LBS 19001046 - NEU - LBS zur Heizstabregelung

[ChrisAllgaeu]

Da mir dieses Forum schon so viel weiter geholfen hat, möchte ich gerne mal wieder etwas zurück geben und meinen LBS zur Heizstabregelung bei PV Anlagen teilen. Dieser LBS ist bei mir schon über ein Jahr erfolgreich im Einsatz.

Damit kann überschüssige Energie aus der PV Anlage, die ansonsten in das Netz zurückgeliefert wird, verwendet werden um mit einem elektrischen Heizstab Warmwasser zu erzeugen. Fertige Lösungen kosten ca. das 5 .. 10 fache. ACHTUNG: nur für erfahrene Elektriker mit einschlägiger Ausbildung geignet, speziell wegen Absicherung bzw. sicherem Anschluss des Heizstabes bzw. des Leistungsstellers. Ggf. bitte damit einen Fachmann beauftragen.

Benötigt wird ein Kommunikationsobjekt, welches sehr kurzzyklisch (max. 30 sekündlich) die momentan an den Netzbetreiber zurück gelieferte Leistung berichtet. Der Heizstab ist über einen Leistungs-Steller mit 0..10V Eingang ansteuerbar. Dieser 0..10V Regeleingang wird über einen KNX Analog Ausgang "bespielt". Bei mir hat dieser gesamte Hardware-Aufwand < 500 Euro gekostet.

WICHTIG: bevor dieser LBS erstmalig eingesetzt wird muss die Leistungs/Verbrauchskurve des Heizstabes einmalig aufgenommen werden. d.H. durch Experimente mit manuellen Einstellungen des Wertes für den Leistungsregler (hier: 0...255 für Leistungswertw von 0...100%) müssen über einen zwischengeschalteten Leistungsmesser die Ansteuerwerte ermittelt werden für 10%, 20%, 30% ... 100% der maximalen Leistungswerte für den Heizstab. Diese ermittelten Werte müssen in das Array im LBS
eingetragen werden. Array: "$Setting_table=" in der Function: "Power_Control".

Alles weitere steht im Hilfe Text zum LBS.

Viel Spass damit
Chris

[beauty]

Super Idee und genau das was ich gerade brauche....Funktioniert der LBS auch mit einem on/off Heizstab 3x2Kw?
Momentan schalte ich den Heizstab über einen MDT Schaltaktor mit einer einfachen Logik.

[givemeone]

Bezüglich den Ansteuerwerten: Wäre es hier nicht auch möglich, nichts zu ermitteln und stattdessen einen PID-Regler drauf los zu lassen? Der könnte sich dann immer an die Gegebenheiten anpassen....

[ChrisAllgaeu]

beauty : nein, das Ding ist nicht so ausgelegt. Diese on/off Heizstäbe sind mir viel zu grob zum Ausregeln. Gerade das quasi dynamische Nachfahren und Kompensieren der Verbrauchskurve und damit das 10-fach feingliedrigere Nachregeln war mir wichtig bei diesem LBS.

givemeone das wäre dan die Luxusvariante... aber ich habe etwas damit rumexperimentiert. Das Ding neigt gerne zu schwingen, speziell wenn sich die die Last durch den Hausverbrauch sprunghaft ändert zwischen den Abfrageperioden. Da regelt der PID dann voll dagegen, und dann schwingt sich das Ding ggf. auf indem zyklisch die Last hoch und runterfefahren wird.... Denn der Heizstab ist ja im Hausverbrauch mit drin... das machts etwas tückisch. Deswegen bin ich auf diese sehr stupide Stufenregelung umgestiegen. die ist extrem stabil und robust und "unkapputbar" bzgl. aufschwingen

[givemeone]

Perfekt, danke! Kannst du uns auch noch den Heizstab nennen, den du benutzt?
ich baue gerade ein neues Haus und bin dabei in der Planung.
Jedoch bin ich noch nicht endgültig sicher, ob ich so einen Heizstab oder eben stattdessen eine steuerbare (zusätzliche) Wärmepumpe einbauen möchte.....

[beauty]

Perfekt, danke! Kannst du uns auch noch den Heizstab nennen, den du benutzt?
ich baue gerade ein neues Haus und bin dabei in der Planung.
Jedoch bin ich noch nicht endgültig sicher, ob ich so einen Heizstab oder eben stattdessen eine steuerbare (zusätzliche) Wärmepumpe einbauen möchte.....

Ja wäre für mich auch interessant da nach der Heizperiode die WP erneuert wird.
Ich finde im Netz nur on/off Heizstäbe

[ChrisAllgaeu]

Ich habe einen ganz ordinären 3x2.5kW Heizstab in der Bucht gekauft. Denke, das waren so um die 150 Euronen. Und dann gab es nochmal für ca. 160 Euronen einen Leistungssteller dazu mit 3x12A Thyristorleistung. Funktioniert wie ein Phasen-Anschnitt Dimmer für Ohmsche Lasten. Ist von der Fa. Chiemtronik. Link ist hinter dem Firmennamen hinterlegt. Diese Leistungssteller lassen sich mit einer 0..10V Steuerspannung bespielen. Und diese generiere ich mir aus einem alten Siemens Universal IO Modul, das ich noch in einer Bastelkiste hatte. Die Temperatur im WW Kessel "leihe" ich mir von meiner Viessmann Steuerung, es würde auch natürlich jede mittig im Kessel angebrachte Tauchhülse mit Temperatursensor machen. Die PV rückgespeiste Energie für das öff. Netz hole ich mir aus meinem SENEC, hier würde es aber auch jeder optische Lesekopf tun, den man auf den 2-Wege Hausenergiezähler deines EVU's klebt, solange dieser das 2.8.0. Register anzeigt. Eigentlich alles kein Hexenwerk.

[givemeone]

Werden alle 3x2.5KW immer bis 100% gedimmt, oder wird zuerst bis 1x2.5kw mit ungedimmtem Strom bis 100% hochgefahren, und die anderen dann danach erst "dazu" geschalten?

[beauty]

ChrisAllgaeu dann würde mir ja nur der Leistungssteller fehlen um den vorhandenen Heizstab damit "dimmen" zu können.

[ChrisAllgaeu]

Der LBS ist so aufgebaut dass die maximale Leistung der Heizstäbe in 10% Stufen eingestellt werden, d.h. in meinem Fall liegt die erste Stufe bei 750W, die 2te Stufe bei 1.5kw usw. bis 7.5kW. Je nach Netz-Rücklieferung steigert der LBS dann sukzessive Stufe für Stufe bis die Netzrücklieferung nurmehr ganz knapp positiv ist. Fällt die Netzrücklieferung unter Null, wird also Energie vom Netz bezogen, dann regelt der LBS wieder Stufe für Stufe zurück. Und das eben in den Intervallen wie der LBS getriggert wird (bei mir alle 15 Sekunden). Durch dieses langsamere Stufe-für-Stufe Regeln wird eben ein Aufschwingen der Regelung vermieden. Würden zu große Leistungswerte in einem Zug als Last zugeschalten oder abgeworfen, dann wird das ganze System unstabil. Deswegen bin ich kein Freund von "auf ein Mal 6kW zuschalten" was manchmal zu sehen ist. Dann schon eher 2kW - 4kW - 6kW.. Ist aber immer noch etwas grob. Der Leistungssteller steuert von 0 bis 3x12A jede beliebige Leistung an dem Heizstab an.

[knxhans]

ChrisAllgaeu Kannst du nochmal kurz erläutern, wie du das Überhitzen des Speicher verhinderst? Fehlt der Temperaturwert, muß ja dann eigentlich abgeschaltet werden, richtig?

[ChrisAllgaeu]

Hallo Hans, Du hast völlig Recht, da sollte man noch eine Sicherheits-Schleife ergänzen. Ist mir in meiner Anlage nicht aufgefallen, weil ich sowieso eine Störmeldung bekomme, auf die ich reagieren muss, wenn die Heizungsregelung ausfällt, von der auch immer zyklisch der Temperaturwert vom WW Speicher gemeldet wird. Ich werde die Tage mal einen Watchdog mit einbauen, der die Regelung ebenfalls ausschaltet und einen Eintrag ins Log macht, wenn über einen längeren Zeitraum kein Temperaturwert vom WW Speicher gemeldet wird. Danke für den Hinweis.

[gibsonrocker]

Ich würde da immer eine Hardwaremäßige Übertemperaturabschaltung mit einbauen. Wenn Deine Logiken ausfallen bist Du immer zu 100% sicher.

[johannes2912]

Normalerweise sollte bzw. muss doch die Heizpatrone bereits eine Übertemperatursicherung haben ?
Mein Askoma Heizstab hat einen Drehregler sowie einen fest verbauten ü-Temp-Schutz.

[ChrisAllgaeu]

das wäre natürlich das sicherste und beste, wenn der Heizstab selbst schon eine (mechanisch-thermische) Übertemperatur Abschaltung hätte. Bin ich dabei. Aber ich werde mal als zusätzliche Sicherheit eben diesen Watchdog wie oben beschrieben mit einbauen. Besser wie gar nichts (momentane Lösung ). Deswegen danke für den Hinweis. Als Community ist man zusammen immer schlauer und besser ....