question

bastlerm avatar image
bastlerm asked

PV Überschuss mit Heizstab Stufenlos in den Heizungspuffer laden

Hallo,

könntet Ihr mir bitte erklären wie ihr vorgehen würdet?
Habe eine PV und würde gerne meinen Überschuss in den Heizungspuffer laden.

Habe einen 9KW Heizstab (MyPV) (noch nicht eingebaut) den ich über den Thyristorsteller (noch nicht bestellt) regeln wollte.

PV, Puffer und RPI IOBroker stehen in jeweils unterschiedlichen Räumen (Wlan nicht möglich) daher über RJ45, LAN verlegt.
Wie eine Ansteuerung des Thyristorstellers über einen Arduino, ESP32 oä. am besten realisieren (Dachte an MQTT)?

PV Steuerung über Victron Venus OS Large (Inkl. Node Red) auf RPI4. Daher wäre ein Umsetzung in Node Red vermutlich am einfachsten (komme ich im Moment leider noch nicht mit klar).

Vorgestellt habe ich mir das in etwa so, wenn Einspeisung >1KW dann 1V an Thyristorsteller bis > 10KW dann 10V an Thyristorsteller oder so ähnlich.

Je Stufenloser je besser, bin für alle Vorschläge offen.

AC Thor 9s ist mir zu teuer müsste auch nichts anderes wie ein Thyristorsteller sein und ist wie gesagt nicht im selben Raum.

Danke

Grüße

Michael

Node-RED
2 |3000

Up to 8 attachments (including images) can be used with a maximum of 190.8 MiB each and 286.6 MiB total.

10 Answers
Matthias Lange - DE avatar image
Matthias Lange - DE answered ·

Die einfachste, wenn auch nicht günstigste, Lösung wäre der AC Thor, das funktioniert wirklich wunderbar, nahezu in 1W Schritten. Haben wir schon einige Male in Verbindung mit Victron installiert.

Für alles andere wäre der Modification Bereich die bessere Anlaufstelle:

https://community.victronenergy.com/spaces/31/index.html

(idealerweise fragst du da auf englisch)

2 comments
2 |3000

Up to 8 attachments (including images) can be used with a maximum of 190.8 MiB each and 286.6 MiB total.

bastlerm avatar image bastlerm commented ·

Hallo Herr Lange,

bei den Preisen und Lieferfähigeiten werde ich es erstmal selbst versuchen.

evtl. hat ja jemand eine Idee, werde mich wenn Zeit übrig ist auf jedenfall mal genauer mit Node Red beschäftigen

Vielen Dank für Ihre vorbildliche Unterstützung hier im Forum.


0 Likes 0 ·
Matthias Lange - DE avatar image Matthias Lange - DE ♦ bastlerm commented ·

Ja, der Preis vom AC Thor hat es in sich und auch die Verfügbarkeit ist schon eine ganze Weile sehr bescheiden.

Mir wäre jetzt aber auch keine vergleichbare Alternative bekannt, die sich genauso einfach ohne gebastel (an Software/Hardware) einrichten lässt.

Wenn es da etwas entsprechendes gäbe hätte MY-PV vielleicht auch etwas Druck den Preis zu senken.

0 Likes 0 ·
Mheisch avatar image
Mheisch answered ·

Man könnte auch etwas stufiges mit 3 oder 4 shellys bauen.

Wenn man optional 2 der 3 Heizelemente in Serie schaltet kommt an auch auf 5 oder 6 Kombinationen, die man per Node-Red schalten kann.

2 |3000

Up to 8 attachments (including images) can be used with a maximum of 190.8 MiB each and 286.6 MiB total.

bastlerm avatar image
bastlerm answered ·

ja, shellys gehen meines wissens ausser pro aber alle mit Wlan (was nicht funktioniert 30m Keller zu EG) , habe nur einen Heizstab und keine weiteren wirklich passenden eingänge. Hatte auch an Arduino und 3 Stufig in 3kW schritten gedacht, finde ich nicht optimal wobei ja auch wieder die erste Spindel am häufigsten läuft und somit viel mehr verschleiß wie Spindel 3

Denke das müsste irgendwie über Node Red oder iobroker über Modbus oder MQTT laufen, LAN ist ja verlegt.

Kenne mich hier aber noch zu wenig aus.

Danke

2 |3000

Up to 8 attachments (including images) can be used with a maximum of 190.8 MiB each and 286.6 MiB total.

ojack avatar image
ojack answered ·

"Vorgestellt habe ich mir das in etwa so, wenn Einspeisung >1KW dann 1V an Thyristorsteller bis > 10KW dann 10V an Thyristorsteller oder so ähnlich."

Du darfst aber nicht mit "Einspeisung" regeln. In dem Moment wo der Tyristorsteller startet, fällt ja die Einspeisung gewollt auf 0W. Dann würde der Tyristorsteller sofort wieder stoppen usw.

Du müsstest evtl. PV-Leistung - Consumption nehmen. Wobei die Leistung des Thyristorstellers nicht in Consumption enthalten sein darf.

2 |3000

Up to 8 attachments (including images) can be used with a maximum of 190.8 MiB each and 286.6 MiB total.

bastlerm avatar image
bastlerm answered ·

ja, dachte Einspeisung - Leistung Heizstab +- paar%

PV-Leistung - Consumption kann ich vermutlich nicht nehmen da er hier die Akkuladung über MPPT vermutlich nicht berücksichtigt lt. vrm jedenfalls

Danke

2 |3000

Up to 8 attachments (including images) can be used with a maximum of 190.8 MiB each and 286.6 MiB total.

d-ferdi avatar image
d-ferdi answered ·

hallo,

am einfachsten waere eine einfache analog schaltung, die ab einer bestimmten akku-spannung den heizstab langsam bis maximum hochfaehrt.

wenn du es ganz genau machen willst, dann brauchst du einen shunt, der kann auch von mehreren messgeraeten/steuerungen parallel genutzt werden, also z.B. der shunt vom bmv!

dann brauchst du einen messverstaerker und einen regler, der den heizstab solange hochfaehrt, bis strom aus dem akku gezogen wird, falls du das relais im gx benutzen willst, die schaltung zu aktivieren, wenn der akku voll ist. man kann aber zusaetzlich zum strom auch noch die spannung als stellgroesse benutzen und einen passenden regler. den kann man einfach mit ein oder 2 4-fach ops zusammenbauen oder man benutzt einen arduino mit einem passenden ad-wandler oder vorverstaerker, falls du es etwas komfortabler haben willst.

die bauteile kosten zwar nur ein paar euro, aber man muss sich das ganze eben selbst zusammenbauen und eventuell auch den passenden plan dazu erstellen. ob es sowas schon gibt, keine ahnung. du brauchst auf jeden fall einen passenden PI-regler, der die leistung schnell herunterfahren kann, wenn strom aus dem akku gezogen wird und die leistung schnell hochfaehrt, wenn die ladeendspannung erreicht ist, weil dann die regelung ueber den strom nicht mehr funktioniert. ist eben eine etwas aufwaendigere schaltung als ein normaler PI-regler.

alternativ waere auch ein da-wandler mit netzwerkanschluss moeglich, dann kannst du die regelung in node-red realisieren. das ginge auch mit einem adapter, der 8 parallele ausgaenger hat, an die ein da-wandler angeschlossen ist oder ein arduino mit netzwerkadapter, der entsprechend konfiguriert ist.

es gibt wieder viele moeglichkeiten, aber man muss sie nicht nur kennen, man muss sie auch nutzen koennen.

tschuess

2 |3000

Up to 8 attachments (including images) can be used with a maximum of 190.8 MiB each and 286.6 MiB total.

richies avatar image
richies answered ·

Ich frage mich nur, warum du einen Heizstab von 9 kW einbauen willst. Ich verwende eine 200l DAIKIN Warmwasserwärmepumpe mit integriertem 1,5 kW Heizstab, der sich über einen Kontakt aktivieren lässt. Ich hab das so gelöst, dass sich der Heizstab bei 55,1 V Akkuspannung - habe ein 16S-System - einschaltet und bei 95% SOC wieder ausschaltet. Als Steuerung verwende ich das primäre Relais im MP II mittels Assistenten. Die Laufzeit für die Temperaturerhöhung von 55°C auf 75°C dauert bei mir ca. 1,5 h.

1 comment
2 |3000

Up to 8 attachments (including images) can be used with a maximum of 190.8 MiB each and 286.6 MiB total.

bastlerm avatar image bastlerm commented ·
Hallo,

ich heize neben Multisplit und Solarthermie mit einem Scheitholzvergaser, daher habe ich einen 2000l Puffer mit integriertem 300l Warmwasserbehälter.

Solarthermie ist ab Oktober nicht mehr so toll. War aber alles schon vorhanden.


0 Likes 0 ·
bastlerm avatar image
bastlerm answered ·

Hallo,

Die Regelung sollte sich rein auf AC Strom konzentrieren.

Zur Anlage:

Habe einen Symo 15 und einen MPPT 250/100

Der MPPT lädt den Akku danach speist auch er ein Funktioniert erstmal soweit.

Der Symo 15 versorgt und speist ein, bei anhaltender Schlechtwetterphase lädt er zu.

(wird im Moment noch manuel geschalten)

Ich heize neben Multisplit und Solarthermie mit einem Scheitholzvergaser, daher habe ich einen 2000l Puffer mit integriertem 300l Warmwasserbehälter.

Solarthermie ist ab Oktober nicht mehr so toll. War aber schon vorhanden.


Daher würde ich die Steuerung gerne nach der Einspeiseleistung regeln.

Die Daten sollte ich ja über Node Red aus der Steuerung bekommen, ggf. noch ein Messgerät vor den Heizstab.

Weiter dachte ich an eine Kommunikation mit einem Arduino oä. der die Daten auf 0-10V oä. umsetzt und an einen Thyristorsteller weitergibt der dann den Heizstab regelt.

wenn nicht direkt über Node Red wird das ganze vermutlich über iobroker geregelt (ist bisher nur testweise installiert).

Kommunikation sollte über LAN erfolgen da das an allen stellen installiert ist.

Vielen Dank an alle, echt tolles Forum

Grüße

Michael

2 comments
2 |3000

Up to 8 attachments (including images) can be used with a maximum of 190.8 MiB each and 286.6 MiB total.

d-ferdi avatar image d-ferdi commented ·
hallo,

da du einen pi verwendest, hier aber bitte sehr vorsichtig beim einsatz von node-red, da mal schnell der inhalt der sd oder die sd zerschossen wird, kannst du auch an den digitalen ausgaengen des pis einen da-wandler anschliessen oder direkt einen integral-regler ansteuern. nur hast du dann eine relativ hohe regelverzoegerung, wenn du dafuer nur einen ausgang benutzt. 2 ausgaenge waeren hier wohl das minimum mit asymetrischem regelverhalten, also in eine richtung schneller als in die andere, damit nicht zu lange strom aus dem akku gezogen wird, wenn eine wolke vorbeikommt (deshalb auch 2 ausgaenge fuer unterschiedliche regelzeiten). falls der eingang deiner steuerung nicht potentialfrei ist, kaeme aber noch eine potentialtrennung mit einem oder mehreren optokopplern dazu.

einen da-wandler brauchst du dann nicht mehr, das uebernimmt der i-regler.

geht natuerlich nur, wenn der pi in der naehe des heizstabes ist oder du ein kabel legen kannst. ansonsten koenntes du zwar auch einen oder 2 shelly 1 benutzen, aber ich weiss nicht, ob das so gut ist, wenn das relais dauernd schalten muss.

eventuell koenntest du aber auch einen alten netzwerk-printserver mit parallelschnittstelle umfunktionieren, falls du sowas hast oder guenstig bekommen kannst.

tschuess

0 Likes 0 ·
steffen-graap avatar image steffen-graap d-ferdi commented ·
Das Problem mit der SD-Karte im Pi löst man am besten in den man keine verwendet.

Ich hab mein NodeRed-Pi einfach mit ner billigen SSD ausgestattet, auf der das Linux läuft. Seit dem hab ich kein Problem mehr gehabt.

0 Likes 0 ·
flyer99 avatar image
flyer99 answered ·

Also wenn ich dich richtig verstehe hast du eine PV-Anlage für das gesamte Haus und möchtest bei Überschuss den Heizstab anwerfen ?

Ich wurde ja schon viel genannt, find ich aber persönlich alles viel zu kompliziert und zu komplex .., was nicht bedeutet das es schlecht oder falsch ist !

Ich hatte mich vor einem Jahr auch mit dem Thema beschäftigt und habe mich damals dann für einen "einfachen" Heizstab mit 1,5 kW für 120 Euro entschieden, der MyPV war mir zu teuer ...

Da ich sowieso den ioBroker am laufen habe ist das Regeln des Heizstabes über einen Shelly sehr einfach. Wenn du sagst du hast nur LAN dann kannst du ja bequem einen AccesPoint setzen um ein Wlan aufzuspannen ? ioBroker hast du ja auch ?


Gelöst habe ich die Regelung wie folgt:

Im ioBroker läuft ein Script das alle 15 Sekunden aufgerufen wird (um ein Takten zu verhindern) welches nach Prio's und Überschuss den Heizstab einschaltet. Die Prio's sind bei mir aktuell 3 Verbraucher, eine Steckdose in der Garage, eine Infrarotheizung im Wohnzimmer und der Heizstab. In der kalten Jahreszeit hat jetzt die Infrarotheizung im Wohnzimmer Prio1, der Heizstab Prio2 und die Steckdose in der Garage Prio3. Bedeutet: Wenn Überschuss größer 750W --> schalte Infrarotheizung ein ... warte 15 Sekunden ... Wenn Überschuss immer noch größer 1500W --> schalte den Heizstab ein ... warte 15 Sekunden ... Wenn Überschuss immer noch größer 200W --> schalte Steckdose Garage ein ....

Abgeschaltet wird in umgekehrter Reihenfolge, ABER ERST wenn z.B. 200 Watt bezogen werden, und dies wieder alle 15 Sekunden. Hintergrund: Wenn z.B. der Heizstab läuft und ich speiße bloß 1300 W ein lass ich ihn trotzdem noch laufen, somit kann ich die 1300 Watt nutzen und bezahle bloß 200W.

Das ist meine Regelung (1 Teil des Ganzen) und die funktioniert für mich seit bestehen perfekt. Natürlich kann ein Regelbarer Heizstab noch mehr herausholen, jedoch war er für mich ehrlich gesagt zu teuer, selbst für die 3 Stufigen Heizstäbe wurde einiges an Euronen verlangt. Im nachhinein bin ich mehr als zufrieden mit meinem Setup wobei hier auch zu erwähnen ist das es wie gesagt ne Infrarotheizung noch gibt sowie eine Poolpumpe und eine Poolwärmepumpe und ein Akku.

.... Die wollen ja alle für Lau betrieben werden .. :-)


Sieht dann so aus bei mir mit dem ioBroker:

solar-bild1.jpg





solar-bild1.jpg (78.7 KiB)
2 comments
2 |3000

Up to 8 attachments (including images) can be used with a maximum of 190.8 MiB each and 286.6 MiB total.

bastlerm avatar image bastlerm commented ·

Hallo,

ja, das hört sich gut an lässt sich bei 2000l und 9KW nur in der Form schlecht umsetzen.

Werde vermutlich über Node Red die Daten holen, dann in einem anderen Raspi über iobroker und PID Adapter Regeln weiter über Arduino 0-10V an Thyristorsteller Schwingungspaketgesteuert.

Soweit die Theorie bis jetzt.

Danke Grüße

Michael


0 Likes 0 ·
d-ferdi avatar image d-ferdi bastlerm commented ·
hallo,

lass den pi weg und schick die daten direkt an den arduino oder lass die vom arduino abholen. wenn du wlan willst, kannst du auch einen esp32 nehmen.

tschuess

0 Likes 0 ·
genungpv avatar image
genungpv answered ·

Ich habe das recht einfach gemacht. Habe mir einen 2KW Heizstarb genommen dieser ist so Intern so aufgebaut das man ihn mit 230V betreiben kann oder 400V ich habe mir dann 3 Shellys genommen und schalte die über Node red und nehme da die SOC als Berechnung.

Jeder Shelly sitzt auf einer Phase somit werden auch alle Multiplus gleichmäßig belastet.
Ab 98% wird dann Stufe 1 geschaltet es wird 5 Minuten gewartet wenn SOC sich nicht verändert dann stufe 2 und genauso bei stufe 3 ist nicht Perfekt von der Regelung her aber so kann man deie Regelung auch fahren wenn kein Netz mehr da ist und man als Insel fahren muss.
Abschalten tu ich aktuell noch einfach wenn unter 98% ist möchte ich aber noch anpassen das es auch stufenweise abschaltet wird.

2 |3000

Up to 8 attachments (including images) can be used with a maximum of 190.8 MiB each and 286.6 MiB total.