss mit 63A gesehen.

von H. H. (hhinz)


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Thomas S. schrieb:
> Habe noch keinen Hausanschluss mit 63A gesehen.

Dann hast du aber viele noch nicht gesehen.

von Armin X. (werweiswas)


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Thomas S. schrieb:
> Habe noch keinen Hausanschluss mit 63A gesehen.

Ist/war hier(BaWü) aber üblich.
63 kommen rein. Werden über je 50A abgesicherte Stränge zu den UVen 
verteilt. 50A weil ich so blöd war kein 16mm² zu den UV zu verlegen.

Bruno V. schrieb:
> A) 24kW @ 240V sind 100 A
> B) Bei 3 Phasen (gleichmäßig) 33A pro Phase.
> C) Ob Stern oder Dreieck, kann die Zuleitung nicht wissen/unterscheiden

Du hast aber schon erkannt, dass die Heizungen auf Dreieck und damit auf 
400V betrieben werden? Sonst könnten an 20Ohm keine 20A fließen. Und 
dann kommt zum Errechnen des Strangstromes eben wieder der 
Verkettungsfaktor mit ins Spiel...

von Michael B. (laberkopp)


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Falk B. schrieb:
> man kann gleich mit dem VErkettungsfaktor rechnen.

Wenn man den Laien vorsätzlich verwirren will...

von Falk B. (falk)


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Michael B. schrieb:
>> man kann gleich mit dem VErkettungsfaktor rechnen.
>
> Wenn man den Laien vorsätzlich verwirren will...

Oder aber eher den Laien was wichtiges beibringen . . .
Bei Drehstrom über 230V rechnen ist wie mit Finger zählen, so 1. Klasse 
Stil . . .

Der Verkettungsfaktor Wurzel(3) = 1,73 ist bei Drehstrom so normal und 
gehört zum kleinen 1x1 wie Wurzel(2)=1,41 beim Effektivwert.

: Bearbeitet durch User
von Uwe (neuexxer)


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> Bei Drehstrom über 230V rechnen ist wie mit Finger zählen,
> so 1. Klasse Stil . . .

1.) Wenn es (wenigstens) DANN verstanden wird, ist es doch i.O.
2.) Bitte nicht unsere zukünftigen Rentenbeitragszahler diskreditieren!
3.) Es gab auch mal Drehstromnetze mit 220 V Aussenleiterspannung,
    und z.B. Elektroherde, die dafür eingerichtet waren...

von Bruno V. (bruno_v)


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Falk B. schrieb:
> Oder aber eher den Laien was wichtiges beibringen . . .
> Bei Drehstrom über 230V rechnen ist wie mit Finger zählen, so 1. Klasse
> Stil . . .
>
> Der Verkettungsfaktor Wurzel(3) = 1,73 ist bei Drehstrom so normal und
> gehört zum kleinen 1x1 wie Wurzel(2)=1,41 beim Effektivwert.

Bei aller Liebe, das ist Betriebsblindheit!

Es ging um die Absicherung von 3 Leitungen die je 230V haben.

Selbst wenn diese Leitungen im Verbraucher im Dreieck geschaltet werden 
und dort 400V an den Heizwendeln anliegen, selbst dann wird es nicht 
einfacher oder klarer.

Der Verkettungsfaktor hat 2 Vorteile: Man kann an den  ehrfürchtigen 
400V festhalten und man kann mit seinem Fachwissen vor Muggles glänzen, 
die zwar schneller und mit glatten Zahlen zum gleichen Ergebnis kommen, 
aber eben nicht richtig rechnen.

von Lucky (Gast)


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Bruno V. schrieb:
> Falk B. schrieb:
>> Oder aber eher den Laien was wichtiges beibringen . . .
>> Bei Drehstrom über 230V rechnen ist wie mit Finger zählen, so 1. Klasse
>> Stil . . .
>>
>> Der Verkettungsfaktor Wurzel(3) = 1,73 ist bei Drehstrom so normal und
>> gehört zum kleinen 1x1 wie Wurzel(2)=1,41 beim Effektivwert.
>
> Bei aller Liebe, das ist Betriebsblindheit!
>
> Es ging um die Absicherung von 3 Leitungen die je 230V haben.
>
> Selbst wenn diese Leitungen im Verbraucher im Dreieck geschaltet werden
> und dort 400V an den Heizwendeln anliegen, selbst dann wird es nicht
> einfacher oder klarer.

Genau, Ich weiß nicht wer diesen Beitrag abgewertet hat, aber man kann 
es einfach rechnen oder die leute verwirren, scheint mir hier ein recht 
beliebtes Spiel zu sein.

Das selbe auch bei dem anderen Thread zur Aufgabe Plattenkondensator, 
"keine Ahnung aber Sprüche klopfen" trifft da auch bei einigen zu.

Solange man nicht die Motorphasen absichern will gilt es eben so einfach 
wie teils beschrieben

3 Phasen 24kW -> 1 Phase 8Kw -> I=P/U = 8000/230=34.8A

und weil 400V = 230V * sqrt(3) ist ist es ganz klar
P=8000/400*sqrt(3) mit Substitution der 400 P=8000/230/sqrt(3)*sqrt(3)

was ist jetzt daran verkehrt die Wurzel 3 zu kürzen?

von Uwe (neuexxer)


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Nebenbei:
In der Energietechnik ist es üblich, (zumindest auch) die verkettete
Spannung anzugeben.
Preisfrage:
Wie groß ist bei einer 400 kV-Leitung die Spannung gegen den Sternpunkt,
so vorhanden bzw. gegen Erde?        ;-)

von Lucky (Gast)


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oder der 9V Blockbatterie gegen Erde

der Punkt ist doch, wieso einen komplizierteren Umweg gehen wenn der 
direkte einfache Weg möglich ist, weil wir den Umweg immer gehen, ok, 
macht das so

von Michael B. (laberkopp)


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Uwe schrieb:
> In der Energietechnik ist es üblich

Bei den Ärzten ist es üblich, Latein zu reden...

...damit sie kein Schwein versteht.

von Uwe (neuexxer)


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>> In der Energietechnik ist es üblich

> Bei den Ärzten ist es üblich, Latein zu reden...

> ...damit sie kein Schwein versteht.


Dann erkläre mal den Borstenviechern, wie frühere
Durchlauferhitzer ( z.T. noch für 3~380 V),
auf einfache Art, ganz ohne Elektronik,
auf halbe Leistung umgeschaltet werden konnten:

https://www.porsch-heiztechnik.de/692-large_default/aeg-ddlt-s-18-typ-fde-2032-durchlauferhitzer.jpg

von H. H. (hhinz)


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Michael B. schrieb:
> Uwe schrieb:
>> In der Energietechnik ist es üblich
>
> Bei den Ärzten ist es üblich, Latein zu reden...
>
> ...damit sie kein Schwein versteht.

Anderen Tierarzt wählen.

von Rolf (rolf22)


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Michael B. schrieb:
> Uwe schrieb:
>> In der Energietechnik ist es üblich
>
> Bei den Ärzten ist es üblich, Latein zu reden...
>
> ...damit sie kein Schwein versteht.

Damit die Dinge eindeutige Namen haben. Wenn die Ärzte sprachlich mit 
den Vokabeln so schludern würden, wie viele hier ...

Dabei sind das hier oft Fachleute. Bei der Allgemeinbevölkerung ist es 
noch schlimmer. Und dann kommen noch die Regionalsprachen. Wenn der 
Schwabe beim Arzt über Schmerzen im Fuß klagt, dann meint er irgendeinen 
Teil des Beins, von den Zehen bis hoch zum A.

von Bruno V. (bruno_v)


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Uwe schrieb:
> Dann erkläre mal den Borstenviechern, wie frühere
> Durchlauferhitzer ( z.T. noch für 3~380 V),
> auf einfache Art, ganz ohne Elektronik,
> auf halbe Leistung umgeschaltet werden konnten:

Die Stern-Dreieck-Umwandlung wird nicht einfacher verständlich, wenn man 
einen Verkettungsfaktor einführt.

Für Elektriker macht es Sinn, untereinander von 400V zu sprechen 
(Kontext) und sich dann des Verkettungsfaktors zu bedienen. Auch andere 
Praktiker nutzen Zahlenwert-Gleichungen oder zugeschnittene 
Größengleichungen, d'accord.

Für Laien und rein technisch/physikalisch interessierte nicht.

Du findest im Forum zahlreiche Beispiele, wo beide, Laien und Experten 
auf die Falsche Fährte gelockt wurden, weil sie dem direkten Weg nicht 
trauten. Dazu kommt der unhandliche Wert des Faktors, der die 
handlicheren 400 nicht aufwiegt.

Als mich der Meister mit 14 das erste Mal mit dem Verkettungsfaktor 
rechnen lies (schriftlich), hat mich das tagelang beschäftigt. Am Ende 
ist er nur über die Beziehung 400*Wurzel(3) = 3*230 irgendwie greifbar. 
Er hat keine physikalische/technische Entsprechung.

von Klaus R. (klara)


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Bruno V. schrieb:
> Die Stern-Dreieck-Umwandlung wird nicht einfacher verständlich, wenn man
> einen Verkettungsfaktor einführt.

Hallo,
ich glaube ich hatte damals einen TI30 der schon drei Speicher hatte. In 
der Klausur hat man sich da die Finger wundgetippt.

Bruno V. schrieb:
>> auf einfache Art, ganz ohne Elektronik,
>> auf halbe Leistung umgeschaltet werden konnten:

Das macht ein Stern-Dreieck-Umschalter. In der Nachrichtentechnik hörten 
die Spannungen sonst bei 60 V aus. Aber wir hatten auch ein 
Energie-Techniklabor. Das war schon imposant.

Ja, 3 Phasen die dann jeweils um 120° verschoben sind können einen schon 
verwirren. Aber es ist genial. War es Tesla der darauf gekommen ist?

Mit Hilfe von LTspice wird das schon irgendwie greifbarer. Am einzelnen 
Verbraucher hat man zwei phasenversetzte Spannungen die einen 
sinusförmigen Strom bei 400 V und 20 Ohm von 20 A ausmachen. In den 
beiden Phasen fließen aber je 20 A x Wurzel(3). Und die Summe der drei 
Leistungen in den Verbrauchern beträgt 24 KW.

Man schaue sich im ersten Beitrag das unterste Diagramm an. Die Summe 
aller Leistungen ist zu jedem Zeitpunkt konstant! Das hatte mich am 
meisten beeindruckt.
mfg Klaus

von Uwe (neuexxer)


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>> auf einfache Art, ganz ohne Elektronik,
>> auf halbe Leistung umgeschaltet werden konnten:

> Das macht ein Stern-Dreieck-Umschalter.


Zum Nachdenken:
Erstens: Die Leistung wird HALBIERT, nicht gedrittelt.
Zweitens: Eine Stern- Dreieckumschaltung ist komplizierter,
          als die hier angewendete.

Wie wird/wurde das also gemacht?

: Bearbeitet durch User
von Uwe (neuexxer)


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> Die Summe aller Leistungen ist zu jedem Zeitpunkt konstant!
> Das hatte mich am meisten beeindruckt.
(Boaah! SCNR)

Mich auch!
Mir ging's ähnlich, schon ganz früher.
In der Oberstufe, mit der Kreisgleichung,
aus der man erahnen kann,
dass das ganze auch schon mit 2 Phasen funktionieren kann...

: Bearbeitet durch User
von Martin H. (horo)


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Uwe schrieb:
> Wie wird/wurde das also gemacht?

Man muss nur eine Phase abschalten.

von Uwe (neuexxer)


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> Man muss nur eine Phase abschalten.

Bingo!

von Lucky (Gast)


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Martin H. schrieb:
> Uwe schrieb:
>> Wie wird/wurde das also gemacht?
>
> Man muss nur eine Phase abschalten.

nicht ganz, weil wenn ich eine Phase abschalte haben die beiden anderen 
zueinander immer noch 120°, bei 2 Phasen müssen es aber 90° sein, soviel 
zu den Grundlagen, es funktioniert demnach auch mit 4, mit 5 mit 6 man 
müsst mal die Additionstheoreme bemühen um zu schauen ob es 
Allgemeingültig ist solange der Phasenwinkel alpha der Phasen zueinander 
360/n entspricht mit n=Anzahl der Phasen

von Falk B. (falk)


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Klaus R. schrieb:
> Die Summe
> aller Leistungen ist zu jedem Zeitpunkt konstant! Das hatte mich am
> meisten beeindruckt.

Das ist euch einer wesentlichen Vorteile von Dreiphasennetzen. Damit 
wird der Genertor und dessen antreibende Turbine konstant belastet, ohne 
höherfrequente Leistungsschwingungen wie beim Einphasensystem. Nicht 
ganz unwesentlich bei Leistungen im 100MW++ Bereich.

von Martin H. (horo)


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Lucky schrieb:
> nicht ganz, weil wenn ich eine Phase abschalte haben die beiden anderen
> zueinander immer noch 120°, bei 2 Phasen müssen es aber 90° sein, soviel
> zu den Grundlagen

Es geht hier um diesen speziellen Anwendungsfall für einfache 
Durchlauferhitzer, da freut sich der Anwender, wenn das Wasser nicht zu 
heiß ist und die pendelnde Leistungsaufnahme durch Schieflast spielt da 
sicher keine Rolle.

Uwe schrieb:
> wie frühere
> Durchlauferhitzer ( z.T. noch für 3~380 V),
> auf einfache Art, ganz ohne Elektronik,
> auf halbe Leistung umgeschaltet werden konnten

von Uwe (neuexxer)


Angehängte Dateien:

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Lucky schrieb u.a:

>> Man muss nur eine Phase abschalten.

> nicht ganz, weil wenn ich eine Phase abschalte haben
> die beiden anderen zueinander immer noch 120°, bei 2
> Phasen müssen es aber 90° sein, soviel
> zu den Grundlagen,...

Hier ist aber etwas durcheinander gegangen.
Die 400 V, die die Heizwiderstände bei der Stellung "halbe Kraft"
an zwei Phasen "sehen", ergeben sich genau wegen der gegenseitigen
120°-Verschiebung der zwei Stränge von 230 V.

S. Bild.

---

Die momentane Leistungsaufnahme aus dem Netz schwankt dann
natürlich mit 100 Hz, und zwar hier zwischen 0 und 24 kW...

Das tut sie aber auch z.B. bei einem Elektroherd, wenn der
einphasig betrieben wird.

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