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Hallo in die Runde, nachdem ich heute den "neuen" PV-Zuheizer (Lackdraht um Kupferrohr mit ca 6,3 Ohm) installiert habe, habe ich auch ein sehr altes Thema nochmal aufgegriffen, nämlich den Vergleich "Zieltemperatur" und "fix %". Ich habe dazu EINEN Lauf mit 1% fest gemacht - weitere werden in den nächsten Tagen folgen. Ich habe NICHT versucht, eine AZ auszurechnen, denn dazu ist die Leistungserfassung einfach bei <5l/min viel zu ungenau. Statt dessen habe ich versucht, im Log der letzten Woche (wegen gleicher Startbedingung "Sommerbetrieb") einen Lauf mit vergleichbaren Startbedingungen zu finden. Da ich die Schichtung nicht erfassen kann, ist die Startbedingung durch 3 Temperaturen gegeben: BW_unten / BW_oben und /RL. BW_unten ist mein 60%-Sensor (60% von unten), RL ist der Rücklauf kurz nach Start, wenn also das Wasser von ganz unten im Puffer an der WPWP [Wärmepumpe] ankommt. Meine beiden Läufe sind nicht 100% identisch, insbesondere unterscheiden sie sich in der Temperatur oben. Vielleicht bekomme ich aber in den nächsten Tagen besseres Material... geloggt sind eigentlich mehr als genug Zieltemperaturläufe, vor allem, wenn man auch die ohne Sommerbetrieb dazunimmt. Hier der ZT-Lauf: Start: 38,5 41,4 RL RL [Rücklauf] 23 Stop: 45 45 RL RL [Rücklauf] 34,2 Dauer 77 min (22.5.2019 ab 11:00)  Bei diesem speziellen Lauf gab es interessanterweise KEINEN Einbruch in der Mitte (siehe Thread zur neuen Firmware). Ebenso startet ZT hier niedriger und nicht mit Vollgas - das ist ein Feature der neuen Firmware, das leider nur im Sommerbetrieb zum Einsatz kommt. Von daher ist das eigentlich ein ziemlich guter Lauf. Energieeinsatz: 1,109 KWh Kompressor 0,034 KWh Pumpen 1,143 KWh total Und nun mit 1% fix: Start: 38,7 42,8 RL RL [Rücklauf] 23 Stop 45 45,6 RL RL [Rücklauf] 33,4 Dauer 67 min (30.5.2019 ab 16:08) BW-oben war höher, aber er überschiesst am Ende auch deutlich (trotzdem bleibt bei nachher - vorher ein Unterschied von 1K zum ZT-Lauf, das hier weniger eingebracht wurde). Vor allem geht der VL VL [Vorlauf] zwischendrin bis auf über 50C... da ahnt man Böses.  Aber: 0,952 KWh Kompressor 0,028 KWh Pumpen 0,98 KWh total Die deutlich kürzere Laufzeit kompensiert das anscheinend gut. Frage ist halt, ob das an dem einen K Unterschied in der Temperatur ganz oben liegt. Das werden aber die weiteren Versuche zeigen - vielleicht komme ich ja mal an einen bestehenden Lauf von den Startbedingungen her ausreichend weit heran. Ich muss mal schauen, ob ich das irgendwie automatisieren oder teilautomatisieren kann, denn könnte man noch viel mehr vergleichen. Was denkt ihr? Obwohl ich eigentlich nach wie vor ein Freund der Zieltemperatur bin, bleibe ich für die Versuche jetzt mal ein wenig auf 1% fest. Wenn obiger Lauf typisch war, könnte man sogar überlegen, die Stop-Temperatur auf 44 statt 45 zu stellen. Es gibt nämlich noch einen Effekt: Direkt nach dem Lauf hatten wir oben die genannten 45,6 und auf 60% 45C. Da aber Wasser mit 50C eingebracht wurde, haben sich die Werte im Nachgang noch geändert (was sie bei ZT kaum tun). Damit war der Puffer dann auf 46,1 / 45,4. Das relativiert das Delta zu dem ZT-Lauf damit nochmal etwas. So hat 1% oben 0,3K weniger gemacht als ZT, dafür aber auf 60% 0,2K mehr und beides auf einem höheren Temperaturniveau. Wenn sich das alles bestätigt, dann hat Brink wohl auch für einen leeren Eimer recht mit der Idee, das einfach fest mit 1% zu machen. Und es motiviert, sich noch ein bisschen Gedanken über eine simple verstellbare Drossel zu machen, um die Vorteile beider Ansätze zu vereinen. Viele Grüße, Jan |
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Hallo Jan, CuL- Draht oder Widerstandsdraht mit Lack? Warum nicht die angestrebten Transistoren? CuL hätte vielleicht den Vorteil eines gewissen Selbstregeleffektes? Deine obere Kurve ist vom 22.5. und mit der alten Software gefahren? Man sieht zumindest einen Einbruch zu Anfang bei 60%. Ich vermute da die Ursache für die geschätzt geringere Effizienz der Ladung. Wenn es zutrifft, daß die WW WW [Warmwasser]-Ladung mit der neuen Software nun nicht mehr auf 50% hochschnellt, sondern bei dem letzten Wert erneut anfängt, könnte das Problem der Vergangenheit angehören. Du hast ja mit der mittleren Einspeisung ein wichtiges Pfund: Du kannst einen Kaltwasserstrahl sowohl am Anfang, wie auch am Ende gut nach unten entsorgen. (Vorausgesetzt, der Volumenstrom ist ausreichend niedrig). Einen weiteren Vorteile hätte es ausschließlich bei der 2RL. Ich hingegen muß "nur" das Kaltwasser entsorgen und habe dann alle Vorteile auf meiner Seite! So, wie die Software nach bisherigen Erkenntnissen funktioniert wäre ein geregeltes Drosselventil mit einer %-Ladung sicher das, was bei dir am meisten Sinn macht - wie Du es ja auch schon beschrieben hast. Ich habe meinen Speicheranschluß noch einmal umgebaut, was mit sehr wenig Aufwand kein Problem war. Ich entsorge das Kaltwasser jetzt nicht mehr in den HK-Vorlauf, sondern in den -Rücklauf. Das hat bei mir den zusätzlichen Vorteil, daß der Kälteschwall,(2Min.) auch nach der WW WW [Warmwasser]-Bereitung bei laufendem Heizbetrieb ohne weitere Änderungen gut entsorgt werden kann. Seit dem 1.4. habe ich in zwei Monaten 21,3kWh Strom für WW WW [Warmwasser] benutzt. Stellt sich die Frage, welche weitere Optimierung in sich wieviel Jahrzehnten amortisiert? Ich fürchte, niemals! Ähnlich könnte es bei dir aussehen, wenn dein Zuheizer zufriedenstellend und mit ausreichend Leistung versorgt, funktioniert. Hier meine neue Verschaltung: rainerhome.de dann: Benutzer: "g" Passwort: "g" (offensichtlich blockiert diese Webseite http. Daher bitte die Web-Adresse direkt in in den Browser eintragen.) Gruß radis |
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Hi, Das Problem an selbstgebauter Leistungselektronik ist die Lebensdauer, zumal ich mit derlei genau 0 Erfahrungen habe (was im Bereich um 600W auch mal schiefgehen kann). So war es nur eine endlos lange Wickelei (weil das Rohr schon eingebaut ist) und die Leistungselektronik für MPPT MPPT [Maximum Power Point Tracker] ist gekauft - mit ein wenig Glück kommt der Tigo-Optimierer, mit dem das klappen sollte, morgen. Es ist tatsächlich CuL-Draht für Trafos. 85m mit Durchmesser 0,6 ergeben etwa 6,4 Ohm, was perfekt passt. Zudem besteht keine Zerstörungsgefahr - selbst an Luft hält der Draht 10A problemlos aus, ohne dass die Isolierung abfackelt. Eingebaut mit Alu-Klebeband drum herum (zur Fixierung und um die Wärmeabstrahlung zu reduzieren, wobei außen rum eh noch Glaswolle ist) habe ich maximal 79C Oberflächentemperatur gemessen. Mit aktuell maximal 180W (weil noch ohne MPPT MPPT [Maximum Power Point Tracker], meist deutlich weniger wegen Fehlanpassung) kam der Puffer heute oben von 44,8 auf 47,5 - dabei gab es auch Wolken, nicht nur Sonnenschein. Mit MPPT MPPT [Maximum Power Point Tracker] und später zwei Modulen dürfte das richtig gut gehen. Nein, mit der neuen Software. Die habe ich seit Anfang Mai drauf. Nein. Sie startet mit dem ALTEN Wert, hier so um die 13% - sieht man ja auch bei der unteren Kurve. Die alte Software und die neue aus dem Heizbetrieb (statt Sommerbetrieb) startet bei mir mit 50%. Da ist diese Delle noch viel ausgeprägter - siehst du in meinen alten Logs sehr deutlich. Das Bild hier ist also schon die beste Variante der neuen Software und trotzdem schlechter als 1%. Yep. Dazu dann die Pumpe auf etwa 10% und dann per Drossel so abwürgen, dass man beim jetzigen 1%-Durchsatz landet. Damit dürfte ich das Überschiessen des VL VL [Vorlauf] am Ende besser abfangen können. Ich frage mich aber, ob nicht genau dieses Überschiessen hier ein Vorteil ist. Ich sehe bei ZT im wesentlichen das Problem, dass das letzte Stück bis auf Abschalttemperatur sehr lange dauert. Da ist 1% wegen des höheren VL VL [Vorlauf] besser, was dann zum schnelleren Ende und somit 10 Minuten weniger Laufzeit führt. Damit lautet die Frage, ob es unwirtschaftlicher ist, lange bei 46C VL VL [Vorlauf] rumzufuhrwerken oder deutlich kürzer mal auf 50 zu gehen. Was wir natürlich nicht wissen, ist der Einfluss auf die Schichtung und ob wirklich weniger Energie eingetragen wurde. Das zeigen nur weitere Untersuchungen... Zusätzlich hatte dieser Lauf nicht die Anomalie, die ich bei anderen Läufen gesehen habe, nämlich dass zwischendrin mal motivationslos die WT-Pumpe hochgeht und damit wenigstens 8 Minuten verschwendet, bis alles wieder passt. Das ist bei der neuen SW auch passiert... was es auslöst, weiss ich noch nicht. Auch das würde die Drossel vermeiden. Yep, das ist der Punkt. Darum sehe ich hydraulische Umbauten am Puffer eher kritisch. Diese Drossel ist eher umsetzbar, weil ohne Entleerung des Puffers machbar. Ob es sich wirklich lohnt, hängt dann tatsächlich vom Zuheizer ab, wobei der im Winter eher nicht viel bringen wird. Das rechne ich auch mal aus... Viele Grüße, Jan |
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Hallo Christiano, hier gibt es dazu Erfahrungen und Preise: Optimaler Pufferspeicher + FRIWA für WP |
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Nachtrag: WW 1.4.-31.5. waren 34 KWh Strom. Davon 16 im April und 18 im Mai. Mai war aber trotzdem weniger pro Tag, weil wir im ohnehin kürzeren April auch vier Tage unterwegs waren und ich die WW WW [Warmwasser]-Bereitung abgedreht hatte. Dazu kommt, dass ich im Mai die Strategie geändert habe, so dass jetzt immer nur noch im Fenster 11-17 Uhr WW WW [Warmwasser] gemacht werden darf, um PV besser zu nutzen und die Bereitung besser an unsere Gewohnheiten anzupassen. Wenn wir von der Zahl im Mai ausgehen (0,58 KWh/Tag), dann landen wir bei 212 KWh im Jahr, davon vermutlich ein großer Teil mit PV-Strom. Das ist schwer zu kalkulieren, aber rechnen wir mal mit ca. 20 Cent/KWh (ca. 26 Cent Bezug, 12,2 Cent entgangene Einspeisevergütung) in einer willkürlich angenommenen Strommischung. Das sind dann 42,4 Euro im Jahr. Wenn ich durch ganz tolle Optimierungen 20% Strom sparen könnte (das wird nicht passieren... eher 10%, wenn überhaupt), dann wären das 8 Euro im Jahr. Ein aufwendiger Umbau am Puffer rentiert sich also vermutlich erst in 50 oder mehr Jahren. Selbst die Sache mit der Drossel darf quasi nichts kosten... Da ist der PV-Zuheizer vermutlich deutlich schneller in der Rentierung, zumal er Einschaltzyklen der WPWP [Wärmepumpe] spart. Die kleine alte Version (max 90W) ist in obigen Zahlen übrigens schon drin... wieviel er wirklich spart, ist unbekannt. Viele Grüße, Jan |
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Hi, und noch ein letzter Nachtrag für heute: Ich hatte ja vor einigen Threadseiten im März mal die echte End-zu-End-AZ berechnet... die lag damals bei 2,91. Jetzt habe ich obige Rechnung zum Anlass genommen, das mal für zwei Monate auszurechnen. Da ich vom 1.4. keinen Friwa-WMZ-Wert habe, nehme ich den vom 30.3. 17:50, womot noch ein WW WW [Warmwasser]-Lauf dazukommt. Passt aber halbwegs zum Zeitraum von zwei Monaten. In der Zeit sind 35,665 KWh Strom für WW WW [Warmwasser] aufgewendet worden (Zählung immer nur dann, wenn der AUX-Ausgang "BW extern" aktiv ist und Zählung inkl. Pumpen). Zugleich hat die Friwa im gleichen Zeitraum 129.1 KWh warmes Wasser geloggt. Das gibt also eine End-zu-End-AZ von 3,62. Wohlgemerkt... das ist INKLUSIVE der Pufferverluste und inklusive möglicher Einträge durch den Solarzuheizer (den ich nicht loggen kann). Ich hatte damals 0,914 KWh Pufferverlust pro Tag berechnet (das basierte auf der damals noch recht genauen Leistungsmessung, nach der Filterreinigung habe ich keine stabile Justierung mehr hinbekommen). Falls das stimmt, dann haben wir an 62 Tagen weitere 56.668 KWh. Macht also zusammen eine Wärmemenge von 185.768 KWh, die von WPWP [Wärmepumpe] und PV-Mini-Zuheizer aufgebracht wurden. Angesichts der eingesetzten Strommenge wäre das eine AZ von 5,2. Unsere "große" PV mit 33 Modulen hat in den beiden Monaten zusammen 2173.39 KWh produziert. Damit liegt die Obergrenze für das eine Modul bei 65.86 KWh, aber da es durch die Fehlanpassung nur maximal 90W bringen kann, dürfte die wirkliche Produktion erheblich niedriger sein. Die "theoretische" Produktion hätte die Pufferverluste komplett ausgeglichen, das war aber bei weitem nicht der Fall. Von daher waren es vermutlich irgendwo zwischen 20 und 30 KWh, zumal dieses Modul mehr Schatten bekommt als die anderen. Das würde dann eine AZ von 4,36-4,64 für die WPWP [Wärmepumpe] bedeuten, was eigentlich nicht schlecht ist. Mal schauen, wie die Rechnung künftig aussieht. Viele Grüße, Jan |
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So, hatte eben einen schönen Text mit Zitaten, wie es sich gehört. Dann bist Du reingegrätscht und alles war weg. Daher jetzt etwas kürzer: Den Mppt-Optimierer schau ich mir mal an. Ich vermute, daß so ein Zuheizer funktioniert, den jeder nachbauen kann. Bin gespannt auf den Fortgang. Viel Erfolg. Ich habe nun am 8.5. eine weitere PV mit 9,6kWp in Betrieb genommen. Übrigens flach auf ein Flachdach gelegt, welches eine Ostneigung von 5° hat. Der WR WR [Wechselrichter] hat 7kWp (etwas zu klein.) Insgessamt bin ich bisher sehr zufrieden...... aber für Zuheizer finde ich sicher noch ein Plätzchen :) Was die neue Software angeht, bin ich doch sehr enttäuscht. Zumindest aber habe ich mit der ersten Ladung beobachtet, daß der Vorlauf nicht mehr so stark abschmiert. Andererseits dauerten die 50% jetzt ganze 8 Minuten. Vorher war der kalte Schwall deutlich kürzer. Es kann aber auch sein, daß dieses eine Ausnahme war. Ich habe eben mal nachgerechnet. Bei mir macht der Wärmeeinsatz für WW WW [Warmwasser] ca. 13% von der gesamten erzeugten Wärme der WPWP [Wärmepumpe] aus. (2335kWh WW WW [Warmwasser] und 15174kWh für Heizung in 2018/19) So ganz zu vernachlässigen ist WW WW [Warmwasser] natürlich nicht und ich bin froh, daß der Kälteschwall jetzt eliminiert ist. Gruß radis |
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Nein, die Energie, die mit 46°C zum Schluss in den Speicher lädt ist in keinem Fall verloren. Sie vergrößert nur die WW WW [Warmwasser]-Menge, die zur Verfügung steht. (Sie könnte durch Verschieben des Fühlers verändert werden.) Bei größerer Übertemperatur mit schlecht geregelter %-Ladung hättest Du weniger Wasser, welches zum Schluß mit geringerer Effizienz erzeugt würde. Daher sehe ich das Überschiessen nicht als Vorteil.....am besten von oben laden, dann kommt so ein Gedanke gar nicht erst auf :) Gruß radis |
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...weniger, aber heißeres Wasser. Ob das unterm Strich inkl. Stillstandsverlusten wirklich schlechter ist, kann nicht so klar gesagt werden. JanRi schrieb: Das zeigen nur weitere Untersuchungen... |
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die nachteile der 1% sind, * dass der verdichter öfter angeworfen werden muss -> höherer verschleiß, und * dass die vorlauf-temp strikt von der rücklauf-temp abhängt -> dadurch unregelmäßiger vorlauf. tatsächlich "wackelt" der rücklauf / vorlauf um 2-3K. im vergleich zu ZT ladung hat man bei 1% eine art durchschnitt, aber nicht immer die gleiche ladung. die 2-3K ist aber auch weniger als die fluktuation der zapftemp, die 5-6K ist. dadurch nicht störend. insofern verstehe ich, dass die ZT mehr "sexy" ist, weil der verlauf der VL VL [Vorlauf] und RL RL [Rücklauf] temperaturen annähernd immer gleich ist und man weiß, was man jedes mal erwarten kann. bei 1% weiß man es nicht und kann nur im nachhinein sagen, ob der durchschnitt OK war. für diesen sommer habe ich beschlossen, den verdichter unlimitiert (bis max 55hz) laufen zu lassen. bei 10° quelle arbeitet er beireits mit 53hz. für die derzeitigen fast 22K VL VL [Vorlauf]/RL deltaT ist der ladungsvorgang optimal. der rücklauf geht nie in die höhe, d.h. es wird stets weniger als die ~180L heizwasser einmal durcherhitzt. die topf-boden-temp beträgt im schnitt 24°. die abschalttemp bei ladevorgang ist zwar 40°, wobei die fühler an der anodenschraube einige zeit nach ladeende ~43° anzeigt. pro tag wird der verdichter 2-3x angeworfen. es ist unwesentlich mehr als letztes jahr als ich mit bis zu 26hz geladen habe. jedoch waren hier meist 1,5-2x 180L heizwasser geladen worden und dadurch stand mehr erhitztes wasser im 500L topf herum, als nötig wäre. (deswegen denke ich auch mittlerweile, dass eine 1255 mit integriertem 180L topf für die meisten familien voll ausreichend ist.) so schaut eine woche aus (die letzten tage waren wir tagsüber zuhaus, dadurch kommt meist der 3-te ladevorgang dazu):   |
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Hallo, Jan will nicht mit 1% laden, sondern mit %-Ladung (z.B. 10%) und dann geregeltem Drosselventil. Damit könnte er Zieltemperatur nachbilden, ohne vorweg den Kaltwasserschwall zu bedienen. Das würde ja in der Konsequenz auf 60°-Ladung hinauslaufen mit noch viel weniger Wasser. Von daher bin ich der Meinung, daß die Ladetemperatur möglichst dem Zielwert entsprechen sollte und die WW WW [Warmwasser]-Menge wird dann über die Position des Fühlers sinnvoll eingestellt. ES reicht ein Fühler bis Unterkante WW WW [Warmwasser]. Die Einspeisung von oben, wie beim Greenwater, ist aber einfacher zu händeln. Gruß radis |
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Ach komm... |
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Hallo in die Runde, Denkst du? Bei mir bislang nicht zu beobachten. An der Stelle ist ein Friwa-System naturgemäß etwas anders aufgestellt - wenn der Puffer zu kalt wird, gibt die Pumpe recht brutal Gas. Das kann man bei der Oventrop zwar so einstellen, dass sie dann das Soll drosselt, aber die Steuerung geht dabei von Puffertemperaturen aus, die deutlich höher sind. Sprich, ich bin im Normalfall schon im Rahmen des "Notbetriebs". Bei der Friwa kommt noch dazu, dass der Kalteintrag wesentlich unvorhersagbarer ist als bei Frischwasser aus der Leitung, denn hier spielt auch der Durchfluss eine entscheidende Rolle. Eine halbe Badewanne auf Vollgas (18 l/min) zieht ca. 27 l/min durch den Puffer, mit fallender VL VL [Vorlauf]-Temperatur noch mehr (und bei höherer entsprechend weniger). Der RL RL [Rücklauf] ist dabei wärmer, als wenn man das gleiche mit nicht voll aufgedrehtem Hahn gemacht hätte. Darum bin ich mir nicht sicher, ob der mögliche Temperaturhub bei 1% immer ausreicht, um auf mindestens 45 C VL VL [Vorlauf] zu kommen. Die Ursache liegt in unserer tollen Verrohrung... der Puffer hängt ja an 28er Rohren mit quasi keinem Strömungswiderstand bei 1%. Darum ist der Durchsatz auch erschreckend hoch (> 3l/min). Genau da müsste die Variante Selbstbau-ZT per Drossel ansetzen. Alternativ ist eine feste Drossel, um sicher auf den nötigen Hub zu kommen und dazu Modbus. Damit könnte ich dann den Kompressor am Ende der Ladung herunterfahren, um so den ZT-Effekt zu erreichen. Ist eigentlich sogar noch netter als die einstellbare Drossel, die man vermutlich sehr spitz ansteuern muss. Leider nur in der Theorie. Schau dir meine Bilder hier und im Softwareupdatethread an... wirklich vorhersagbar ist das nicht. Vor allem gibt es immer mal wieder seltsame Effekte, die ich nicht verstehe. Insbesondere ist es fatal bei ZT, wenn zwischendrin unmotiviert mal Gas mit der WT-Pumpe gegeben wird. Das ist dann Energieverschwendung vom feinsten. Braucht ihr soviel Wasser oder ist das Ding so schlecht isoliert? Wir liegen aktuell bei 3-4 Läufen... aber pro Woche (mit ein wenig PV-Zuheizung). Eine halbvolle Badewanne 36 Stunden nach der WW WW [Warmwasser]-Bereitung ist problemlos machbar (in den 36 h nur leichte Nutzung wie Händewaschen oder schnelles Duschen, wobei wir keine Regendusche haben). Denke ich auch... wir nutzen momentan auch nur etwa das obere Drittel unseres 500l-Puffers. An der 1255 stört mich aber, dass das zusammen mit einer Friwa nur umständlich bzw. nicht wirklich sinnvoll geht. Bei uns wäre es auch daran gescheitert, dass die WPWP [Wärmepumpe] im kalten Keller steht, der Puffer aber eine Etage höher in der thermischen Hülle. Das denke ich eigentlich auch, aber der Nachteil der Einspeisung bei ca. 60% ist, dass man eine Weile braucht, bis das warme Wasser oben angekommen ist. Das Wasser geht natürlich nicht verloren, aber die Frage ist, ob es wirklich nutzbar ist oder nur die Pufferverluste unterhalb des Nutzvolumens erhöht. Genau das will ich aber beobachten... was eine Weile dauert bei unseren seltenen Ladevorgängen. Zum PV-Zuheizer habe ich heute auch erste Versuche mit dem Optimierer gemacht. Mehr dazu morgen. Viele Grüße, Jan |
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Hallo, ich wollte ja noch was zum neuen E-Heizer schreiben. Aufbau: Ein Tigo TS4-R-O an einem 300W-Modul und auf der anderen Seite wiederum ein Heizwiderstand mit etwa 3,4 Ohm - nämlich der Lackdraht um den "Rohrbügel". Disclaimer: Es ist klar, dass das nicht der vorgesehene Anwendungsfall für so einen Optimierer ist. Von daher kann man das beschriebene Verhalten dem Hersteller nicht anlasten. Das Ding ist ja dafür gebaut, an einem WR WR [Wechselrichter] in einem String zu laufen, nicht alleine an einem Lastwiderstand. Das Ergebnis ist durchwachsen. Im niedrigen Strombereich setzt der Tigo den Strom tatsächlich hoch, im oberen Bereich habe ich es nicht beobachten können. Da sieht es eher so aus, als würde das, was das Modul abgibt, einfach durchgegeben. Damit hat man in dem Bereich dann wieder eine teilweise erhebliche Fehlanpassung. Ich habe ein paar kurze Versuche mit einem Labornetzteil mit Strombegrenzung dazu gemacht - es scheint mir, als würde der Optimierer versuchen, auf der Modulseite bei ca. 18-20V zu bleiben. Warum er da den MPP vermutet, ist unklar. Kann aber natürlich auch daran liegen, dass das Labornetzteil sich eben nicht wie ein PV-Modul verhält, sondern eben durch die Strombegrenzung ein Plateau beim Strom hat. Fakt ist aber, dass es Fehlanpassungen auch am PV-Modul gibt. Ich kann meinen Widerstand auf 6 Ohm umstellen. Wenn das Modul knapp über 5 A liefert, dann bleibt der widerstandsseitige Strom unverändert, wenn man auf den großen Widerstand umschaltet. Die Spannung geht natürlich hoch und damit auch die Leistung - wir waren also nicht im MPP. Bei höheren Strömen klappt es mit dem 6 Ohm Widerstand dann nicht mehr, weil dann die Modulspannung der begrenzende Faktor wird (bei etwas über 5 Ampere werden die ca. 30 V MPP-Spannung des warmen Moduls überschritten). Unbekannt und nur schwer zu loggen ist natürlich, was der MPPT MPPT [Maximum Power Point Tracker] wirklich macht, wenn man ihm viel Zeit lässt. Die Versuche am Labornetzteil waren nur kurz, aber auch da konnte man sehen, dass je nach Strom der MPP im Bereich 16-20V gesucht wurde. Die Spannung hatte ich bis 30V freigegeben... also liegt der wahre MPP naturgemäß "ganz oben". Heute hat das Ding bei prima Sonnenschein sehr gut geheizt, aber oberhalb von 5,5A eben ohne Optimierung, also nicht im MPP. Manchmal hatte ich den Eindruck, als sei der Strom etwas höher, aber das kann auch täuschen. Referenz war dabei ein String der PV-Anlage mit gleicher Ausrichtung, Neigung und Modultyp. Da kam pro Modul außer nahe Vollast stets mehr runter. Unterhalb von 5,5A setzt der Optimierer den Strom hoch, aber er erreicht auch dabei nicht die Leistung, die die große Anlage schafft (wobei das in dem Bereich schlecht vergleichbar ist, weil das fragliche Modul als erstes Schatten bekommt). Irgendwas fehlt ihm noch... vielleicht sollte ich noch einen großen Kondensator parallel an den Widerstand hängen, denn so sieht ein WR WR [Wechselrichter]-Eingang aus (große Pufferkondensatoren am Eingang). Glaube aber nicht, dass das klappt. Auch mit meinem "Heizbügel" bin ich nicht 100% glücklich. Mit 200+ W schaffe ich es zwar, den Puffer oben um über 3K über den Tag anzuheben, aber auf 60% kommt davon wenig an, nämlich nur ca. 0,5-1K. Das wiederum ist vergleichbar mit den alten 90W. Man könnte natürlich sagen, dass das egal ist, weil die Wärmemenge ja im Puffer ist, aber da ich die Wiederaufladung mit dem 60%-Sensor steuere, ist es nicht zielführend, wenn es ganz oben sehr warm wird. Außerdem sorgt die randnahe Einspeisung mit vermutlich sehr geringem Volumenstrom für eine stärkere Erwärmung der Wände. Das täuscht dann wieder den Sensor und erhöht die Verluste. Gleiches gilt für die Abstrahlung zur Seite. Das Ding ist zwar gut eingepackt in Glaswolle, es hat außen aber auch um die 80C im oberen Teil. Von daher ist der Wirkungsgrad bezogen auf das, was im Wasser ankommt, wohl schlechter als der des wasserumspülten Heizstabes. Ich werde das noch ein paar Tage beobachten, aber das aktuelle Ergebnis stellt mich nicht zufrieden. Wenn ich mir meine Messpunkte anschaue, bekomme ich das mit meinem Lackdrahtwiderstand auch durch eine ganz simple Umschaltung des Widerstands hin. Dank der PV-Anlage und ihres Monitorings weiss ich, wieviel Sonne da ist und somit könnte ich das ganz einfach scripten und mit einem MOSFET umschalten. Insbesondere würde ich damit im Bereich um 50-60% Leistung (der sehr oft vorkommt) wesentlich mehr "ernten". Der "Goldweg" ist aber vermutlich wirklich die Nutzung des Heizstabs... entweder mit Hochsetzer oder mit drei Modulen (um auf die nötige Spannung zu kommen) und Widerstandsumschaltung zur Grobanpassung. Was denkt ihr? Viele Grüße, Jan |
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Hallo Jan, ich habe zu wenig Ahnung von dem, was Du schreibst. Daher kann ich den Optimierer nicht beurteilen. Mein Favourit wäre ein Solarlader mit MPPT MPPT [Maximum Power Point Tracker] und ggf. einem kleinen Speicher, der dann nur zum Puffern dient. (hatte ich schon mal geschrieben). Ob das dann besser funktioniert, weiß ich natürlich auch nicht. Durch die relativ konstante Ladespannung von 12/24V ergibt sich auch eine relativ konstante Spannung am CuL und damit ergäbe sich auch der CuL-Draht. Ich weiß, daß es bei dir nicht mehr ohne großen Aufwand möglich ist, ober ich würde den Draht dann bei 60% um den Puffer wickeln. So hätte man dann vermutlich eine geringere (gleichmäßigere) Temperatur und Belastung des Drahtes. Der Wärmeübergang wäre vermutlich auch besser. Da ist dann allerdings auch der Leitwert von Stahl und Cu zu vergleichen. Allerdings wirkt sich der Wärmeübergang "nur" auf die Temperatur des CuL-Drahtes aus. So ein Laderegler, der gleich für mehrere Module geeignet ist, kostet vermutlich auch weniger, als je ein Optimierer pro Modul. Damit wird aber auch vermutlich das Schattenmanagement schlechter sein Weiterhin viel Erfolg, radis |
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Hallo, Mit Speicher (im Sinne von Akku) wird das unwirtschaftlich, würde aber natürlich funktionieren. Nein, das klappt so nicht. Das Problem ist stark vereinfacht das Folgende: Ein PV-Modul ist im wesentlichen eine Stromquelle. Die Spannung ist recht fix (knapp über 30V beim 60-Zeller) und der Strom variiert mit der Einstrahlung. Ein MPPT MPPT [Maximum Power Point Tracker]-Lader erzeugt daraus eine andere konstante Spannung mit ebenfalls variablen Strom. Ein Widerstand hingegen hat einen festen Widerstand, er braucht also eine Spannung, die linear vom Strom abhängt. Das liefert auch das MPPT MPPT [Maximum Power Point Tracker]-Ladegerät nicht, denn es will ja gerade eine konstante Spannung mit variablen Ladestrom. Ich will als nächstes für meine Drahtheizung einen einfachen MPPT MPPT [Maximum Power Point Tracker] selbst bauen. Idee ist die Folgende: Parallel zum Modul kommt ein recht großer Kondensator. Dann gibt es einen MOSFET, der den Widerstand zuschalten kann und dazu ein Schmitt-Trigger zu dessen Ansteuerung. Damit stellt man zwei Spannungen ein, z.B. 30V und 29V. Prinzip ist dann: Das Modul lädt den Kondensator. Irgendwann sind 30V überschritten, so dass der Widerstand zugeschaltet wird. Dieser muss kleiner/gleich der Impedanz des Moduls sein, also genau dessen Strom brauchen oder mehr. Bei genau gleich halten wir die 30V, ansonsten wird die Spannung sinken, weil der Strom des Moduls nicht ausreicht. Der Kondensator "hilft", entlädt sich aber. Weit lassen wir das nicht zu, denn bei 29V trennt der MOSFET den Widerstand wieder. Dann beginnt das ganze Spiel von vorne. Ist also eine Art selbstregelnde PWM. Wenn man jetzt noch die Schaltschwellen des Schmitt-Triggers per Mikrocontroller variiert und den Stromfluss des Moduls und/oder die Anschaltzeiten überwacht, hat man einen echten MPPT MPPT [Maximum Power Point Tracker] gebaut. Problem ist, dass dieser Ansatz nur funktioniert, wenn der Widerstand kleiner/gleich der Impedanz des Moduls bei Vollast ist (also etwa 3,4 Ohm bei meinen 300W-Modulen). Für meinen Heizstab (11,7 Ohm) bräuchte man einen Step-Up, was die Sache deutlich aufwendiger macht. Rückwirkend ja... das wäre schlauer gewesen und vorher auch einfacher zu bauen. Noch cleverer wäre es gewesen, wenn ich statt des 230V-Heizstabs einen für 48V gekauft hätte (das hatte ich vorher sogar überlegt, aber dann wegen der universelleren Verwendbarkeit gelassen). So ein Heizstab 48V 1000W hat ja einen Widerstand von gerade einmal 2,3 Ohm, also viel besser als die ca. 11,7 Ohm meines 230V 4500W Heizstabes. Der Heizstab ist aber ohne Wasserablassen auch nicht tauschbar. Wobei das auch eine Option wäre, falls ich doch noch was an der Wasserführung umbaue oder umbauen lasse. Woran ich auch zu spät gedacht hatte: Ein 110V-Heizstab. Die gibt es auch zu kaufen und die passen vom Widerstand her natürlich auch viel besser als die für 230V. Siehe oben... wobei das Schattenmanagement einfach ist. Man muss halt mehr springen, um statt lokaler Maxima das globale Maximum zu finden. Das würde meine oben genannte Schaltung problemlos leisten, wenn denn der Widerstand klein genug ist. Man könnte dann sogar mit teilverschatteten Modulen umgehen, weil deren Einzelteile via Bypassdioden "ausblendbar" sind. Viele Grüße, Jan |
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kleiner Zwischenstand von mir:   
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Ich mag den Schlüssel auf dem Boden |
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Den brauch ich nicht oft, aber wenn... dann ists immer ein Spass |
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Hi, Cool! Ich mag die Umschaltmöglichkeiten... da bin ich ganz neidisch, weil das bei uns mit gewaltigem Aufwand nachrüstbar wäre. Ganz oben willst du nicht vorsehen oder kommt das noch? Dann fehlt da noch ein Heizstab Ich habe auch ein paar neue Erkenntnisse zum PV-Zuheizer: Die "Billig-PWM" per NE555 als Schmitt-Trigger tut nicht. Prinzipiell geht der Versuchsaufbau schon, aber die harten Schaltungen der Leistungs-FETs machen ziemlich viel Dreck. Das ganze muss also entweder sehr sauber aufgebaut werden oder doch besser per Mikrocontroller. Von daher wird es entweder darauf hinauslaufen oder einfach per Umschalten der Widerstände. Mit Heizstab und dem Eigenbau zusammen habe ich jetzt mehr als genug Möglichkeiten, eine Art Stufen-MPPT zu realisieren. Die letzte Woche hing das 300W-Modul auf meiner Lackdrahtspule, und zwar ungeregelt an der 6 Ohm-Anzapfung. Damit gehen maximal knapp über 5A, was dann in etwa 160W sind. Aktuell habe ich auf 5 Ohm umgebaut (ein Widerstand des Heizstabs parallel) - damit komme ich dann vermutlich auf 180-190W in der Spitze, von denen etwa 30 dann "von unten" kämen. Natürlich hätte ich bei 3,5 Ohm eine Spitze von fast 300W, aber dann wäre die Fehlanpassung bei weniger Licht ziemlich böse. Von daher ist das immer ein Kompromiss - mit Umschaltung wäre es dann viel besser. Hier die Bilder aus dem Uplink (dafür reicht die Genauigkeit) für die ganze Woche: BW_oben:  Tja... wann lief die WPWP [Wärmepumpe]? Hinweis: Es waren VIER Takte in den sieben Tagen. Bei BW_unten (60%-Sensor) sieht man das deutlicher:  Schaltschwelle ist 41C, Freigabe ist jeweils 11-17 Uhr für PV-Strom. Am ersten Tag haben wir die Kinder gebadet und geduscht, am zweiten Tag habe ich gebadet - das hat jeweils einen Lauf provoziert. Der Rest war dann "normale" Benutzung inkl. sparsamen Duschen. Man sieht deutlich, wie der Zuheizer ordentlich geholfen hat, die Stillstandverluste auszugleichen. Spannend ist auch der Abend des 5.6. gegen 21 Uhr. Da steigt BW_unten recht deutlich an. Das war ein Versuch von mir. Hier habe ich den Heizstab (montiert auf etwa 40% Höhe) mit 500W (die drei Widerstände in Reihe) aus dem Stromnetz gespeist für exakt eine Stunde (das wären weniger als zwei Stunde Sonne bei perfekt angepasstem Modul). Der Effekt war durchschlagend... diese 500 Wh haben auf 60% Höhe viel Wärme eingetragen, oben hingegen kaum (genaue Werte: oben +0,2K, unten +1,6K). Wie man in den Bildern sieht, macht der Lackdraht-Zuheizer genau das Umgekehrte, da er ja die Anzapfung auf 40% mit der ganz oben verbindet, so dass sein Wasser primär oben reinkommt. Damit hält er "oben" auf deutlich über 45C (Abschalttemperatur WPWP [Wärmepumpe]), unten geht es aber trotzdem runter. Das könnte man mit veränderter Starttemperatur ausgleichen, aber das geht nicht, weil nur bei Sonnenschein relevant. Für gleichmäßigere Temperaturen ist es also sinnvoller, den Heizstab unten zu betreiben, ganz abgesehen davon, dass da auch der Wärmeübergang besser ist. Was ich aber echt erstaunlich finde, ist, dass ein einzelnes 300W-Modul mit Fehlanpassung (!) so deutlich sichtbar helfen kann. Mit MPPT MPPT [Maximum Power Point Tracker] oder Stufen-MPPT würde es vermutlich fast die doppelte Energie einbringen können. Da dieses Modul aber im Rahmen unseres PV-Ausbaus nun Teil einer "echten" Anlage werden soll, wird es künftig dann für Warmwasser zwei Module auf der Garage oder irgendwo im Garten geben. Das dürfte dann bei überschaubaren Kosten (Pufferumbau zur Steigerung der Effizienz um ein paar % wäre teurer) im Sommer die WPWP [Wärmepumpe]-Läufe noch mehr reduzieren. Viele Grüße, Jan
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Nein, ist nicht geplant... Ich fahr hier bei 75% Höhe mit einem Sprührohr rein. Zusammen mit den beiden Lochblechen sollte das für genug Schichtung sorgen, und auch höherer Volumenstrom und kalter Schwall würden wenig schaden. Ich sehe den Vorteil der Ladung von ganz Oben nur dann, wenn der Puffer entweder ständig leer gefahren wird, oder der Puffer immer von selbst bis ganz oben auskühlt. Ich gehe aber davon aus, dass immer etwas warmes Wasser oben drin bleibt, dann schadet das Nachladen auf 75% nicht, und ich zerstöre die Schichtung nie. Außerdem hab ich ohne den oberen Anschluss, auch etwas weniger Abstrahlungsverlust. Sollten sich meine Ansichten trotzdem irgendwann mal ändern, könnte der Anschluss oben ja noch nachträglich angeschweißt werden. Den Aufwand wärs aber sicher nicht Wert... Auf der hinteren Seite hab ich noch auf ca. 45% Höhe einen Anschluss wo ein Heizstab rein kann. PV ist für später geplant. 1. weil ich noch zu wenig Know-How auf dem Gebiet habe 2. kostet das halt auch Geld, und insgeheim spekuliere ich noch, dass bei uns endlich mal eine brauchbare PV-Förderung kommt, um dann zuzuschlagen. Deine Zuheizer-Versuche verfolge ich mit großem Interesse, auch wenn ich zugegeben meist nur die Hälfte davon verstehe... Bis meine PV kommt, hast du aber sicher die perfekte Lösung die ich dann einfach kopiere |
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Hallo, Würde ich aber vor der Befüllung einbauen, dann musst du später kein Wasser mehr ablassen. Eine netzparallele Anlage (also das, wofür es Förderung geben könnte bzw. in DE auch gibt) würde ich nicht zum Wasserwarmmachen verwenden. Das lohnt auf keinen Fall. Beispiel DE: Ich bekomme für jede eingespeiste KWh 12,2 Cent. Wenn ich sie selbst verheize, dann entfallen diese 12,2 Cent und ich muss auf diese KWh die Mehrwertsteuer zahlen, die angefallen wäre, wenn ich die KWh normal gekauft hätte (weil ich aktuell nicht in der Kleinunternehmerregelung bin). Das wären dann nochmal 4,3 Cent. Somit würde mich eine KWh WW WW [Warmwasser] aus der netzparallelen Anlage 16,5 Cent kosten. Da wäre es also wesentlich sinnvoller, das mit der WPWP [Wärmepumpe] und PV-Strom zu machen, denn dann wären das nur 1/4 davon. WW aus PV lohnt nur, wenn die KWh keinerlei Kosten verursacht außer der Anschaffung der möglichst günstigen Geräte. Darum treibe ich ja den Aufwand mit Heizstab direkt an den Modulen. Aktuell steht das Voltmeter übrigens auf 30V und das Amperemeter auf 8A. Dabei sind beide Heizungen parallel... ich heize also mit 240W, was für das fehlangepasste Szenario schon ziemlich toll ist. Da der Himmel klar ist, wird das ein paar Stunden so gehen, bis der Winkel zu flach wird und gegen 16:00...17:00 dann der Gaubenschatten auf das Modul fällt. Ich denke inzwischen übrigens, dass die einfachste Lösung mit 3 Stufen auskommt, was durch Verwendung eines passenden dreiphasigen Heizstabs eigentlich sehr gut umzusetzen ist. Dann liegt man zwar immer etwas neben dem MPP, dafür spart man aber jede Menge Geld. Ich muss nur mal rechnen, ob mein Heizstab dafür auch passt bzw. bei wie vielen Modulen er passt (bei einem auf keinen Fall). Die Umschaltung wäre dann mit 2 Halbleiterrelais einfach umzusetzen. Dann muss man keinerlei Leistungselektronik selbst bauen und kommt mit einer einfachen Steuerung aus. "Edellösungen" könnten mit Reihenschaltung der Heizwiderstände dann noch mehr rausholen. Am schönsten wäre ein Heizstab mit drei unterschiedlichen Heizwiderständen, denn das gibt dann ganz einfach sieben Stufen (so haben früher die Herdplatten funktioniert). Viele Grüße, Jan Viele Grüße, Jan |
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