Beiträge von Priamos

Zitat von Kapa

hmm, wenn die PV-Anlage groß genug ist, könnte es halbwegs klappen. Bei meiner 800er Mini-PV brauche ich an so etwa nicht mal denken...

wie man im rot markierten Bereich sieht, wäre das ein ewiges Ein und Ausschalten

Doch das geht.

Das Zauberwort heist "Leistungs-Steller" via Wellenpaketsteuerung.

Der Heizstab als Verbraucher erhält gerade die Energie, die nötig ist, den Überschuß zu kompensieren.

Damit speise ich mit meiner 600W Balkon-PV gerade 100Wh/Tag ein, der Rest wird selbst verbraucht.

Das Warmwasser wird zu einem erheblichen Anteil von der Balkon-PV bereitgestellt.

Gelingt mit leicht modifzierter Shelly-Hardware und man muß auf Tasmota umsteigen, da Pulsweiten-Modulation zum Einsatz kommt.

Etwas beschwerlich, aber es funktioniert.

Shelly Plus 1PM als Regler für Null-Einspeisung

Johann

Zitat von pmhliwa

- ich gehe davon aus, dass je Phase ein Shelly Plus 1 PM notwendig wäre. Wie erfolgt die von dir beschriebene Aktivierung der Shelly’s und der Steuerung? Per Script?

Hallo Peter,

ein Shelly-Skript ist dann erforderlich, wenn die Shellies selbst die Logik implementieren sollen.

(Alternativ wäre das auch über ein Smart-Home System wie Node-Red oder HomeAssistant möglich)

Dann benötigt jeder Shelly 2 Informationen

• die aktuelle Temperatur des Speichers
• die aktuelle Leistung der PV-Anlage

Ein gute Möglichkeit wäre, diese Information auf eine Nachrichten-Bus wie MQTT zu legen.

Dann kann jeder Shelly die benötigten Informationen abonnieren und damit arbeiten.

Wenn du sowas schon hast, umso besser.

Johann

Ich habe bei einem 80-er Heizkörper 3 Stück verbaut. Habe aber noch keine Heizphasen-Erfahrung.

@pmhliwa

Einige Überlegungen zu deinem Thema:

Bei dem großen Angebot an PV-Energie macht Nachtstrom vermutlich keinen Sinn mehr (Zählergebühren, Bezugstrom ist teuerer als PV-Strom).

Selbst an einem bewölkten Tag wird deine Anlage genug Energie für die 4kWh liefern können.

Folgende Vorschlag

• die maximale Temperatur wird durch das Thermostat im Boiler begrenzt (z.B. 63 Grad)
• vermutlich existiert noch eine Sicherheitstemperatur-Begrenzer (z.B. 75 Grad)
• die Abschaltung der Energie muss in jedem Fall sicher gewährleistet sein, damit keine Übertemperatur entsteht.
• für je eine Phase wird ein Shelly verbaut (Annahme 1 kW pro Phase)
• wenn die PV Anlage >= (Grundbedarf + 1KW) liefert wird Shelly A aktiviert
• wenn die PV Anlage >=(Grundbedarf + 2KW) liefert wird Shelly B aktiviert
• wenn die PV Anlage >=(Grundbedarf + 3KW) liefert wird Shelly C aktiviert
• wenn eine minimale Speicher.Temperatur (z.B. 50 Grad) unterschritten wird, werden alle 3 Shellys aktiviert

Bleib dran an dem Thema, es lohnt sich kommerzell wie auch ökologisch.

Johann

Die von dir genannte Steuerung verfügt laut Datenblatt möglicherweise auch über eine Modbus-TCP--Schnittstelle.

Wenn dem so ist, benötigst du keinen Shelly und musst auch nichts an deiner Hardware ändern.

Das lässt sich einfach mit Systemen wie NodeRed oder Home-Assistant lösen.

Diese verfügen über einen Modbus-Master.

Johann

ich will den Tatendrang nicht dämpfen, dennoch folgender Hinweis.

In den technischen Anschlussbedingungen TAB der meisten Energieversorger finden sich Sätze wie dieser.

10.2.7 (4) symmetrische
Anschnittsteuerung für
Wärmegeräte
200 W max. Anschlussleistung je
Außenleiter

Zitat von NorbertM

Nein, das spart richtig Energie. Ich habe so eine Bastellösung auch in Erwägung gezogen. Dann habe ich doch die Speed Comfort verbaut und betreibe sie für leiseren Betrieb mit 9 Volt.

Die Vorlauftemperatur konnte ich dadurch auf 60 Grad senken. Die Einsparung beim Gasverbrauch liegt bei 30 Prozent mit ansonsten unverändertem Heizverhalten.

Besten Dank für den hilfreichen Kommentar. Ich selbst habe noch keinen Winter mit den Lüftern erlebt.

Aber Speed Comfort war meiner Frau einfach zu laut und mir war er zu wenig "smart".

Die Arctic Lüfter (ca. 5 EUR/Stück) mit 80mm sind deutlich größer als die 60 mm von Speed-Comfort. Bei einer Ansteuerung mit 50% hört man praktisch nichts mehr.

Die Zwangskonvektion erhöht die Leistung der Heizkörper. Die Angaben reichen je nach Autor zwischen 30% und 200%.

funkenwerner , DIYROLLY

Danke Euch für Euren Beitrag.

Zitat

eine Lösung nur mit Shellymitteln wäre cool

Sehe ich genauso. Aber gibt es einen Shelly der PWM out-of-the-box beherrscht ? (ESP32 ist für mich ein MUSS)

Zitat

Nicht Jeder spielt mit Tasmota rum und findet den richtigen GPIO

Das ist sicher so. In der Tasmota-Welt ist das eher üblich, da man ja aus einer Vielzahl von Controller wählen kann, darunter auch viele developer-boards.

Übrigens gibts hierzu eine hervorragende Dokumentation, dann fällt das Finden des GPIO's deutlich leichter.

Ich schätze an den Shellies

• die extrem kompakte Bauweise im geschlossenen Gehäuse
• die Fähigkeit der Versorung mit 230 VAC und die Fähigkeit zur Verabeitung von 230VAC Signalen
• alternativ kann wie im Beispiel gezeigt auf 12 VDC verwendet
• eine große Palette von Geräte-Varianten
• die berechtigte Hoffnung auf langfristige Verfügbarkeit
• denn guten Support durch dieses Forum

Tasmota liefert mir als Entwickler weitaus bessere Möglichkeiten die Hardware zu nutzen.

Mit dem Berry-Scripting kann man komplette Anwendungen erstellen, die eine ganze Gerätefunktion abdecken.

Ein Beispiel hierfür ist die Null-Einspeisung, die als kostengünstige DIY Lösung zu eine kommerziellen AC-Thor oder MY-PV steht.

Johann

Mit einem Shelly Plus 1 + Tasmota-32 kann man einfach einen smarten Heizkörperventilator bauen.

Zum Einsatz kommen preisgünstige PWM-fähige PC-Lüfter, die mit Magneten an der Unterseite des Heizkörpers befestigt werden.

Gegenüber kommerziellen Lösungen (wie SpeedComfort) bietet das vorliegende Konzept folgende Vorteile:

• die Größe der Lüfter kann passend zu den Maßen des Heizkörpers gewählt werden
• die magnetische Halterungen können optimal positioniert werden
• die Verteilung der Lüfter über die Länge des Heizkörpers ist frei wählbar
• mit der einstellbaren Drehzahl lässt sich ein sehr leiser Betrieb und eine gut steuerbare Konvektion erreichen
• die akkustische Entkopplung zum Heizkörper kann je nach Bauform angepasst werden
• mit Tasmota erhält man einen wirklich smartes System, das via MQTT oder HTTP-API angesprochen werden kann

Üblicherweise werden PWM-Lüfter mit einer Frequenz von 25 KHz angesteuert.

Ziele:

• Erhöhung der Wärme-Leistung eines Heizkörpers zur Reduzierung der Vorlauftemperatur
• an heissen Sommertagen helfen die Lüfter beim Abkühlen

Der Schaltplan

Shelly wird über 12 VDC versorgt, diese Spannung benötigen auch die Lüfter. IO 19 liefert die PWM-Ansteuerung über die Erweiterungsbuchse.

Sicherung mit einem einfachen Klebeband

Die Lüfter sind akkustisch durch ein dünnes Schaumstoffband entkoppelt. Darunter befinden sich die Magnete, welche mit Heißkleber befestigt sind.

Der Anschluss des 3-pol. Kabes an die Buchse des Arctic erfolgt über eine 4-poligen Pfostenstecker + Schrumpfschlauch.

Flashen und einstellen von Tasmota wie hier gezeigt.

Weitere Anpassungen für PWM

sieht dann so aus

Via WebApi oder MQTT kann man die Drehzahl einstellen oder die Lüfter ganz abschalten.

Die verwendeten Arctic Lüfter lassen sich wegen der Stecker/Buchsen Paare problemlos kaskadieren.

Viel Spass beim Nachbauen

John

Wenn man 4-pin Ventilatoren einsetzt, kann man die Drehzahl via PMW steuern.

Ich verwende Arctic Lüfter, welche man sehr einfach kaskadieren kann. (Heizkörper)

Die Drehzahl lässt sich damit praktisch kontinuierlich steuern.

Damit entfällt weitgehend das "Löt-Abenteuer".

Allerdings verwende ich Tasmota als Firmware, damit ich PWM einsetzen kann.

Der hier dargestellte Controller ist zwar kein UNI, sollte aber mit diesem ebenso funktionieren.

Die Lüfter sind bei PWM <80% paktisch lautlos. Das Tacho-Signal verwende ich nicht , daher kommen nur 3 Drähte zum Einsatz.

Tasmota unterstützt für einen ESP32 ein PWM-Frequenz von 2--40.000 Hz.

Für einen ESP 82xx eine PWM-Frequenz von 40-4000 Hz.

Dar Standard liegt bei den PWM-Lüftern bei 25 kHz.

Aber die meisten Hersteller tolerieren abweichende PWM-Frequenzen, so auch Arctic.

Johann

Ich mache das mit zwei Controllern, wie hier beschrieben. Der Heizstab wird in 25 beziehungsweise 50 Stufen von einem Shelly +1 PM autark angesteuert.

Nodered verwende ich nur zur Visualisierung.

Das wäre ein alternativer Lösungsansatz zur Behandlung von Überschuss Energie.

Johann

Zitat

Bei den stufenlosen Regelungen gibt es sogenannte Phasenanschnittsteuerungen und die sogenannte Pulsweitenmodulation (PWM).

Ich habe meine Überschuss-Regelung mit PWM und einem Solid-State-Relais mit Nullpunkt-Erkennung umgesetzt.

Damit kann man die Leistung in 25 bzw. 50 Stufen einstellen.

Im Ergebnis ergibt sich daraus eine Wellenpaket-Steuerung.

Zum Einsatz kommt Tasmota-32 als Firmware, welche PWM unterstützt.

Man kann mit Anpassungen auch einen Shelly als Hardware hierzu verwenden.

Johann

Ich habe PWM mit einem Shelly hier umgesetzt und steuere damit ein Solid-state-relay an.

Johann

Zitat von Notti79

Installiert ist derzeit eine PV-Anlage (9,88kwp) als Volleinspeisung über einen separaten Zähler und über den zweiten Zähler den Hausbedarf.

Wenn der Zähler für den Hausbedarf ein digitaler mit optischer Schnittstelle ist, kann man diesen mit Hilfe von Projekten wie Volkszähler oder Tasmota auslesen.
Somit läßt sich der Grundbedarf sehr gut ermitteln, aber auch der Stunden,Tages- Monats- und Jahresbedarf.

Bei der Größe deiner Anlage wird diese an einem sonnigen Tag problemlos alle Großverbraucher versorgen können wie

Waschmaschine, Trockner, Geschirrspüler.

Die Verbraucher müssen natürlich zur "Sonnenzeit" laufen, also zeitlich steuerbar sein. Viele dieser Geräte verfügen über diese Möglichkeit. (Einschalten zeitverzögert)

Man kann auch den Gefrierschrank morgens auf SuperFrost stellen und abends wieder auf "Normal". Dann wird dieser in der Nacht kaum noch Strom benötigen.

Viele setzen auch die solare Energie dazu ein, Warmwasser über einen Heizstab zu erwärmen.

Um zu einer Abschätzung zu gelangen, sollte also eher der Energieverbrauch der potentiellen Verbraucher betrachtet werden.

Aus eigener Erfahrung kann ich nur sagen, dass es mehr werden, je länger man darüber nachdenkt.

Ich bin gerade an der Antragstellung von der Volleinspeisung zur Übschuß-Einspeisung.

Ich halte dies auch im Hinblick auf die Netz-Dienlichkeit für sinnvoll, da das Verbrauchsverhalten sich am Energie-Angebot orientiert.

Johann

meinen aus der Verlosung gewonnen Shelly Plus 1PM habe ich zum Null-Einspeise-Regler für PV-Anlagen umgebaut.

Mit dem Shelly als Hardware-Basis ist die Lösung für mich nun wirklich sehr kompakt geworden und behinhaltet sogar die Leistungsmessung.

Hierzu musste ich einige Signale für das Solid-State-Relais aus dem Gehäuse auskoppeln.
(das produktive SSR ist deutlich größer)

Dies ist mit einem feinen Draht auch möglich ohne Shelly zu öffnen wie hier beim Shelly 1 Plus gezeigt.

Die grundsätzliche Systematik habe ich schon mal hier erläutert.

Shelly übernimmt davon abweichend nun nahezu alle Aufgaben.

- Begrenzung der maximalen Temperatur im Speicher

- Kompensation der Überschuss-Energie durch gestufte Ansteuerung der Heizpatrone

- Regelung der Wasser-Temperatur unabhängig vom Überschuss

Der Hardwareplan wird so umgesetzt.

Die Oberfläche ist in Tasmota integriert.

Alle hier dargestellten Informationen sind auch via MQTT verfügbar. Spezifische Parameter können via MQTT geändert werden.

Umgesetzt wurde das alles mit Berry-Script, der Scripting-Sprache von Tasmota. (angelehnt an Python)

Ich werde die nächsten Tage den bisher produktiven Controller gegen den modifzierten Shelly tauschen.

Johann

Vielen Dank für die überraschende Sendung, der Shelly Plus 1PM samt Hutschienenhalter ist bei mir angekommen.

Beste Grüße

Johann

Was darf’s denn kosten?

Es ist tatsächlich nicht mehr notwendig als

a. NodeMCU 32 ( Link)

b. Tasmota flashen (Tasmota)

c. ein passendes SSR mit zero-cross-circuit

Danach nur noch parametrieren und los gehts.

John

Zitat

Verstehe nicht, was gegen den Kemo M028N in Verbindung mit dem M150 - DC + Puls Converter spricht? Wenn ich das so mache, wie der Hersteller das vorschreibt, gilt doch dessen Konformitätserklärung.

Worüber muss ich mir dann Gedanken machen?

Leistungsregler 100-240 V/AC, 4000 VA, M028N

bei Völkner liest man zum Produkt M028N

Zitat

Belastbarkeit: 110 V/AC 2000 VA und bei 230 V/AC 4000 VA

Belastung: 18 A (bei Montage auf einen Kühlkörper)

Regelung: Phasenanschnitt

Möglicherweise erfüllt er nicht die Technischen Anlussbedingungen (TAB) der Energieversorger.

nachfolgendes Zitat aus

Zitat

Zum einen wird darin bezüglich der Netzrückwirkungen gefordert, dass die Geräte die Normenreihe DIN EN 61000-3-x einhalten müssen. Einige Hersteller sagen, das sei mit Filtern möglich. In den TAB steht aber auch, dass Phasenanschnittsteuerungen nur für Geräte bis 200 Watt erlaubt sind. Es ist unklar, ob beide Bedingungen eingehalten werden müssen oder nur eine von beiden. Wir haben dazu die Antwort von einem großen Netzbetreiber bekommen, allerdings nur inoffiziell.

Die dortigen Experten sind der Meinung, dass Phasenanschnittsteuerungen auch dann nicht angeschlossen werden dürfen, wenn sie der Norm entsprechen, sobald sie mehr als 200 Watt Leistung haben

John

Zitat von thgoebel

Das sind nur 5 Stufen! Strebe ich noch kürzere Integrationszeiten an, verringert sich die Anzahl der Stufen drastisch. Ob das sinnvoll ist?

Meine eigene Erfahrung und die Berichte von anderen Anwendern zeigen, daß eher die Integrationszeit von 1 Sekunde praxisnah ist.

Ich habe meine Anwendung hier vorgestellt, welche nach dem beschreibenen Verfahren der Schwingungspaketsteuerung arbeitet.

Der Überschuß-Strom wird "Zähler-unschädlich" über die Heizpatrone kompensiert.
D.h. der Bezugszähler ändert sich in dieser Phase kaum noch, was die Funktionalität bestätigt.

John