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Fortsetzung: Hat jemand eine gute Idee, wie und mit welchem Material man das umsetzen könnte? Der Heizdraht muss elektrisch gut isoliert sein und zugleich einen prima Wärmeübergang zum Kupferrohr haben. Nach außen ist das ganze in Glaswolle eingepackt, das dürfte unkritisch sein. Denkt ihr, dass das mit der Konvektion klappen könnte? Das ist ein 28x1,5 Cu Rohr, das an Pufferanschlüsse mit größerem Querschnitt angeschlossen ist. Mehr als vielleicht 500-600W Heizleistung will ich da nicht einbringen. Ziel wäre es, zwei billige Module von ca. 250-280W mit je einem Optimierer (das sind zusammen etwa 300 Euro) anzuschliessen. Aus den aktuellen Erfahrungen mit den maximal 90 W (die über den in der Mitte zu sehenden Heizstab eingebracht werden) sollte das reichen. Die 90W genügen, um die Puffertemperatur an den relevanten Stellen (oben und Höhe WPWP [Wärmepumpe]-Zulauf) an einem sonnigen Tag nicht nur zu halten, sondern um 0,7K ansteigen zu lassen. Wenn man den Widerstand so aus einzelnen Teilbereichen zusammensetzt, dass man später deren Verschaltung noch ändern kann, könnte man auch leicht Module ergänzen... ebenso könnte man die Optimierer weglassen und ganz simpel mit z.B. 10 Stufen und Mosfets arbeiten (das wäre dann wieder eigene Leistungselektronik, die in dem Fall aber sehr simpel wäre), mit denen man die Stufen je nach aktueller Leistung schaltet (quasi ein primitiver MPP-Tracker). Was denkt ihr? Viele Grüße, Jan |
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Nicht falsch verstehen, ist das nicht overkill in Bezug auf Kosten und Arbeitszeit ? Bezieht sich der angesprochene Standbyverbrauch nur auf Nibe und Derivate ? Andererseits finde ich es gut dass Du das angehen willst. |
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Hi, der Standby-Verbrauch ist bei mir weniger ein Motiv... da ich passiv kühlen will, muss die Kiste eh an sein. Ich könnte natürlich im Sommer die 26W der Kompressorheizung sparen, aber das rentiert sich sicher nicht. Wobei... das sind ca. 26 Euro Strom im Jahr, also würde sich das sogar lohnen, es sei denn, man berücksichtigt, dass ca. die Hälfte dieses Stroms im Sommer eh von der Solaranlage kommt. Ob man alle WPWP [Wärmepumpe]-Läufe einsparen kann, bezweifele ich, aber bei gutem Wetter sicher den einen oder anderen. Neulich hatten wir ca. 6 KWh Strom pro Woche, was in 20 Sommerwochen dann 120 KWh oder etwas über 30 Euro wären. Das käme dann ja noch dazu. Ich sehe das eher als "sportliche" Herausforderung... die Energie ist ja da und da kann sie mir auch warmes Wasser machen Zudem ist die Investition gegenüber einer Solarthermie ja eher gering... Bei mir kommt noch dazu, dass ich am Abwägen bin, ob ich das WW WW [Warmwasser]-System durch einen Umbau effizienter mache, weil es noch nicht 100% perfekt ist (siehe Friwapufferthread). Die dafür nötige Investition dürfte aber höher sein als die für den Solarheizer und wenn der damit den Einsatz der WPWP [Wärmepumpe] im Sommer drastisch reduziert, ist es sogar noch effizienter. Viele Grüße, Jan |
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Ich hab mir das jetzt nochmal durchgelesen und denke nun auch so halbwegs verstanden. Klingt im Prinzip ja gar nicht so kompliziert. Ich frage mich dabei natürlich gleich, ob ich mir einen passenden Heizstab vorab in den Puffer schrauben soll...?! Hast du dir die verfügbaren Heizstäbe mal angesehen? Ich kenne z.B. die KimHotstart Heizstäbe aus dem Motorenbereich relativ gut, bzw. bekomme die auch günstig. Die gibts für Heizungsverhältnisse auch mit relativ kleinen Leistungen. Wäre hier was passendes dabei? Hier z.B: https://www.hotstart.com/assets/Catalog/b032bf3494/HOTSTART-In-Block-Heater-Part-Numbers.pdf |
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Hallo, wie im Pufferoptimierungsthread geschrieben, funktioniert die Idee mit den Optimierern zumindest von Tigo nicht in dem erhofften Maß. Muss man also anders lösen, z.B. durch das Umschalten von Festwiderständen per Halbleiterrelais oder mit einem PWM-Steller. Ich würde es machen ...bzw. ich habe es gemacht. Leider habe ich mir vorher zu wenige Gedanken gemacht. Wichtig ist, dass der Widerstand des Heizstabes zum Innenwiderstand des Moduls bzw. der Module passt bzw. KLEINER ist. In dem Fall hilft eine PWM + ein Kondensator, im Fall eines größeren Widerstands muss man hochsetzen und auch der Umschalttrick funktioniert nur begrenzt. Die sind für 230V! Kleine Leistungen ist nicht, was man hier will, denn wir wollen das Ding ja an einem Modul oder einem Modulfeld laufen lassen. Beispiel: Mein Heizstab ist ein Drehstromheizstab mit 3 Heizkörpern mit je 230V, 1500W (zusammen also 4500W an einem Drehstromanschluss). Das Teil hatte Sternschaltung, ich konnte diese aber auflösen, so dass ich nun alle drei Widerstände in Reihe mit Abzapfungen dazwischen habe. Damit kann ich beliebig kombinieren. Rechnen wir mal: 1500W/230V=6,52A -> 230V/6,52A=35,27 Ohm Wenn ich das an ein Modul mit ca. 30V im MPP anschliesse, dann fliessen 30V/35,27A=0,85A. Das sind dann schlappe 30V*0,85A=25,5W. Toll, oder? Wenn ich alle drei Widerstände parallel schalte, bin ich bei etwas über 75W. Das Modul könnte aber 300 - das ist der Punkt mit der Fehlanpassung. Im MPP liefert mein Modul 9,31A bei 32,3V. Es würde sich also einen Lastwiderstand von 3,47 Ohm "wünschen". Mein Heizstab mit allen drei Widerständen parallel hat aber 11,7 Ohm. In dem Fall müsste ich drei Module in Reihe schalten. Bei gleicher Ausrichtung und ohne Schatten hätten wir dann 96,9V bei 9,31A, bräuchten also 10,4 Ohm. Hier würde mein Heizstab also gut bei Vollast passen. Bei Teillast sieht das anders aus... siehe Kurven im Datenblatt eines beliebigen Moduls. In starker Näherung kann man aber davon ausgehen, dass die üblichen 60-Zeller um die 30V im MPP haben (obiges geht von 25C aus, normal sind die Module wärmer, womit die Spannung sinkt) und der Strom dann je nach Einstrahlung zwischen 0 und max variiert. Damit variiert leider auch der benötigte Widerstand. Die Kunst liegt also darin, für die gewünschten Module eine Variante zu finden, bei der man mit möglichst wenig Aufwand auskommt. Ansatz 1: Auslegung auf Vollast, Kondensator parallel, PWM mit geeigneter Steuerung ansteuern, so dass das Modul bei ca 30V bleibt (oder gleich den MPP suchen) Ansatz 2: Auf ca. 80-85% auslegen und dann geschickt Widerstände wegschalten, um mit Teillast klar zu kommen. Je nach Aufwand kann man mit den drei Widerständen eines Drehstromheizstabes (wenn man den Stern trennen und anzapfen kann!) passende Kombinationen zusammenbauen. Aktuell habe ich mit dem Lackdraht-Heizer eine Auslegung auf ca. 66% (5 Ohm, was ca. 6A entspricht bei 30V) fest verkabelt. Heute habe ich dann auf 3,8 Ohm umgesteckt, was natürlich bei starker Sonneneinstrahlung besser heizt (bei schwacher aber schlechter). Für ein einzelnes Modul hiesse eine Auslegung auf 80-85%, dass man ca. 7-8A bei 30V braucht, was dann ungefähr 4 Ohm wären. Wenn man das mit allen drei Heizkörpern eines Drehstromheizstabes machen wollen würde, würde dieser Heizstab an 230V mit allen Widerständen parallel 57,5A ziehen, es wäre also ein Heizstab mit 13,225KW, also ein wahres Monster. Für zwei Module wären es 8 Ohm, was dann etwa 6,5 KW für einen Drehstromheizstab bedeuten würden. Wohlgemerkt... diese Monster würden bei uns ca. 300W (ein Modul) oder 600W (zwei Module) im Maximum bringen! "Kleine" Heizstäbe helfen also nicht wirklich weiter, es sei denn, man hat eine hinreichend hohe PV-Spannung (= viele Module). Achtung... sobald man soviel Leistung hat, dass man das Wasser damit zum Kochen bringen könnte, MUSS man eine Notabschaltung vorsehen, sonst Explosionsgefahr des Puffers! Die eingebauten Thermostate helfen hier nicht, weil die Gleichspannung nicht zuverlässig schalten können. Viele Grüße, Jan |
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Ich denke du versuchst ein Problem zu beseitigen, wo keines ist. Jeder herkömmliche PV Wechselrichter kann dir einen Heizstab schalten und mit Überschussstrom befeuern. |
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Hallo, Nein. Erläuterungen weiter oben bzw. im Pufferoptimierungsthread. Das lohnt mit einer EEG-Anlage in Deutschland NICHT. Dann kostet die verheizte KWh etwa 16,5 Cent (12,2 Cent entgangene Vergütung + 4,5 Cent Umsatzsteuer für Entnahme, wenn keine Kleinunternehmerregelung). Sobald es um Strom geht, für den es Vergütung gibt oder für dessen Verbrauch man etwas bezahlen muss (in DE: aus Anlagen >10 KWp KWp [kWpeak, Spitzenleistung]), ist es sinnvoller, das WW WW [Warmwasser] nur mit der WPWP [Wärmepumpe] zu machen und dabei versuchen, möglichst viel oder nur Solarstrom zu nutzen (mache ich aktuell beispielsweise so). Hier geht es um direktelektrische Heizung aus PV, die NICHT netzparallel ist und für die damit all die aufwendigen und teilweise teuren Regularien nicht gelten. Meine EEG-Anlage muss ich bei 70% abregeln. Das, was "darüber" ist, könnte man auf die von dir beschriebene Weise verheizen - das würde dann "nur" die 4,5 Cent Umsatzsteuer kosten (bzw. nichts mehr, wenn man nach 5 Jahren auf Kleinunternehmer wechselt). Das lohnt aber schon deswegen nicht, weil der Bereich über 70% nur etwa 3% der Gesamtproduktion ausmacht und da auch schon quasi alles reingeht, was man sonst so verbraucht im Haus. "Heizstab schalten" reicht zudem nicht... da geht im Normalfall nur eine Stufe. Je nach Sonnenstand und restlichem Eigenverbrauch ist das dann zuviel oder zu wenig. Man bräuchte einen Regler. So etwas hat z.B. Fronius mit dem Ohmpilot im Angebot. Ist sehr teuer (darum lohnt es nicht für das, was über 70% ist), kann aber z.B. auf Nulleinspeisung regeln. Das würde in Ländern lohnen, in denen man nichts oder fast nichts für die Einspeisung bekommt. So in etwa ist die Motivation. Netzparallele Anlagen sind in DE so (über)reglementiert, dass der Umweg über eine solche sich nur in Spezialfällen lohnt. Das eine Modul, was ich für meine Versuche bisher nutze, ist übrigens auch durch genau diese Regelungen existent: Aus optischen und Symmetriegründen haben wir 34 Module auf dem Dach, was zusammen 10,2 KWp KWp [kWpeak, Spitzenleistung] wären. Damit wäre man über den magischen 10 KWp KWp [kWpeak, Spitzenleistung] und müsste auf sämtlichen (!) Eigenverbrauch EEG-Umlage zahlen, sprich, eine Steuer für die Nutzung des selbstproduzierten Stroms. Somit sind nur 33 Module in Betrieb (9,9 KWp KWp [kWpeak, Spitzenleistung], also keine EEG-Umlage auf Eigenverbrauch) und das eine Modul darf Gleichstrom für irgendwas (z.B. die Heizung des Wassertanks erzeugen). Damit ist es nach EEG nicht in Betrieb (siehe Definition Inbetriebnahme im EEG) und zählt nicht mit. Viele Grüße, Jan |
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Moin, bei uns in Ö ist die Regelung zum Glück nicht so ungünstig. Welche Sicherheitsmaßnahmen hast du getroffen? Mit dem einen Panel bist du zwar im Niederspannungsbereich, es könnte aber jemand deine Idee aufgreifen und mehrere Module in serie schalten. Ich würde niemals Strom ohne FI in den Brauchwasserboiler jagen. |
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Hallo, Sicherheit: Ich sehe das Problem hier eher im Druckbereich. Mit mehreren Modulen kannst du den Puffer zum Kochen bringen... das überschreitet dann das, was das Ausgleichsgefäß noch beherrschen kann, um ein Vielfaches. Dann fliegt das Ding in die Luft... da gab es schon Fälle, wo sowas richtig Schaden gemacht hat. Wie schon geschrieben, funktionieren die eingebauten Thermostate der Heizstäbe bei Gleichstrom nicht zuverlässig. FI&Co.: Da bräuchtest du einen Gleichstrom-FI... keine Ahnung, ob man so etwas kostengünstig bekommt. Ansonsten hast du die Einfehlersicherheit aber in jedem Fall auch ohne FI, weil die Module gleichstromseitig nicht geerdet sind (nur der Rahmen). Wenn der Heizstab also Körperschluss hat (da würde bei AC der FI fliegen), dann passiert hier gar nichts. Damit es gefährlich wird, müsstest du dann noch eine blanke Stelle an der Installation anfassen (die es eigentlich ohnehin nicht geben sollte). An welches gefährliche Szenario dachtest du denn hier (unter der Annahme, dass man genug Module in Reihe hat, um auf gefährliche Spannungen zu kommen)? "Richtige" PV-Anlagen haben auf der Gleichstromseite auch keinen FI, überwachen aber den Erdwiderstand, um einen Schluss gegen Erde zu erkennen. Wenn überhaupt, dann würde ich das tun statt FI. Viele Grüße, Jan |
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Nachtrag: Der FI würde tatsächlich gar nichts bringen, weil wir keine Erdung der Spannungsquelle haben. Selbst bei einem Körperschluss würde kein Fehlerstrom fliessen. Von daher also - wenn überhaupt - eine Isolationsüberwachung. Ansonsten hast du natürlich recht, dass das Basteln mit Strings relevanter Länge gefährlich ist und nur von Leuten gemacht werden sollte, die wissen, was sie tun. Mit einem Modul (max 45V Leerlauf bei 60 Zellern) ist alles harmlos... sollte aber einer auf die Idee kommen, hier 20 Module als String zu betreiben, dann sind das im Leerlauf an die 900V, wenn es draussen kalt genug ist. Da liegt man dann höchstwahrscheinlich sehr reglos und verkohlt daneben, wenn man Plus und Minus gleichzeitig anfasst. Wenn man nur eins anfasst, passiert gar nichts wegen der Nicht-Erdung. Der Solarteur, der unsere große Anlage angeschlossen hat, hat die DC-Seite dementsprechend auch unter Spannung am WR WR [Wechselrichter] angeschlossen (was ich mich z.B. nicht trauen würde) - den DC-Trenner hat er natürlich ausgemacht, damit es keinen Lichtbogen beim Laden der Kondensatoren im WR WR [Wechselrichter] gibt. Viele Grüße, Jan |
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