Beiträge von u.p-privat

    Hallo nochmal an alle und danke für die ersten Hinweise und auch Fragen.

    Ich versuche jetzt nochmal die Lage und die Anforderung sehr genau zu beleuchten - was leider etwas länger wird.

    Vorhanden:

    - ca. 7KW PV-Anlage mit 3-Phasen-WR der in das Hausnetz einspeist

    - 2x ca. 1,5 KW PV-Anlage mit 1-Phasen-WR der in das Hausnetz einspeist

    - Heizungsanlage nur mit 3-Phasen-Heizpatronen (maximale Ausbaustufe des Heiß-und Heizwasser-Speichers) - KEINE weitere Heizart

    -- 1x 9KW-3-Phasen-Heizpatrone nur am Nachtstrom und daher bisher nicht mit PV-Strom nutzbar (Patrone 3-unten)

    -- 2x 3KW-3-Phasen-Heizpatrone am Hausnetz/Tag- bzw. Normalstrom und mit PV-Strom nutzbar (Patrone 1-oben und Patrone 2-Mitte)

    --- jeder der einzelnen Phasenanschlüsse der Patronen kann einzeln verdrahtet werden und einer beliebigen Strom-Phase zugeordnet werden

    - 1x Ziehl IP4000 als Stromflussrelais im Hausnetz mit 3x Stromwandlern/Messern direkt hinter dem Stromzähler

    -- 3x Schaltausgang mit je 1KW-Schaltkapazität mit je einem nachgeschalteten Schütz, um höhere Leistungen schalten zu können und den Ziehl zu entlasten

    -- 2x 10V analog Ausgang die je den restlichen in das Stromversorgernetz eingespeisten Strom als Spannung darstellen

    - Stromzähler des Stromversorgers: elektronisch mit Einzelmessung jeder Phase des Stromverbrauchs und zusätzlich separat Stromeinspeisung jeder Phase

    - unbenutzter Raspberry PI 4B

    - Kleiner Elektroschein ;) für die einfachen Sachen.

    Bisherige Umsetzung:

    - Ziehl-Stromflussrelais schaltet Patrone 1 und 2

    -- 1x 1KW an Ziehl Schaltausgang 1 - Patrone 1-Phasenanschluss1 (Speicher-oben)

    -- 1x 2KW an Ziehl Schaltausgang 2 - Patrone 1-Phasenanschluss2/3 (Speicher-oben)

    -- 1x 3KW an Ziehl Schaltausgang 3 - Patrone 2-Phasenanschluss1/2/3 (Speicher-Mitte)

    -- Schaltprogramm schaltet bei verfügbarem PV-Strom (Überschuss vom Hauseigenverbrauch) die beste Lastkombination

    - Zur besseren Wärmeverteilung der im Speicher durch die Patronen erhitzten Bereiche wurde eine Umwälzpumpe mit Min/Max-Temperatursteuerung installiert (Umpumpen von oben nach unteres Drittel)

    - die zwei kleineren 1-Phasen-PV-Anlagen liegen installationsbedingt auf Strom-Phase 2 und 3

    Ergebnis der bisherigen Umsetzung:

    - relativ hoher Eigenverbrauch des PV-Überschusses

    - suboptimaler Heizungs- bzw. eher Warmwasserkomfort bei wechselhaftem Wetter

    - Versorger-Stromverbrauch trotz Einspeisung

    Herausforderung bei der bisherigen Umsetzung - Strom:

    - durch die Schaltung der relativ großen Lasten 2KW und 3KW ergeben sich je nach Sonnensituation sehr häufige Schaltungen

    - die Lasten verteilen sich nicht gleichmäßig auf die Stromphasen (den Hausstrombedarf nicht vergessen) , sodass auch auf einzelnen Phasen Strom aus dem Versorgernetz gezogen wird.

    -- Problem: Obwohl ein PV-Überschuss als Summe existiert und der Ziehl versucht Diesen möglichst zu verbrauchen, wird dabei teils auf 1 bis 2 Phasen eingespeist und teils auf 1 Phase Strom gezogen --> Der Stromzähler "zahlt" 10Cent für den PV-Überschuss und "berechnet" gleichzeitig 30+Cent für den identischen Verbrauch auf der anderen Stromphase

    - die Lasten 2KW und 3KW sind bei wechselhaften Wetter nicht immer sinnvoll zu nutzen --> 1KW-Schritte wären besser steuerbar

    -- oft stehen z.B. im Winter nur 2 bis max.3 KW PV-Überschuss zur Verfügung, sodass sich oft eine 1 KW-Lücke ergibt die nicht nutzbar ist

    -- es wird dann nur entweder Patrone 1 oder nur Patrone 2 "befeuert" was wiederum eine suboptimale Wärmeverteilung im Speicher ergibt

    - Viele Hausverbraucher liegen auf Stromphase 2

    - beide kleinen Solaranlagen speisen nicht auf Phase 1 ein

    - die 2x 0bis10V-Gleichstrom-Ausgänge des Ziehl sind ohne größere elektrotechnische Kenntnisse nicht als Schaltaktoren für Schützansteuerung nutzbar

    Herausforderung bei der bisherigen Umsetzung - Heizung:

    - die Heizpatronen erwärmen den Wasserspeicher physikalisch bedingt nicht gleichmäßig

    -- auch wenn warmes Wasser von unten oder Mitte im Speicher nach oben steigt, geschieht das nicht zeitnah und nicht mit maximaler Temperatur

    - Patrone 1 wird für das Heiß- bzw. Warmwasser benötigt, wenn man nicht kalt duschen will und muss daher regelmäßig und häufig laufen

    - alle Patronen schalten bei ca. 75Grad Wassertemperatur in direkter Patronenumgebung ab.

    -- wenn eine Patrone mit 3 Phasen läuft wird die Umfeld-Temperatur recht schnell erreicht, sodass alle 3 Phasen abgeschaltet werden

    - die Umwälzung kommt bei hohen Temperaturen oben im Kessel (Patrone 1) an die Temperaturgrenze der Pumpe, sodass diese unfreiwillig pausiert, wenn sie gerade am meisten zur Wärmeverteilung gebraucht würde

    Verbesserungspotential:

    - Schalten von 6x 1KW Heizpatronen-Anschlüsse einzeln anstatt größerer Blöcke

    - Optimierung der Schaltung, sodass der PV-Überschuss besser über die zwei Heizpatronen verteilt wird mithilfe der 1KW-Schritte

    - Bessere Verteilung über die Hausstromphasen, um das Ziehen von Versorgerstrom trotz PV-Überschuss zu vermeiden, wenn möglich sogar mit Phasenumschaltung der einzelnen Patronenanschlüsse (z.B. per Wechselschütz und zusätzlichem Steuer- bzw. Schaltausgang)

    - "Wetter-optimierte" Steuerung:

    -- Bei wechselhaftem oder schlechtem Wetter sollte das Warmwasser (also Speicher oben/Patrone 1) immer erhitzt bzw. auf Temperatur gehalten werden

    -- Heizungswasser sollte dennoch angewärmt werden, um den Verbrauch des Nachtstroms zu begrenzen

    -- OPTIONAL: Automatisches Umschalten der Nachtstrom-Patrone auf Tagstrom bei sehr hohem PV-Überschuss und Einbindung in Energieflussrelais

    Ideen zur Umsetzung - kleine Umsetzung:

    - Nutzung der 2x 0bis10V-Gleichstrom-Ausgänge des Ziehl über eine Raspberry-Lösung (Eingänge und Schaltaktor-Ausgänge am Raspberry) um weitere ein bis zwei 1KW-Schaltstufen zu gewinnen

    Ideen zur Umsetzung - große Umsetzung:

    - Vollständiges Ersetzen des Ziehl durch Raspberry mit installierter Haussteuerungssoftware

    -- Relais(-Ausgänge):

    --- mit mindestens 6, besser 10 Schaltausgängen (Relais 230V) für Schalten der 6x 1KW-Heizpatronen-Stufen bzw. deren vorgeschalteter Schütze

    --- optional 3 besser 4-6 Relais zum Schalten der Umwälzpumpe und Wechsel-Schützen für Phasenumschaltung von 3x 1KW-Heizpatronen-Stufen

    -- Eingänge:

    --- mit mindestens 3x Messeingängen (Spannungsmesser / V) für Erfassung des Stromüberschusses am Hausanschluss

    --- optional weitere Messeingänge für Temperaturfühler und Lichtsensoren

    -- Busanbindungen (jeweils sofern umsetzbar):

    --- I2C-Ausgang für Ansteuerung von Laderegler/Ladegerät für Elektroauto (muss man ja für die Zukunft bedenken)

    --- Schnittstelle zu parallel zum Hausstromnetz geschaltetem Batteriespeicher (falls es sich zukünftig lohnt es umzusetzen)

    --- 3x Schnittstelle zu Wechselrichtern (KACO und Growatt)

    --- RS232/485 ModBus

    --- 1-Wire-Anbindung

    --- ZigBee-Anbindung

    -- Nutzer-Ausgabe:

    --- Web-Interface auf dem PI mit Steuerungs- und Konfigurationsmöglichkeit

    --- ganz optional: kleines Display und Tasten für manuelle Relais-Steuerung

    - EInsatz einer Haussteuerungssoftware auf dem PI

    Bereits angeschaute Relais-HATs, von denen ich keine Ahnung habe, ob die nutzbar sind:

    - https://www.welectron.com/Waveshare-15423-RPi-Relay-Board-B

    - https://www.unipi.technology/products/unipi…ySlug=unipi-1-1

    Wen haben wir schon gefragt:

    - mindestens 4 Elektriker aus der Umgebung, die alle abgewunken haben und teils über die bisherige Lösung bereits staunen (nicht negativ gemeint, da es alles echt gute Elektriker sind)

    - Bekannte und Kumpels, teils mit Haussteuerungen, die alle abgewunken haben

    Fragen über Fragen:

    - Welche HATs könnten sich für die oben genannten Anforderungen bzw. Ideen eignen?

    - Welche Hausautomatisierungslösung könnt Ihr empfehlen, die auch Dummies konfiguriert bekommen und zu den HATs die Ihr vorschlagt kompatibel sind?

    - Kann man Logiken in den Haussteuerungssoftwares abbilden, um z.B. je nach Stromphasen-PV-Überschuss die sinnvollsten Relais zu schalten?

    - Wie könnte man eine Steuerung mit Wettervorhersage (aus Internet) und zusätzlichen Wettersensoren (tatsächliches Wetter) integrieren, um den Heizwasserspeicher besonders im Winter sinnvoll "vorzuladen", um nicht Kaltwasser beim Duschen als Abhärtung nutzen zu müssen?

    - Was würdet Ihr anders machen oder habe ich wichtige Punkte vergessen und nicht beachtet?

    - Kennt Ihr ansonsten eine professionelle Lösung, die nicht gleich wieder nur für den Steuerungscontroller/Energieflussrelais 1000€ kostet?

    Ich hoffe Ihr könnt mit den Infos und Fragen was anfangen und hoffe auf viele Antworten. Falls Ihr zu einzelnen Punkten Ideen habt, freue ich mich auch dabei über Antworten, da vielleicht viele kleine Bausteine eine ganze Lösung ergeben :danke_ATDE: .

    Den PI könntest du vielleicht nehmen, um die Ausgabe des Relais schöner zu visualisieren.

    Das ist der Plan, um die 2 vorhandenen Patronen, sprich 6 einzelne KW der einzelnen Phasen, besser zu regeln.

    Mit dem Ziehl lässt es sich nicht so genau einstellen. Weil die Messung über 3 Phasen erfolgt und wenn ein Abnehmer im Haus angeht und immer noch genügend gesamt KW gemessen werden, obwohl ein Phase schon im +arbeitet, zählt der Stromzähler. Er skaliert den eingespeisten und verbrauchten Strom nicht. Heisst, ich zahle Strom obwohl eigentlich auf der anderen Seite einspeise.

    Hallo

    Bin neu hier und heisse Uwe

    habe mir ein raspberry 4 zugelegt und bin damit absolut unerfahren.

    Habe eine Solaranlage auf dem Dach und nutzte den Strom für meine Heizung und Hausstrom, Rest wird verkauft. Betreibe die Heizung mit Pufferspeicher (Wasserführend) 2Heizpatronen jeweils 3 kW und das wird gesteuerte mit einem Energieflussrelais EFR4000 IP über Stromwandlerauf drei Phasen. Mein Problem ist, es hat nur 3 Ausgänge und somit kann ich nicht den Strom effektiv nutzen. Ich würde gern jeden einzelnen KW, der auf den Phasen anliegt in die Patronen speisen

    Jetzt meine Idee, es mit dem Raspberry zu probieren und das Energieflussrelais EFR4000 zu ersetzen.

    Hat jemand eine Idee, oder gibt es was vergleichbares, wie ich die einzelnen Phasen im Schaltschrank auslesen kann und dem Pi die Einschaltwerte für die Phasen der Patronen vorgeben kann.

    Mir raucht jetzt schon der Kopf nur beim Schreiben. Wenn man das ganze weiter spinnt, denke mal, könnte man ein E Auto auch noch laden.

    Schon mal im voraus Danke für Vorschläge Uwe