Photovoltaik mit Eigenverbrauch Steuerung (Kostal plenticore; EM410)

KölnSolar · 16 Mai 2020, 18:35:05

ZitatKönnte ich mal etwas "intelligenter" gestalten...

Hab ich dann auch mal gemacht und eine überraschende Erkenntnis gewonnen: Mein setup für den Gefrierschrank ist ziemlich daneben gewesen. Warum ? Weil die Steuerung per twilight nicht bedacht hat, dass im Sommerhalbjahr die Sonne morgens im "Norden" steht. Sprich, es ist zwar schon schön hell, aber auf den Modulen kommt noch gar nix an(Ich glaub bei schlechtem Wetter ist der Effekt kleiner, weil dann die diffuse Strahlung größer ist)
Es ist daher besser, und noch einfacher, nur zeitgesteuert zu schalten. In meinem Fall(20° Westausrichtung) von 8-21 Uhr. 13h deshalb, weil ich bei 11h Stillstand die -18° bequem nicht unterschreite. Und - jetzt kommt das aufgezeichnete tatsächliche Verhalten des Gefrierschranks - es interessant ist, dass morgens durch die Abschaltung ein deutlich höherer Verbrauch stattfindet. Klar muss ja sein, aber so deutlich hatte ich das nun auch wieder nicht erwartet wie sich die Zykluszeiten(sowohl Lauf, als auch Pause) verändern. Und dass es sich erst gegen abend so richtig in einen "Normalzustand" einpendelt.

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Laufzeit 56'
25' Pause
Laufzeit 25'
32' Pause
Laufzeit 21'
38' Pause
Laufzeit 19'
40' Pause
Laufzeit 18'
44' Pause
Laufzeit 17'
49' Pause
Laufzeit 16'
50' Pause
Laufzeit 17'
51' Pause
Laufzeit 16'
54' Pause
Laufzeit 16'
.
.

Und damit nur die Solarenthusiasten das Thema aufgreifen: Mein Gefrierschrank verbraucht 0,4kWh/Tag. Nehmen wir an, dass 11/24 aus der Nacht in den "Erzeugungszeitraum" verschoben werden und das idealerweise jeden Tag, dann wird der Eigenverbrauch um 67kWh/Jahr erhöht.

Bei Speichern sollte der Gefrierschrank gar kein Thema sein(vielleicht fürs Winterhalbjahr) und bei "Balkonanlagen" wird man tatsächlich einen viel feineren Mechanismus benötigen wie von gvzdus vorgestellt.

Sonniges WE
Markus

ch.eick · 16 Mai 2020, 19:26:46

Super, danke für den Test.
Ich leite für mich dann ab, das es tatsächlich bei ner Speicher Anlage nichts bringt.
Ich komme momentan mit ca 4Kwh im Speicher aus der Nacht, da ist dann noch trotz Kühlschrank einiges an Luft drin.

Gruß Christian

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gvzdus · 16 Mai 2020, 21:28:53

Bei einem Kühlschrank mit 0,4 kWh/Tag wirst Du höchstens 0,1 kWh sparen, eher weniger. Denn mein "Trick" ist ja nur, tagsüber die fehlende Batterie zu kompensieren, indem (möglichst intensives) Kühlen Solardürrephasen überbrücken kann - aber die Cumuli sitzt Du vermutlich mit Deinem Akku aus. Und daneben idealerweise mit -24 bis -23 Grad in die Dunkelheit zu gehen, was aber bei meiner Kühltruhe nur 4,5 Stunden "Ruhe" bringt: In der Zeit geht es von -24 bis -17. Also eher 1/6 des Tagesbedarfs als 1/4.

Wie genau puffert Deine Batterie eigentlich die Cumuli weg? Springt der in Sekunden und weniger ein? Neben den hohen Preisen halten mich die erheblichen Unterschiede, die die PV-Speicher-Studie der HTW Berlin ausweist, noch von der Überzeugung ab.

Ich kann demnächst noch einmal den "Bierkühlschrank" vermessen. Der wurde letztes Jahr gegen Nachmittag mit Solarüberschuss eingeschaltet, und ab 21/22 Uhr wieder abgeschaltet. Der Anlaufverbrauch der initialen Phase ist in Höhe und Dauer gewaltig: Die Faustregel: "Kühlschrank abschalten lohnt sich erst ab 24 Stunden" passt pi mal Daumen komplett - in diesem Fall bei einem etwa 7 Jahre alten Gerät.

ch.eick · 17 Mai 2020, 10:54:37

Zitat von: gvzdus am 16 Mai 2020, 21:28:53
Wie genau puffert Deine Batterie eigentlich die Cumuli weg? Springt der in Sekunden und weniger ein? Neben den hohen Preisen halten mich die erheblichen Unterschiede, die die PV-Speicher-Studie der HTW Berlin ausweist, noch von der Überzeugung ab.

Bei meinem Plenticore 10 Plus mit der BYD Hochvolt Batterie ist diese an einem String des Plenticore angeschlossen. Somit obliegt die Steuerung der Batterie direkt dem WR. Ich kann keine Schwankungen im Hausnetz bei der Versorgung feststellen. Der WR regelt die Einspeisung, bzw. den Bezug im Bereich von +/- einigen Watt am Zaehler, wenn der WR nur den Hausbedarf decken kann.
Ich habe zufaellig gestern meine Diagramme nochmals ueberarbeitet, man lernt ja immer dazu

Im Anhang ist dann auch mal das von gestern, wo alle Verbraucher aktiv waren, ich habe extra fuer Euch auch mal gewaschen.

Neu ist im Diagramm Bat_usable, was ich aus der Nennleistung und dem Ladezustand - 10% (Verluste) berechnet habe.

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Actual_battery_charge_usable_Power:Act_state_of_charge.* {my $x = (8960*(ReadingsVal($NAME,"Act_state_of_charge","0")-10)/100);; ($x lt 0)?0:round($x,0) }

Und Total_DC_Max, was die DC Leistung inkl. der Batterieladung darstellt. Hier hatten mich immer die komischen Stufen im Diagramm gewundert, bis ich darauf kam, dass hier die Batterie geladen wird.

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Total_DC_Power_Max:Total_DC_Power.* { my $Bat_out = (ReadingsVal($NAME,"Actual_battery_charge_-minus_or_discharge_-plus_current","0")*ReadingsVal($NAME,"Battery_voltage","0"));; ($Bat_out gt 0)?ReadingsVal($NAME,"Power_DC_Sum","0") + $Bat_out :ReadingsVal($NAME,"Power_DC_Sum","0") }

Nun zum Diagramm:
03:30 Uhr ist die Heizung mal angesprungen und aus der Batterie bedient worden
10:00 Uhr hat die Batterieladung begonnen und man sieht den Zacken bei Total_DC_Power.
Zu beachten waere hier, das Total_PV_reserve nicht einknickt, sollte ein Verbraucher bereit sein, kann er auch noch von der Batterieladung bedient werden.
Besser direkt verbrauchen, als einmal rein und wieder raus aus der Batterie. Die weisse Flaeche zwischen Total_DC_Power und Total_DC_Max geht in die Batterie.
Um 15:00 Uhr ist noch mal ein Einbruch bei Total_DC_Power, dieser negative Peak ist der letzte Ladungsstoss, um die Batterie auf 100 % zu heben.
12:30 Uhr der Pool startet (gelb)
14:00 Uhr Die LWP fuer das WW startet. Im vergleich zu einer vorherigen Beschreibung in diesem Thread, reicht hier die Total_DC_Power fuer beide Geraete.
Der Pool schaltet nicht ab.
17:15 Uhr die Waschmaschine startet mit dem Aufheizen (lila)
Im Leistungsbezug Diagramm kann man nochmals weisse Stellen erkennen, die in die Batterie gehen.
An der brauen Linie sieht man leichte Schwankungen wieder zurueck auf 100%
20:00 Uhr die Batterie uebernimmt den Hausverbrauch, was anhand von Bat_use und dem abnehmenden Bat_usable zu erkennen ist.

Im Kostal plenticore 10 Plus ist die Batterie mit "MinSoc 15 %" und automatischer Batteriesteuerung eingestellt. Der Forecast bei Kostal fuer die Batterie Ladung wird ohne Internet Zugang mit einem eigenen 14 Tage Algorithmus berechnet.

Mit einem Python Skript kann ich mitlerweile die automatische Batteriesteuerung und den MinSoc Wert umstellen, wodurch ich bei schlechter Wetterlage am naechsten Tag, auch ein Laden erzwingen kann. Das muss ich leider mangels Forecast im Moment noch manuell machen, jedoch reicht dann die Batterie auch an schlechten Tagen noch um PV-Mangel auszugleichen. Man moechte ja 100% autark sein

Gruss
Christian

KölnSolar · 22 Mai 2020, 09:14:29

Kurzes Update zum Thema Gefrierschranksteuerung:
Ich hatte ja oben spekuliert, dass bei bewölktem Wetter die diffuse Strahlung in der Sonnenaufgangszeit deutlich höher ist als an wolkenlosen Tagen. Ich kann das nun bestätigen und bin mal wieder über das Maß überrascht:
Heute(bedeckt) 7 Uhr ca. 50W/kWp im Gegensatz zu gestern ca. 25 W/kWp. Also ganz bedeutend für den Einschaltzeitpunkt, da in meinem Fall gestern gerade mal die Grundlast abgedeckt u. es somit noch zu früh für den Gefrierschrank war, während ich ihn heute hätte problemlos schon mit Solarstrom hätte betreiben können. Zwischen sonnigen und bewölkten Tagen ist der Einschaltzeitpunkt also dicker Daumen um 1h unterschiedlich.
Grüße Markus

ch.eick · 22 Mai 2020, 09:19:50

Zitat von: KölnSolar am 22 Mai 2020, 09:14:29
Kurzes Update zum Thema Gefrierschranksteuerung:
Ich hatte ja oben spekuliert, dass bei bewölktem Wetter die diffuse Strahlung in der Sonnenaufgangszeit deutlich höher ist als an wolkenlosen Tagen. Ich kann das nun bestätigen und bin mal wieder über das Maß überrascht:
Heute(bedeckt) 7 Uhr ca. 50W/kWp im Gegensatz zu gestern ca. 25 W/kWp. Also ganz bedeutend für den Einschaltzeitpunkt, da in meinem Fall gestern gerade mal die Grundlast abgedeckt u. es somit noch zu früh für den Gefrierschrank war, während ich ihn heute hätte problemlos schon mit Solarstrom hätte betreiben können. Zwischen sonnigen und bewölkten Tagen ist der Einschaltzeitpunkt also dicker Daumen um 1h unterschiedlich.

Moin, und im Diagramm kann ich auch sehen, dass es nicht soooo stark schwankt. Berechnest Du Dir auch eine Einschaltschwelle, bei mir Total_PV_Power_reserve, dann waere er doch auch eingeschaltet worden?
Die kleinen blauen Peaks heute Morgen waren der Wasserkocher und die Kaffeemaschine, die kurz von der Batterie unterstuetzt wurden.
Zum Vergleich mal heute und gestern.
Gruss Christian

gvzdus · 22 Mai 2020, 10:06:43

Für mich gilt das nicht: Meine Solarzellen sind ostsüd-ausgerichtet. Da komme ich heute - bedeckter Himmel - nur auf etwa die Hälfte an Leistung:
Beispiele:

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2020-05-20_06:30:05  5.20%
2020-05-21_06:30:08  5.96%
2020-05-22_06:30:10  2.85%

2020-05-20_07:00:23  9.61%
2020-05-21_07:00:28 10.86%
2020-05-22_07:00:22  4.32%

2020-05-20_07:30:26 18.76%
2020-05-21_07:30:02 21.20%
2020-05-22_07:30:09  4.44%

Aber warum schaltest Du überhaupt fix den Kühlschrank ein und nicht dynamisch, sobald Du 100 Watt Überschuss für Zeit X anliegen hast, spätestens aber um XY Uhr? Du musst den Zeitpunkt doch laufend korrigieren.

KölnSolar · 22 Mai 2020, 11:03:02

ZitatBerechnest Du Dir auch eine Einschaltschwelle, bei mir Total_PV_Power_reserve, dann waere er doch auch eingeschaltet worden?

ZitatAber warum schaltest Du überhaupt fix den Kühlschrank ein und nicht dynamisch, sobald Du 100 Watt Überschuss für Zeit X anliegen hast, spätestens aber um XY Uhr? Du musst den Zeitpunkt doch laufend korrigieren.

Nö. Ganz simpel: 8 Uhr einschalten. Alles andere ist meines Erachtens viel zu kompliziert(=fehleranfällig), um den gewünschten Effekt zu erreichen.
1. Lieblingsargument: Es gibt keine Schwelle, die nicht vielleicht ein paar Sekunden später bereits wieder wg. einer Wolke unterschritten wird.
2. Und in der "schlechten Jahreszeit" erreicht man noch nicht einmal die Schwelle, weshalb dann ein zusätzlicher Automatismus eingreifen muss, der mit Bezugsstrom den Schrank runterkühlt.
3. Meine obige Statistik belegt, dass u.U. der Schrank mit dem letzten Sonnenstrahl nicht ausreichend für die Nachtabschaltung runtergekühlt wurde. Also muss er dann irgendwann wieder vor Sonnenaufgang mit ner Menge Bezugsstrom runtergekühlt werden.

Bei "mit Speicher" ist das völlig anders zu betrachten !.
Ansonsten ist wg. 2. u. 3. entweder eine wieder anfällige Temperaturmessung vorzunehmen oder ein Automatismus, der einer erfahrungsgemäßen max. Ausschaltdauer entgegenwirkt.

Daher mein Motto: keep ist simpel: 8 Uhr an, 21 Uhr aus Im Sommer funktioniert das perfekt. Und im Winter, wo es nicht mit dem Sonnenaufgang funktioniert, würde es auch mit einem komplizierten Automatismus nicht funktionieren, da nunmal keine ausreichende PV-Leistung.

ZitatMeine Solarzellen sind ostsüd-ausgerichtet. Da komme ich heute - bedeckter Himmel - nur auf etwa die Hälfte an Leistung

Logisch. Mein Beispiel ist ja Südwest. Deshalb ist es bei Südost genau umgekehrt: Nach Uhrzeit gesteuert muss sich der früheste Einschaltzeitpunkt an bedecktem Himmel orientieren. Bei sonnigem Wetter ginge es auch 1h früher. Und insgesamt ist der Zeitpunkt eh viel früher, so dass abends auch viel früher abgeschaltet werden kann. Ich denke, dass bei Südost die bei mir ursprüngliche twilight-Abhängigkeit Sinn macht. Bei Südwest aber eben nicht, weil die Sonne im "Nordosten" aufgeht.

gvzdus · 22 Mai 2020, 11:56:14

Mit Speicher stellt sich das definitiv anders dar. Aber: Die Temperatur der TK-Truhe würde ich schon überwachen - habe ich lange vor der Steuerung gemacht - alleine um herauszufinden, wie das Alt-Gerät bei welcher Einstellung arbeitet.

Anbei mal meine Zeilen, Quelle ist ein LaCrosse-Sensor namens ug_tiefkuehl_m1, Stromsteuerung über "tiefkuehl_shelly".
Folgende Fehlerzustände werden überwacht:

TK-Truhe zu warm
Keine Temperatur erfasst (Batterie im LaCrosse-Sensor im Eimer?)
Keine Wifi-Verbindung zum Shelly (also ggf. Daueraus => Ärger)

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define TiefkuehlDummy dummy
attr TiefkuehlDummy event-on-change-reading state

define TiefkuehlTemp notify ug_tiefkuehl_m1:temperature:.* { if(ReadingsVal("ug_tiefkuehl_m1","temperature","") > -15) { fhem("set TiefkuehlDummy zuwarm") } else { if(ReadingsVal("ug_tiefkuehl_m1","temperature","") < -17) {fhem("set TiefkuehlDummy ok") }}}

define TiefkuehlTempTimeWatch watchdog ug_tiefkuehl_m1:temperature.* 00:10:00 ug_tiefkuehl_m1:temperature.* set TiefkuehlDummy noTempSig
attr TiefkuehlTempTimeWatch autoRestart 1

define TiefkuehlWifiTimeWatch watchdog tiefkuehl_shelly:relay_0_power.* 00:08:05 tiefkuehl_shelly:relay_0_power.* set TiefkuehlDummy noWifiSig
attr TiefkuehlWifiTimeWatch autoRestart 1

define TiefkuehlAlertTemp notify TiefkuehlDummy:zuwarm { fhem("set Telegram message Achtung, die Kühltruhe im Keller ist zu warm: ".ReadingsVal("ug_tiefkuehl_m1","temperature","")."°C!") }
define TiefkuehlAlertNoTempSig notify TiefkuehlDummy:noTempSig { \
  fhem("set Telegram message Achtung, keine Temperatursignale von der Kühltruhe im Keller seit " . ReadingsTimestamp("ug_tiefkuehl_m1","temperature", 0) );;\
  fhem ("set tiefkuehl_shelly on");; \
}
define TiefkuehlAlertNoWifiSig notify TiefkuehlDummy:noWifiSig { fhem("set Telegram message Achtung, keine WLAN-Verbindung zur Kühltruhe im Keller") }

ch.eick · 22 Mai 2020, 12:00:28

Hachjaaa, es geht doch nichts ueber genuegend Leistung, ausser noch mehr Leistung

KölnSolar · 22 Mai 2020, 12:34:18

ZitatTK-Truhe würde ich schon überwachen

Klar. Ich auch. Nur eben nicht mit einem Thermometer, sondern einer Messsteckdose. Da genügt dann ein watchdog-Einzeiler.

Erspart einem ein Loch in der Dämmung für einen Fühler zu finden oder gar zu bohren bzw. bei Funkthermometer im Schrank die Funkprobleme zu lösen(und die Lebensdauer der Batterien u./o. des Geräts stelle ich mir bei dauerhaft -18 auch etwas problematisch vor).

Einziger Nachteil: "Tür offen" wird nicht bemerkt.

Da hilft aber Strafandrohung gegen...

Mumpitz · 26 Mai 2020, 20:30:21

Hallo Christian

Ich werde in wenigen Tagen meine PV Anlage installieren und habe mich für eine Plenticore Plus samt BYD 10.2 kWh Speicher entschieden. Ich glaube eine ziemlich ähnliche Konfiguration wie du sie im Einsatz hast. Mir gefällt dein Ansatz der Eigenverbrauchssteuerung sehr gut und habe vor, dies bei mir ähnlich, angepasst auf meine Begebenheiten, einzurichten. Leider blicke ich noch nicht bei ganz allem durch, sodass möglicherweise ein paar Fragen auf Dich zukommen werden.

Meine erste Frage bezieht sich nun auf die Spühlmaschine. Wie hast du das umgesetzt? Wird diese von Hand auf eine Zeit programmiert, bei welcher voraussichtlich genug PV Strom zur Verfügung steht. Oder hast du es mit einer Leistungsmessdose realisert?

Bin gespannt auf deine Ausführung.

mumpitz

ch.eick · 26 Mai 2020, 22:27:48

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Meine erste Frage bezieht sich nun auf die Spühlmaschine. Wie hast du das umgesetzt? Wird diese von Hand auf eine Zeit programmiert, bei welcher voraussichtlich genug PV Strom zur Verfügung steht. Oder hast du es mit einer Leistungsmessdose realisert?

Genau die ist noch nicht integriert:-)

Die Waschmaschine wird über die Steckdose aktiviert, da sie alt ist und einen Walzenschalter hat. Den Start und Stop erkenne ich am Stromzähler des Shelly.

Ist Dein Speicher nicht etwas sehr groß?
Bei 8,9 KW komme ich noch mit 4 KW aus der Nacht. Im Winter wird mein Speicher nicht immer voll, da bräuchte ich es für die LWP nachts.

Gruß Christian

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Mumpitz · 26 Mai 2020, 22:49:33

Zitat von: ch.eick am 26 Mai 2020, 22:27:48
Code Auswählen Erweitern
Meine erste Frage bezieht sich nun auf die Spühlmaschine. Wie hast du das umgesetzt? Wird diese von Hand auf eine Zeit programmiert, bei welcher voraussichtlich genug PV Strom zur Verfügung steht. Oder hast du es mit einer Leistungsmessdose realisert?

Ist Dein Speicher nicht etwas sehr groß?
Bei 8,9 KW komme ich noch mit 4 KW aus der Nacht. Im Winter wird mein Speicher nicht immer voll, da bräuchte ich es für die LWP nachts.

Gruß Christian

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Guten Abend
Ich habe aktuell, bei diesen Temperaturen, eine ungefähre Grundlast ohne irgendwelche zusätzlichen Geräte von ca 6-7kWh. Durch den Speicher sollte es möglich sein, dazu noch ca. 1 Gerät über den Speicher laufen zu lassen (z.B. Geschirrspülmaschine, Waschmaschine, Entfeuchter o.ä)
So müssten wir unser Verhalten nicht allzufest umstellen und sind flexibler in der Gestaltung unserer Geräte Laufzeiten. Da zudem noch eine Förderung ausbezahlt wird, haben wir uns für die 10.2 kWh Variante entschieden.

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gvzdus · 26 Mai 2020, 23:50:42

6,5 kWh / Tag entspricht 270 Watt. Du rechnest vermutlich anders: Bei Dir sind vermutlich Kühlschrank, Pumpen, Gefriertruhe etc. "Grundlast". Mein Grundverbrauch in diesem Sinne - im Urlaub - liegt bei 2,7 kWh, inkl. einer Solarpumpe, allerdings im Oktober bestimmt. Es könnte also ökonomisch vor allem sinnvoll sein, da mal die Ursache zu suchen. Bei mir ist Grundlast ziemlich simpel: 70 Watt "richtige Grundlast" (Kabel-Internet, Raspi und Co., Standby, 10 Watt die Ölheizung), 70 Watt Tiefkühlschrank, 70 Watt Kühlschrank, 80 Watt Solarpumpe, 70 Watt HK-Pumpe.

Von den genannten 3 Verbrauchern (Waschmaschine, Spülmaschine, Entfeuchter) würde mir nur der Entfeuchter einfallen, denn Waschmaschine & Spülmaschine sind erstens ein Bequemlichkeitseingriff, zweitens, wenn sie nicht "intelligent" (= elend teuer) oder alt sind, kaum mit einem Shelly o.ä. fernsteuerbar. Kriegst Du denn den Entfeuchter in einen Modus "Bei Strom an los!"? Ich habe einen Entfeuchter, der bei Strom-"Ausfall" in den Off-Modus geht.

Heute war bei mir ein Tag, wo alles ziemlich perfekt geklappt hat, sodass ich das aus lauter selbstverliebtem Gucken auf die Graphen noch mal posten möchte:
Mit meinen 900 Watt Peak bin ich bis jetzt bei 9,223 kWh Verbrauch auf 4,15 kWh Solaranteil gekommen (= 45,2%) bei 5,26 kWh Solarerzeugung.

Bild siehe unten:

07:30 Uhr: Tiefkühlschrank nur bei einsetzendem Solarstrom auf -18 statt -19 kühlen zu lassen geht prima auf - beim nächsten Zyklus ist Solarstrom da
08:00 Uhr: Das Laden des 1. E-Bikes in der Garage setzt wieder ein
08:30 Uhr: Als der Überschuss auf etwa 100 Watt anstieg, habe ich die Geschirrspülmaschine eingeschaltet, die beim Heizen etwa 30 Minuten nach Start 2 kW zieht. Die Waschmaschine gegen 9 Uhr. Beide Verbraucher sind der erste fette rote Balken, mit dem E-Bike und TK-Schrank wieder off gehen
10:40 Uhr: Das Laden des 1. E-Bikes ist abgeschlossen (ist der Bosch 2019-Typ - da sieht die blaue Kurve gegen Ende so aus). Telegram-Nachricht "Laden abgeschlossen", nächstes E-Bike ran
11:00 Uhr: Geschirrspülmaschine nimmt den 2. Schluck aus der Pulle, die Verbraucher fallen ab. Und die Waschmaschine ist durch
12:00 Uhr: 2. Waschmaschine mit 60 Grad
13:30 Uhr: Kochen
14:00 Uhr: Die Ölheizung bringt das Warmwasser auf Temperatur. Ist auf 14 Uhr gelegt, weil kurz danach 2 von 3 Solaranlagen in den Hausschatten fallen
17:00 Uhr: Auch das 2. E-Bike habe ich noch geladen bekommen, und dem TK-Schrank noch einen letzten Kick nach unten verpasst, der ...
21:30 Uhr: ... ihn bis 21:30 Uhr durchhalten lässt