Heizstab über FHEM Regeln

[tpoetschan]

Auch ein guter Ansatz!
Aber packt der Heizstab das? Weil PWM ja dann schon kurze Impulse fährt, oder?

[fiedel]

Ja klar, ist halt eine andere Art der Ansteuerung und wirkungsgradstärker als Dimmen. Die Impulse müssen nicht Zwangsläufig kurz sein. Nur das passende Verhältnis von Aus- zu Ein- Zeit ist entscheidend. Aber auch kurze Impulse stören einen Heizstab nicht.

[crispyduck]

Hallo,

Korrigiere mich bitte, wenn ich mich irre, aber wenn mas das Ganze mit einem SSR mit Nulldzrchgangsschalter macht, kannman doch nur ganze Halbwellen ein oder ausschalten.
Man könnte damit also pro Sekunde 0-100 Halbwellen ein oder ausschalten und könnte damit die Ws beeinflussen.
Die Momentane Leistung ist doch Strom, Spannung einer Periode, somit entweder beide Halbwellen ein, eine ein + eine aus, oder beide aus; und somit 0, 50 oder 100%?

Lässt sich so überhaupt der momentane Leistungsüberschuss der PV kompensieren?

Sorry falls ich hier kompletten Blödsinn schreibe, aber Schule ist jetzt doch schon mehr als ein Jahrzehnt her und beruflich habe ich damit nicht wirklich was zu tun.

[der-sigi]

Deine Elektroheizung ist so träge, dass die das garnicht merkt bzw. dass sie damit sauber geregelt wird.

Mit Deinem momentanen Leistungsüberschuss hat das nichts zu tun und kompensieren tut das auch nichts. Die Leistung, die Du vorgibst, egal woher, definierst Du in das Puls/Pausen Verhältnis der Elektroheizung und damit passt alles.   

[crispyduck]

Ok, das sich damit der Heizstab und due abgegebene Wärmeleistung regeln lässt ist schon klar, aber warum ich/wir das machen wollen, ist doch um zu verhindern das überschüssiger Strom ins EVU Netz eingespeist wird.
Dazu soll der Heizstab im Idealfall wenn z.B. 1000 Watt überschuss vorhanden ist, auch 1000 Watt an elektrischer Leistung verbrauchen und somit der EVU Stromzähler still stehen.

Erricht man das damit, oder ist es dann nicht eher so das der z.B. 2000W Heizstab einmall (Puls) 2000W zieht und dann wieder (Pause) 0W?

[der-sigi]

Was bist Du denn für einer? Du denkst Dich da gerade (oder schon eine Weile) in eine Ecke.

Wie fiedel schon sagte: Das Puls/Pausen-Verhältnis ist entscheidend. Wenn Du eine Elektroheizung mit 1000 Watt hast und hast ein Puls/Pausen-Verhältnis von 100:0, dann verbratest Du eben 1000 Watt. Wenn Du 50:50 einstellst, dann eben nur 500 Watt. Da Du die (Soll)Leistung hast, die verbraten werden soll, kannst Du ja anhand der verfügbaren (Brat)Leistung und dem Puls/Pausen-Verhältnis vorgeben was verbraten werden soll.

Erricht man das damit, oder ist es dann nicht eher so das der z.B. 2000W Heizstab einmall (Puls) 2000W zieht und dann wieder (Pause) 0W?

Korrekt. Und wenn der Heizstab eine Sekunde 2000 Watt zieht und eine Sekunde 0 Watt, dann verbratest Du (im Mittel (über zwei Sekunden)) eben nur 1000 Watt. Damit hast Du doch was Du willst. Mit dem SSR geht das schneller, das merkst weder Du noch Dein Zähler. Laß mal Deine Zeit-Zweifel aus dem Spiel.   

[der-sigi]

Wenn dem Puls/Pausen-Zeugs nicht glaubst oder das Teufelszeug für Dich ist, dann empfehle ich mehrere Heizlasten mit verschiedenen Leistungen, die Du dann nach (Soll)Leistung (Überschuss) einzeln oder parallel schalten kannst. Ich würde das im Binär Format machen, also beispielsweise 100 Watt, 200 Watt, 400 Watt und 800 Watt, dann kannst Du von 100 Watt bis 1500 Watt im Raster von 100 Watt alles schalten. Damit hast Du also maximal 100 Watt (Überschuss)Verlust. Mit der Puls/Pausen-Regelung könntest Du das mit einer Last auf 0 Watt (Überschuss)Verlust hinbekommen.

[crispyduck]

Okay danke, hab mir jetzt nur gedanken gemacht wie das mit einem SSR und PWM im Detail aussieht.

Das ich das nicht merke, und auch der Heizstab eine konstante Temp haben wird, war mir schon klar, dachte hald das es der Zweiwege Zähler genauer nimmt.

Wie träge ist so ein digitaler Zweiwege-Zähler überhaupt? Ab wann würde dieser merken das ein und ausgeschaltet wird?

[KölnSolar]

das merkst weder Du noch Dein Zähler

da melde ich mal Bedenken an bis das jemand verifiziert hat.

dachte hald das es der Zweiwege Zähler genauer nimmt.

ich auch

dann kannst Du von 100 Watt bis 1500 Watt im Raster von 100 Watt alles schalten. Damit hast Du also maximal 100 Watt (Überschuss)Verlust.

Naja, in der idealen Theorie, z.B. bei strahlendem Sonnenschein über den ganzen Tag. Bei Bewölkung/Winter gibt es eh keinen Überschuss und bei wechselnder Bewölkung durch die Batterie eher auch nicht. Da stellt sich also die Frage von Aufwand und Nutzen
Grüße Markus

[der-sigi]

Hallo KölnSolar

da melde ich mal Bedenken an bis das jemand verifiziert hat.

Dann mach doch mal.    Es gibt zwei Möglichkeiten, (1) entweder das Dingens ist so träge, dass es das wirklich nicht merkt (das würde ich annehmen, dass es so gebaut ist, sonst gäbe es nur Probleme mit allen möglichen elektronischen Steuerungen) oder (2) es merkt es und dann käme genau das gleiche Resultat über was wir schon die ganze Zeit reden. Also paßt es so.

Naja, in der idealen Theorie

Da muß ich doch bitten. Das ist keine Theorie sondern reale Praxis. Schließlich wollte der Threadersteller es ganz genau. Und das wäre eine Möglichkeit.

z.B. bei strahlendem Sonnenschein über den ganzen Tag. Bei Bewölkung/Winter gibt es eh keinen Überschuss und bei wechselnder Bewölkung durch die Batterie eher auch nicht. Da stellt sich also die Frage von Aufwand und Nutzen

Das hat ja nichts mit der technischen Möglichkeit zu tun welche vorgeschlagen wurde.

[der-sigi]

Hi crispyduck

und auch der Heizstab eine konstante Temp haben wird

Wird er nicht, denn er verbrät die einstellte Leistung in einem Medium dessen Temperatur ja je nach Zugabe und Entnahme schwankt.

[crispyduck]

Wird er nicht, denn er verbrät die einstellte Leistung in einem Medium dessen Temperatur ja je nach Zugabe und Entnahme schwankt.

Okay, wenn man es s hon so genau nimmt, hast du damit natürlich recht.
Meinte eigentlich damit das er nicht mit den Puls/Pausen mit schwingt.

Das mit mehreren Heizlasten hatte ich mal angedacht und finde ich eigentlich eine schöne Lösung, allerdings müsste ich diese erst anschaffen, wodurch das Ganze Projekt keinen Sunn mehr macht, da es dann nichtmehr wirtschaftlich ist.
Wenn, muss es mit dem Heizstab gehen der bereits im Speicher steckt.

Damit das der Zähler so träge ist hast du bestimmt recht, würde mich aber trotzdem interessieren wie träge so ein Ding wirklich ist, und ab wann es zwischen ein und aus unterscheiden kann. (Ist ein Iskra MT174, finde aber dazu nichts)

Der Vorschlag mit dem PWM, Puls/Pausen, ist doch eine Schwingungspaketsteuerung, welches Modul gibt es das hier ein geeignetes PWM Signal auf einer Raspi erzeugt? 94_PWM.pm ist doch was Anderes, und 51_RPI_GPIO.pm kann glaube ich auch nicht den PWM Pin ansprechen?

PWM Pin kann man sicher irgendwie ansprechen, aber welche Frequenz ist dann empfehlenswert? Die kürzeste Einschaltdauer des PWM Signals sollte ja auf jeden Fall länger sein als die halbe Periodendauer der Netzschwingung.

Gibt es abgesehen davon das hierbei nur im Nulldurchgang geschaltet wird und es dadurch weniger Störungen geben wird noch andere Vorteile gegenüber einer Phasenanschnittsteuerung?

Lg
Crispyduck

[der-sigi]

Nochmal zum Verständnis: Ein SSR mit PWM schalten geht nur wenn man es synchronisiert mit der Netzfrequenz ODER (!!!) es so langsam macht, dass es davon unabhängig ist. Das SSR schaltet selbst im Nulldurchgang (nachsehen, nicht jede Type tut das), darum braucht man sich also nicht zu kümmern.

Synchronisieren mit der Netzfrequenz ist ein Aufwand, der sich nicht lohnt (siehe Endsatz). Also bleibt das "Langsame".

Nehmen wir als Beispiel wieder die Sekunden: Du definierst, dass 100 Sekunden 100 Prozent Deiner schaltbaren Leistung sind. Wenn Du 50 Prozent brauchst, dann schaltest Du 50 Sekunden lang an und 50 Sekunden lang aus. Damit hast Du in einem Raster von 100 Sekunden Deine Leistungseinstellung. Und jetzt kommst Du (grins): Das merkt Dein Zähler. Korrekt. Aber ist ja egal, da Du über die 100 Sekunden die gewünschte Leistung verbraten hast, also das machst was Du willst.

Zur Umsetzung: Wenn das auf dem Raspi laufen soll, würde ich ein Perl oder Python Progrämmchen basteln dem Du Deine Prozente (0..100) gibst und der dann mit einem Timer das ganze steuert. Wie das mit FHEM zusammen geht, habe ich keine Ahnung aber da gibt es sicher irgendwelche Beispiele, die man dafür ran nehmen kann.

Bevor ich das allerdings machen würde, wäre ein Blick ins Fernglas wichtig, ich könnte mir vorstellen, dass es solche SSR's schon gibt, denen Du digital schon sowas vorgeben kannst. Die haben dann sicher schon ein Protokoll (I2C oder so) welches FHEM unterstützt.

[der-sigi]

Noch was: falls es kein fertiges SSR mit Leistungsansteuerung gibt oder das zu teuer wäre könnte man so einen kleinen ESP (siehe beispielsweise Wemos) nehmen und damit ein normales und günstiges SSR steuern. Das kannste dann per WLAN ansteuern (geht mit FHEM) und hättest ein nettes autarkes Ding.

[crispyduck]

Nochmal zum Verständnis: Ein SSR mit PWM schalten geht nur wenn man es synchronisiert mit der Netzfrequenz ODER (!!!) es so langsam macht, dass es davon unabhängig ist. Das SSR schaltet selbst im Nulldurchgang (nachsehen, nicht jede Type tut das), darum braucht man sich also nicht zu kümmern.

Synchronisieren mit der Netzfrequenz ist ein Aufwand, der sich nicht lohnt (siehe Endsatz). Also bleibt das "Langsame".

Ja, das ist mir schon klar und auch das der Aufwand zum synchronisieren nicht lohnt, daher hab ich das nicht einmal erwähnt.

Nehmen wir als Beispiel wieder die Sekunden: Du definierst, dass 100 Sekunden 100 Prozent Deiner schaltbaren Leistung sind. Wenn Du 50 Prozent brauchst, dann schaltest Du 50 Sekunden lang an und 50 Sekunden lang aus. Damit hast Du in einem Raster von 100 Sekunden Deine Leistungseinstellung. Und jetzt kommst Du (grins): Das merkt Dein Zähler. Korrekt. Aber ist ja egal, da Du über die 100 Sekunden die gewünschte Leistung verbraten hast, also das machst was Du willst.

Und da komme schon wieder ich , Wenn das mein Zähler merkt habe ich aber ein Problem! Sagen wir mal ich habe einen 2000W Heizstab, eben konstant 1000W an überschüssiger PV Leistung die ich mit deinem Beispiel am 2000W Heizstab verheizen will, dann ergibt sich folgendes Szenario:
50 Sekunden lang ist der Heizstab an, verbrät also in den 50 Sekunden 2000W, von welchen ich aber nur 1000 zur Verfügung habe und deshalb 1000 teuer vom EVU kaufen muss, die anderen 50 Sekunden ist er aus und verbraucht somit nichts und ich speise die 1000W Überschuss wieder um einen kWh Preis unter 3 Cent ein. Da freut sich dann nur der EVU drüber.

Aber ja, natürlich würde man das nicht so langsam laufen lassen, sondern eher so mit 8Hz, so träge ist der Zähler wahrscheinlich das er das nicht mitbekommt und als einen Verbraucher mit 1000 sieht.

So einen Heizstab würde ich nicht per Thyristor/Dimmer steuern, sondern per SSR im Nulldurchgang (immer voll ein oder aus, das SSR muss Nulldurchgang beherrschen). Das SSR kann man dann mit PWM steuern, wozu es bereits ein Modul gibt.

Was spricht dagegen das über Phasenanschnitt zu machen, außer das es Störungen verursachen könnte? Modul gibt es für beides nicht!

Wie schon ein paar Posts früher erwähnt habe ich bereits einen Leistungssteller der das allerdings über Phasenanschnitt macht, ansteuern würde ich diesen über ein SPI digital Potentiometer, für welchen es sogar eine Perl CPAN Distribution gibt.

Lg,
Crispyduck