Smarter Leistungs-Steller zum Verwerten der Überschuss-Energie von PV-Anlagen

[John]

Aber wieso PTC-Heizelement? Die Schrittweite der Leistungsregelung wäre damit ja von der Temperatur im Boiler abhängig. Aber ich gebe zu, deren Kennlinie kenne ich auch nicht.

Ich würde mich mit dem heutigen Wissen nicht mehr dafür entscheiden. Deine Einwände sind berechtigt.

Für Tasmota habe ich mich entschieden, weil ich hier einfach schon mehr Erfahrung habe. Tasmota32 mit  Berry Skript finde ich sehr cool. 

John

[loetmeister]

Hi John,

danke für die Anregung bzw. Wellenpaketsteuerung / Schwingungspaketsteuerung.
Habe mir das mit einem Arduino und 20 ms Timer-Interrupt nachgebaut. 500 ms Schwingungspaketdauer scheint mein Zähler auch zu "verkraften".
Der Arduino schaltet die von FEMM angeforderte Leitung für einige Sekunden und geht wieder auf Null, wenn nicht erneut eine Leitungsanforderung kommt. (dazu Thermoschalter als Überhitzungsschutz am Heizstab...  )

Gruß,
Thomas

[Papa Romeo]

Man muss hier mit den Oberwellen zurecht kommen und hoffen, dass andere Geräte das nicht übel nehmen.

und wie sieht das bei der Paketsteuerung mit den Zwischenharmonische Verzerrungen der Netzströme aus ?

Rein überlegungstechnisch wird, wenn die Leistung der Last größer ist, als die Leistung die das BKW bringt, nicht nur PV-Strom
bezogen. Im Mittelwert mag wohl die Leistung am Verbraucher durch die Pausen niedriger sein, aber bei jeder Welle wird in der
Momentbetrachtung bzw. über das Paket betrachtet, bei z.B. einer Last von 700W und einer PV-Zusteuerung von 350 Watt immer noch 350 Watt aus dem Netz bezogen.

Oder sehe ich das falsch bzw. habe ich das Ohmsche Gesetz falsch verstanden ?

LG
Papa Romeo

[Ranseyer]

Hallo John,

ich habe das SSR aus deinem Link heute bekommen... Allerdings die 80A Version weil die Preisunterschiede gering sind und ich an einen von drei Heizstäben 6000/3=2000 W habe...

Ich würde mich über eine Abschätzung / Erfahrungen zur Kühlung in dem Fall freuen...
Es gibt ja mechnisch nur 2 Varianten des SSRs und ich habe natürlich die mit dem Größen Kühlkörper bekommen
Also ob man das Kontrukt bei Überfluss von z.B. 600W  (+/-) möglicherweise betreiben kann oder ob man in jedem Fall extra Kühlung brauchen wird...

(((In dem Fall würde ich evtl nochmals in mich gehen weil der 1000 l Puffer eh undichte Dichtungen hat, und überlegen ob ein zweiter Heizstab mit weniger Leistung + Relaissteuer mehr Sinn macht...)))

Grüße
Martin

[MadMax]

Man muss hier mit den Oberwellen zurecht kommen und hoffen, dass andere Geräte das nicht übel nehmen.

und wie sieht das bei der Paketsteuerung mit den Zwischenharmonische Verzerrungen der Netzströme aus ?

Rein überlegungstechnisch wird, wenn die Leistung der Last größer ist, als die Leistung die das BKW bringt, nicht nur PV-Strom
bezogen. Im Mittelwert mag wohl die Leistung am Verbraucher durch die Pausen niedriger sein, aber bei jeder Welle wird in der
Momentbetrachtung bzw. über das Paket betrachtet, bei z.B. einer Last von 700W und einer PV-Zusteuerung von 350 Watt immer noch 350 Watt aus dem Netz bezogen.

Oder sehe ich das falsch bzw. habe ich das Ohmsche Gesetz falsch verstanden ?

LG
Papa Romeo

Genau das würde mich auch interessieren.

Gruß
Max

[Ranseyer]

Rein überlegungstechnisch wird, wenn die Leistung der Last größer ist, als die Leistung die das BKW bringt, nicht nur PV-Strom bezogen

Leute, es geht doch nicht um Tatsachen... ( Die Weisheisten des Georg Simon Ohm gelten vermutlich für immer...)

Es geht bei diesem Konzept um die einzelnen Messfenster in denen gemittelt der Verbrauch ermittelt wird. Das könnte man ja z.B. 50x/Sec machen. Tun die bekannten Zähler (inkl. Ferraris) aber nicht, sondern der Mittelwert wird über einen längeren Zeitraum gebildet... 

[John]

Ich würde mich über eine Abschätzung / Erfahrungen zur Kühlung in dem Fall freuen...
Es gibt ja mechnisch nur 2 Varianten des SSRs und ich habe natürlich die mit dem Größen Kühlkörper bekommen
Also ob man das Kontrukt bei Überfluss von z.B. 600W  (+/-) möglicherweise betreiben kann oder ob man in jedem Fall extra Kühlung brauchen wird...

Hallo Martin, meine Heizpatrone zieht am Arbeitspunkt ca. 600 W an Leistung bei voller Ansteuerung.

Das SSR ist wie im ersten Beitrag dargestellt in einer Abzweigdose verbaut.
Der Kühlkörper wird gerade mal handwarm. Das scheint also eher unkritisch zu sein.

John

[John]

@Martin
Hier noch die eingesetzte Schaltung.
Du darfst diesen Dateianhang nicht ansehen. 
Das Board wird direkt mit 230VAC versorgt und verfügt über ein Relais.
Über diese wird die Spannung zur Heizpatrone geführt.
Das Relais ist geschlossen, wenn der Controller das SSR ansteuert.

Hier in Spalte "pwm rounded" die Werte für den tasmota "pwm"  Befehl, um die entsprechend Anzahl von Vollwellen in der PWM-Periode zu realisieren.
Du darfst diesen Dateianhang nicht ansehen.
John

[Papa Romeo]

Leute, es geht doch nicht um Tatsachen... ( Die Weisheisten des Georg Simon Ohm gelten vermutlich für immer...)
Es geht bei diesem Konzept um die einzelnen Messfenster in denen gemittelt der Verbrauch ermittelt wird. Das könnte man ja z.B. 50x/Sec machen. Tun die bekannten Zähler (inkl. Ferraris) aber nicht, sondern der Mittelwert wird über einen längeren Zeitraum gebildet... 

na, ich denke doch, dass es um Tatsachen geht. Als normaler Leistungssteller ist der Aufbau sicherlich gut nutzbar.
 
Was mich aber zum Grübel bringt ist der Zusatz ...zum Verwerten der Überschuss-Energie von PV-Anlagen

Im Prinzip ist die Schaltung vergleichbar mit z.B. einer Herdplatten-Steuerung, nur das hier eben zum ,,stellen" nicht die Temperatur,
sondern eine definierte Zeitvorgabe herangezogen wird und das Einschalten noch über den Nulldurchgang eine Synchronisierung erfährt.
Wie gewünscht entsteht an der Last dadurch natürlich eine "durchschnittliche" Leistung, die vom Tastverhältnis der Ein- und Ausschaltzeiten abhängig ist. Wie gesagt ... an der Last ...

Für das speisende Netz, stellt sich das aber ganz anders dar. Dem Netz ist die Leistung egal. Es schaut ob es Strom liefern muss oder
nicht und dementsprechend dreht sich der Zähler schneller oder langsamer.

Die 700 Watt Heizpatrone verlangt dem Netz bei jeder Sinuswelle in etwa 3A ab und nehmen wir mal an, dass das BKW 350 Watt liefert, heißt das dann doch, dass es zur Deckung des erforderlichen Strombedarfes in etwa 1,5A zusteuern kann. Heißt aber auch wiederum, dass das Netz für die restlichen 1,5A aufkommen muss. Diese Energie wir vom Zähler erfasst, indem er sich je nach Strombezug schneller oder langsamer dreht.

Es werden also immer, für die Zeit in der Wellenpakete durchgesteuert werden, 700 Watt verbraten. Da beißt die Maus keinen Faden ab.

Erst wenn das BKW den gleichen Strom liefern kann, wie die Last benötigt, komme ich aus der Nummer mit ,,Strombezug aus dem Netz" raus.

Dann benötige ich aber keinen Steller mehr. Dann reicht ein einfacher Ein-/Aus-Schalter der die Last zuschaltet wenn ich aussreichenden Überschuss habe.
 
Das gleiche Problem hätte ich auch mit meiner Phasenanschnittsteuerung, wenn ich nicht dafür sorgen würde, dass eine Ansteuerung
der SSR erst nach dem Überschreiten des Scheitelwertes der Sinuswelle erfolgen kann, solange nicht so viel PV-Überschuss zur Verfügung
steht die erforderlich ist um die ganze Last anzufahren.

Da dann aber nicht die maximalen Leistung steuerbar ist, habe ich Heizpatronen mit 3 x 1kW, bzw. 3 x 3 kW verbaut. So können z.B.
ein oder zwei kW, bzw. drei oder sechs kW, fest zugeschaltet und dann nochmal je nach Anschnitt entsprechende Leistung zugesteuert werden.
(bevor Anfragen kommen ... nein kein BKW, eine Festanlage mit etwas über 16 kW)

Manko ist aber, wie von John schon erwähnt, dass nicht im Nulldurchgang geschaltet werden kann.
Dazu hab ich mir aber schon überlegt, ob ich mir nicht mit einem SSR eine Phasenabschnittssteuerung realisiere. Vorteil wie gesagt,
schalten im Nulldurchgang, weniger Störungen auf dem Netz.
( maximale Aussteuerung natürlich auch nur bis zum Erreichen des Scheitelpunktes der Sinuswelle)

LG
Papa Romeo

[DerD]

Dazu hab ich mir aber schon überlegt, ob ich mir nicht mit einem SSR eine Phasenabschnittssteuerung realisiere. Vorteil wie gesagt,
schalten im Nulldurchgang, weniger Störungen auf dem Netz.

Bei ohmscher Last ist es durch eigentlich Wurst, ob du im Scheitelpunkt an- oder abschältst. Sie Störung auf dem Netz bleibt die gleiche.

Und deine Logik was das stromliefernde Netz angeht, ist doch genauso auf die Halbwelle anwendbar. Wenn der Strom auch schon vor dem Scheitel höher ist, als die liefernde PV, kommt er aus dem Netz.

Wenn der Zähler nicht mitteln würde, wie Ranseyer sagt, hätte John das laufen des Zählers sicherlich bemerkt. Wie lange die Messfenster der einzelnen Zählertypen sind wäre noch zu erroieren.

[Papa Romeo]

Bei ohmscher Last ist es durch eigentlich Wurst, ob du im Scheitelpunkt an- oder abschältst. Sie Störung auf dem Netz bleibt die gleiche.

... es geht nicht um die Störungen, die mal nur so angemerkt, bei ohmscher Last so gut wie nicht vorhanden und somit vernachlässigbar sind. Und ich habe auch nicht gesagt, das ich im Scheitelpunkt an- oder abschalte. Meine Aussage geht dahin, dass ich irgend wann vor oder nach dem Scheitelpunkt, je nachdem welcher Phasenschnitt verwendet wird, schalten muss, um nicht in den "Netzbezug" zu kommen, da ich bei der Nutzung von PV-Überschuss immer mit den "Momentanwerten" rechnen muss.

Und deine Logik was das stromliefernde Netz angeht, ist doch genauso auf die Halbwelle anwendbar. Wenn der Strom auch schon vor dem Scheitel höher ist, als die liefernde PV, kommt er aus dem Netz.

... genau um das geht es und genau das gilt es zu verhindern, indem man die Last (Stromfluss) abschaltet, bevor der maximal lieferbare Strom der PV überschritten wird. Und das muss natürlich "pro Halbwelle" passieren, was bei einer Wellenpaket-Steuerung nunmal schwer zu realisieren bzw. nicht möglich ist.

Wenn der Zähler nicht mitteln würde, wie Ranseyer sagt, hätte John das laufen des Zählers sicherlich bemerkt. Wie lange die Messfenster der einzelnen Zählertypen sind wäre noch zu erroieren.

... ich ging jetzt von dem von Martin erwähnten Ferraris-Zähler aus. Der zählt nun mal schneller wenn der Strom steigt oder langsamer wenn er abnimmt und addiert die "Umdrehungen".

Wie es bei anderen Zählern ist, weiss ich auch nicht. Hab mich noch nie damit befasst. Aber dann sollte man vor dem Nachbau darauf achten, dass man auch einen Zähler mit entsprechender Integrationszeit hat und die Anzahl der  zu steuernden Wellen soweit begrenzt, dass das Mittel die zur Verfügung stehenden PV-Leistung nicht übersteigt
Auf mein Rechenbeispiel bezogen also auf 12, der maximal 25 Wellen, sonst fällt man mit einer reinen PV-Überschussverwertung auf die Nase.

LG
Papa Romeo

[John]

Wie es bei anderen Zählern ist, weiss ich auch nicht. Hab mich noch nie damit befasst. Aber dann sollte man vor dem Nachbau darauf achten, dass man auch einen Zähler mit entsprechender Integrationszeit hat und die Anzahl der  zu steuernden Wellen soweit begrenzt, dass das Mittel die zur Verfügung stehenden PV-Leistung nicht übersteigt
Auf mein Rechenbeispiel bezogen also auf 12, der maximal 25 Wellen, sonst fällt man mit einer reinen PV-Überschussverwertung auf die Nase

Wenn man ein Balkonkraftwerk anmeldet, wird vom Versorger, falls noch nicht vorhanden, ein digitaler Zähler eingebaut.
Dieser liefert mit der aktuellen Leistung den Istwert (SM Leistung Gesamt) für die Überschuss-Kompensation.

Aber auch weitere Werte wie den absoluten Zählwert für Bezug und zusätzlich den für die Einspeisung.
Du darfst diesen Dateianhang nicht ansehen.
Mein BKW habe ich im Oktober letzten Jahres aufgebaut. Bis dahin war der Zählwert  "SM Einspeisung" bei 0KW.

Aktuell hat das BKW ca. 400 kWh erzeugt, davon wurden mit "SM Einspeisung" ca. 40 kWh eingespeist.
Mit dem Dimmer gings dann erst im November 2022 los,  der Großteil der 40 kWh wurde vorher eingebracht.

Wenn also der Einspeise-Zähler kaum mehr steigt, sollte das ein hinreichender Nachweis für die Funktionalität sein.

Ein konkretes Beispiel vom 20.06.23: zwischen 14:00 und 16:40 steigt der Bezugszähler grade mal um 0.1 kWh.
Und das ist es doch was man erreichen will
Du darfst diesen Dateianhang nicht ansehen.

[Papa Romeo]

Wenn man ein Balkonkraftwerk anmeldet, wird vom Versorger, falls noch nicht vorhanden, ein digitaler Zähler eingebaut.

Hallo John, das ist leider so nur bedingt korrekt!

Bis zu einer Einspeiseleistung von 600 Watt darf die Anlage als Einsteck-PV-Anlage betrieben werden und dafür ist keine Anmeldung erforderlich und am Zählerplatz muss keine Veränderung vorgenommen werden. Also bleiben meistens die alten Zähler verbaut.
Ist lt. meines Bekannten (hat ein Gewerbe für Installation von PV-Anlage) auch so die allgemeine Auffassung, dass man sich so ein Ding anschafft und es ohne viel weiteren Aufwand betreiben kann. Aber gerade für diese Leute würde es doch Sinn machen, den PV-Überschuss,
z.B. für eine Warmwasserbereitung, zu nutzen. Können sie aber vielleicht nicht, weil noch kein entsprechender Zähler verbaut ist.

Also Vorausbedingung für den Einsatz deines Projektes:  digitaler Zähler zwingend erforderlich !

Andere Frage: Wird der Steller fest eingestellt oder passt er sich der zur Verfügung stehenden Leistung an bzw. wie verhält sich das Ganze wenn noch weitere PV-Verbraucher dazukommen oder hängt da nur der Heizstab dran.
Ich hab z.B. ständig eine Wallbox dran die sich über einen EM3-Nachbau (Projekt hab ich hier im Forum vorgestellt) Life-Daten der PV-Anlage holt und darüber die maximale Ladeleistung steuert. Ich hab zwar keine BK-Anlage aber meinen Überschuss will ich ja trotzdem sinnvoll unterbringen.

LG
Papa Romeo

[loetmeister]

Hi,

ist etwas offtopic, aber für alle die mitlesen - noch gelten Meldepflichten beim Marktstammdatenregister und Netzbetreiber.
https://www.bundesnetzagentur.de/SharedDocs/A_Z_Glossar/B/BalkonPV.html
In Zukunft soll eine Anmeldung beim Marktstammdatenregister ausreichen... das zieht sich aber, genau wie Anhebung der Leistungsgrenze auf den EU Standard von 800W.

John hat sein setup mit einem digitaler Zähler beschrieben, alles andere war Interpretation... 
Mein Netzbetreiber z.B. erlaubt kein Balkon PV am mechanischen Zähler.

Gruß,
Thomas

[John]

ist etwas offtopic, aber für alle die mitlesen - noch gelten Meldepflichten beim Marktstammdatenregister und Netzbetreiber.

@Thomas, besten Dank für die Klarstellung, genauso hat sich das auch bei mir zugetragen.

Also Vorausbedingung für den Einsatz deines Projektes:  digitaler Zähler zwingend erforderlich !

Da muss kein "amtlicher Zähler sein", aber ja, wenn man Übschuss kompensieren will, muss man die aktuelle Gesamt-Leistung irgendwie erfassen.
Eine Möglichkeit den Ist-Verbrauch des Hauses zu erlangen ist eben der digitale Zähler vom Versorger, der keine weiteren Kosten verursacht.

Andere Frage: Wird der Steller fest eingestellt oder passt er sich der zur Verfügung stehenden Leistung an bzw. wie verhält sich das Ganze wenn noch weitere PV-Verbraucher dazukommen oder hängt da nur der Heizstab dran.

Der Steller ist nicht fest eingestellt sondern realisiert das Stellglied eines 3-Punkt-Reglers.
Der 3-Punkt-Regler erhält als Istwert die aktuelle Gesamt-Leistung des Hauses.
Derzeit hängt nur der Heizstab dran.

Der Tasmota-Controller übernimmt also 2 Aufgaben:

• PV Überschuss kompensieren, indem Warmwasser "überhitzt" wird
• für Warmwasser sorgen, auch wenn kein Überschuss vorhanden ist

Nachfolgend eine Darstellung der Systemarchitektur der Software im Tasmota-Controller, vielleicht wird damit der  "Plan" klarer.


Du darfst diesen Dateianhang nicht ansehen.

Das ist alles mit Berry-Script umgesetzt.

Hier noch die aktuelle Oberfläche

Du darfst diesen Dateianhang nicht ansehen. 

John