Hallo Miteinander, ich habe zu dem Thema schon seit einiger zeit gesucht, aber nichts eindeutiges gefunden, bzw immer nur eine Seite der Lösung meines Problems gefunden. Ich selber bin was Elektronik angeht ein ziemlicher Laie, habe im Studium nur Grundlagen von Mikrocontrollern gehabt und etwas C++ programmierung. Ich würde dennoch gerne folgendes Projekt realisieren: Ich bin dabei eine großflächige Solarthermieanlage auf mein Dach zu montieren, es handelt sich hierbei um 20qm verteilt auf zwei parallele Stränge a 5 platten. Diese sind an einem plattenwärmetauscher und einer pumpstation mit Notkühlung angebunden welche den Solekreis schließen. Da ich als Pufferspeicher erst einmal nur 1000l Schichtleitspeicher zur verfügung habe ist die Solaranlage im sommer massiv überdimensioniert. Deswegen die Pumpstation mit Notkühlung, im Grunde kann man sich den Solekreislauf wie einen Kühlmittelkreislauf im KFZ vorstellen, die Sole wird von der Pumpe im kreis gepumpt und wenn im Rücklauf die Temperatur über 87°C steigt wird von einem normalen Thermostaten ein alternativer kreis geöffnet, welcher das Wasser über einen großen kühlter zieht. Dieser kühler führt also im falle einer fehlenden Abnahme der Wärme durch den Plattenwärmetauscher die überschüssige Temperatur an die Umgebungsluft ab. Die Pumpe für diesen Kreislauf muss zwei Kriterien erfüllen: zuverlässig bei sonne laufen und die nötige Fördermenge schaffen (welche Abhängig von der Sonnenstrahlung ist, aber unkritisch aufgrund der Systemtrennung über den PWT) und die hohen Temperaturen um Solekreis aushalten. Ich hätte den Solekreis gerne autark, damit auch bei Stromausfall keine Stagnation eintreten kann, gleichzeitig bietet es sich absolut an, die Energie für die Zirkulation aus Photovoltaik bereit zu stellen, weil somit eine Regelung und Abschaltung der Pumpe unnötig ist, sie läuft wenn die sonne scheint und fertig. Als Umwälzpumpe Eignet sich die Pierburg CWA 50 oder Bosch pce aus der KFZ-Industrie. Beide Pumpen laufen auf 12V-16V DC spannungsniveau und haben in etwa 50W. Beide liefern den von mir benötigten Volumenstrom im Maximalpunkt (maximal zulässiger Volumenstrom im Kollektor 1500l/h bei meiner Verschaltung). Ich würde diese pumpe gerne direkt von einem Photovoltaikpaneel mit zB 100w Leistung betreiben, jedoch brauche ich eine Steuerung welche folgendes können sollte: 1. Den PWM-Eingang oder LIN-Bus der Pumpe abhängig von der durch das Photovoltaikpaneel zur Verfügung gestellte Leistung ansteuern um diese Leistung effizient zu nutzen (Im Grunde ne art MPP-tracking mit pwm Ansteuerung der pumpe als Ausgang?!) 2. Eine Zwangsabschaltung der Pumpe wenn ein Temperatursensor weniger als 5 °C am Plattenwärmetauscher ausgibt (wegen Frostgefahr im PWT-Heizungskreis) 3. Eine Begrenzung der maximalen Spannung an der Pumpe auf die höchste zulässige Spannung. Nice to have wäre noch eine Lüftersteuerung die bei entsprechender Temperatur eine Durchströmung des Kühlers mit Umgebungsluft realisiert, das ist aber auch so recht einfach zu lösen. Meine Frage an Euch ist: Gibt es so etwas vielleicht schon fertig? und wenn nein, wie würdet ihr so eine Steuerung aufbauen? Zur Pumpe von Pierburg gibt es online eine Erklärung wie man sie via PWM ansteuern kann: http://webpages.charter.net/n8nxf/EVTV%20Pierburg%20CWA-50%20Coolant%20Pump.pdf Viele Grüße, Thibaut
Thibaut R. schrieb: > Als Umwälzpumpe Eignet sich die Pierburg CWA 50 oder Bosch pce aus der > KFZ-Industrie. Nur mal als kleine Anregung: Eine KFZ Wasserpumpe ist normalerweise als Verschleißteil konzipiert und hat eine Lebensdauer von max. 2000-5000 Stunden. Das heisst die kann bei deiner Anwendung in 2-3 Jahren locker erreicht werden. Nicht unbedingt das was du bzgl. Zuverlässigkeit erreichen willst.
Daten aus deinem Link: Flow rate: 0 – 30 LPM Lifetime: 6,000 hrs Thibaut R. schrieb: > Beide liefern den von mir benötigten Volumenstrom im > Maximalpunkt (maximal zulässiger Volumenstrom im Kollektor 1500l/h bei > meiner Verschaltung). Noch schlimmer. Diese Pumpen sind meines Erachtens nicht vollastfest. Wie lange läuft denn ein Motor in einem PKW unter Vollast? Länger als ein paar Minuten nie, so leer ist keine Autobahn. Wenn du die also ständig über Stunden (Mittagszeit) in Vollast betreibst dann wage ich zu bezweifeln daß die auch nur die angegebenen 6000h schafft. Wenn dann würde ich mich zumindest nach Pumpen umsehen, die in Industriemotoren oder zumindest LKW Motoren benutzt werden.
Thibaut R. schrieb: > Die Pumpe für diesen Kreislauf muss zwei Kriterien erfüllen: zuverlässig > bei sonne laufen und die nötige Fördermenge schaffen (welche Abhängig > von der Sonnenstrahlung ist, aber unkritisch aufgrund der Systemtrennung > über den PWT) und die hohen Temperaturen um Solekreis aushalten. > Ich hätte den Solekreis gerne autark, damit auch bei Stromausfall keine > Stagnation eintreten kann, gleichzeitig bietet es sich absolut an, die > Energie für die Zirkulation aus Photovoltaik bereit zu stellen, weil > somit eine Regelung und Abschaltung der Pumpe unnötig ist, sie läuft > wenn die sonne scheint und fertig. Die ideale Pumpe nennt sich "Schwerkraft und thermische Ausdehnung". Damit kann man eine schöne Thermosiphonkühlung bauen.
Schreiber schrieb: > Die ideale Pumpe nennt sich "Schwerkraft und thermische Ausdehnung". > Damit kann man eine schöne Thermosiphonkühlung bauen. Das stimmt, aber dann muss auch das Bauliche dazu passen. Leider sind meist die Kollektoren über dem Speicher, wäre auch blöd die unter das Haus zu bauen, da ist zu viel Schatten :-)
Thibaut R. schrieb: > Als Umwälzpumpe Eignet sich die Pierburg CWA 50 oder Bosch pce aus der > KFZ-Industrie. Beide Pumpen laufen auf 12V-16V DC spannungsniveau und > haben in etwa 50W. Beide liefern den von mir benötigten Volumenstrom im > Maximalpunkt (maximal zulässiger Volumenstrom im Kollektor 1500l/h bei > meiner Verschaltung). Die üblichen Heizungsumwälzpumpen laufen nicht nur mit Wechselstrom, sondern auch mit Gleichstrom, 320V DC sind ideal. Möglich macht das der (zwecks Senkung des Stromverbrauchs) in die Pumpe eingebaute Umrichter. ...gibt auch noch einige ältere Pumpen (ohne Elektronik) die nur mit wechselstrom laufen, aber sowas verbaut heute keiner mehr.
Hi Miteinander, Danke für die Anregungen :) Leider haben die modernen Hocheffizienzpumpen keinen besseren Ruf als die von der KFZ industrie... der Pumpentyp der Bosch PCE und Pierburg CWA ist im Grunde die selbe technologie wie die genannten Hocheffizienten pumpen. Dennoch ist es interessant dass diese wohl auch mit Gleichstrom geht, gibt es hier möglichkeiten einzugreifen und das spannungsniveau zu beeinflussen? 230V wären ein bischen viel um es mit einem 100W modul direkt zu erzeugen. Ich habe hier noch eine Wilo stratos pico bei der die platine komplett abgesoffen ist, vieleicht kann man diese ja wieder wecken. Was den Schwerkraftumlauf angeht, der Plattenwärmetauscher der die Wärme abnimmt befindet sich sogar tatsächlich auf etwas höherem Niveau als die paneele, jedoch gehe ich davon aus, das der innere Strömungswiderstand in den filigranen Röhrchen der Panele zu hoch ist und die Sole zu dick. Grüße, Thibaut
Thibaut R. schrieb: > Leider haben die modernen Hocheffizienzpumpen keinen besseren Ruf als > die von der KFZ industrie... der Pumpentyp der Bosch PCE und Pierburg > CWA ist im Grunde die selbe technologie wie die genannten > Hocheffizienten pumpen. > Dennoch ist es interessant dass diese wohl auch mit Gleichstrom geht, > gibt es hier möglichkeiten einzugreifen und das spannungsniveau zu > beeinflussen? 230V wären ein bischen viel um es mit einem 100W modul > direkt zu erzeugen. Die hocheffizienten Heizungspumpen sind normalerweise zuverlässig und haltbar, allerdings nicht so haltbar wie die normalen Heizungspumpen. Magnetischen Schlamm oder Dreck im Wasser mögen diese Pumpen allerdings gar nicht. Ein Schlammabscheider vor der Pumpe ist überaus ratsam. Übrigens brauchen die beim Betrieb mit Gleichstrom nicht 230V sondern 320V. Wegen dem eingebauten Brückengleichrichter... Noch einfacher wäre es aber einen handelsüblichen Wechselrichter an das Solarmodul anzuschließen und eine "normale" Heizungspumpe zu verwenden. Thibaut R. schrieb: > Was den Schwerkraftumlauf angeht, der Plattenwärmetauscher der die Wärme > abnimmt befindet sich sogar tatsächlich auf etwas höherem Niveau als die > paneele, jedoch gehe ich davon aus, das der innere Strömungswiderstand > in den filigranen Röhrchen der Panele zu hoch ist und die Sole zu dick. Den Wärmetauscher weiter nach oben verlegen? Wenn nicht, messen und rechnen. Eine leichte Dampfblasenbildung im Kühlmittel fördert den Umlauf, das funktioniert nach dem Prinzip Mammutpumpe, auch bekannt von Kaffeemaschinen. Das kann man auch in einem geschlossenen Kreislauf anwenden.
Schreiber schrieb: > Thibaut R. schrieb: >> Leider haben die modernen Hocheffizienzpumpen keinen besseren Ruf als >> die von der KFZ industrie... der Pumpentyp der Bosch PCE und Pierburg >> CWA ist im Grunde die selbe technologie wie die genannten >> Hocheffizienten pumpen. >> Dennoch ist es interessant dass diese wohl auch mit Gleichstrom geht, >> gibt es hier möglichkeiten einzugreifen und das spannungsniveau zu >> beeinflussen? 230V wären ein bischen viel um es mit einem 100W modul >> direkt zu erzeugen. > > Die hocheffizienten Heizungspumpen sind normalerweise zuverlässig und > haltbar, allerdings nicht so haltbar wie die normalen Heizungspumpen. > Magnetischen Schlamm oder Dreck im Wasser mögen diese Pumpen allerdings > gar nicht. Ein Schlammabscheider vor der Pumpe ist überaus ratsam. Schlamm sollte im Primärkreis überhaupt kein Thema sein, es wird hier keine eisenhaltigen Werkstoffe geben (vom Plattentauscher aus V2A abgesehen), die Rohrleitungen sind alle kupfer, fittinge wo nötig, sind aus Rotguß, das thermostat und der Notkühler sind Aluteile. > > Übrigens brauchen die beim Betrieb mit Gleichstrom nicht 230V sondern > 320V. Wegen dem eingebauten Brückengleichrichter... > Noch einfacher wäre es aber einen handelsüblichen Wechselrichter an das > Solarmodul anzuschließen und eine "normale" Heizungspumpe zu verwenden. Ok, verstehe, aber bei einem einfachen wechselrichter hätte ich das problem, dass ich die pumpe nicht in ihrer leistungsaufnahme an die einstrahlung des Panels anpassen kann. Der Gedanke ist ja bei der Geschichte, dass ich ein Pumpe möchte welche in ihrer Leistung der Sonneneinstrahlung folgt, anderenfalls bräuchte ich deutlich mehr solarfläche um auch im schwachlichtbetrieb noch die pumpe laufen zu lassen, wo sie dann aber wiederum eigentlich zu schnell laufen würde. Um die Zuverlässigkeit der Pumpen zu erhöhen wäre auch ein Parallelbetrieb zweier Pumpen denkbar, mit Rückschlagventilen ausgestattet sollte das kein Thema sein. Diese Pumpen sind wirklich superbillig zu bekommen und die Verfügbarkeit wird in den nächsten Jahren noch weiter steigen weil die ganzen Turbo-kisten von VW und BMW die drin haben und diese Fahrzeuge ja schon für den Mülleimer gebaut werden (die Pumpe ist deutlich haltbarer als die Maschine ;) ) Auch nett bei den dingern ist ihre Diagnosefähigkeit, ähnlich den heutigen Hauspumpen haben sie umfangreiche sensor-möglichkeiten verbaut und geben via BUS schnittstelle infos über ihren zustand weiter. Es wäre als auch möglich zb einen alarm bei Fehlern zu schalten und eine zweite pumpe dann als Reserve zu schalten. > Thibaut R. schrieb: >> Was den Schwerkraftumlauf angeht, der Plattenwärmetauscher der die Wärme >> abnimmt befindet sich sogar tatsächlich auf etwas höherem Niveau als die >> paneele, jedoch gehe ich davon aus, das der innere Strömungswiderstand >> in den filigranen Röhrchen der Panele zu hoch ist und die Sole zu dick. > > Den Wärmetauscher weiter nach oben verlegen? Wenn nicht, messen und > rechnen. Eine leichte Dampfblasenbildung im Kühlmittel fördert den > Umlauf, das funktioniert nach dem Prinzip Mammutpumpe, auch bekannt von > Kaffeemaschinen. Das kann man auch in einem geschlossenen Kreislauf > anwenden. Den Plattentauscher zu versetzen wäre jetzt ziemlich aufwändig, weil er im Kniestock eingeplant ist wo er im Innenraum nicht stört, der Dachstuhl ist ausgebaut. auch würde mir die beschriebene Blasenpumpe erst helfen wenn das Medium am sieden ist, was zwar toll für den Wärmeübergang und die pumpleistung ist, aber schlecht für das Solarmedium und erst bei relativ hohen temperaturen eintritt, somit würde das im hochsommer sicher funktionieren, im Winter und der Zwischenjahreszeit aber nicht.
Hallo, was ist draus geworden? Läuft die CWA-Pumpe? Ich würde auch eine betreiben wollen, aber welche PWM-Form benötigt wird, konnte ich bis jetzt noch nicht herausfinden. Wer weiß da mehr? Vielen Dank.
Die Pumpen haben idR einen Bereich unten und einen Bereich oben im pwm, der was besonderes macht. Abschalten oder Nachlauf konfigurieren oder sowas. Dazwischen z.b. 20 und 80% lässt sich die Drehzahl einstellen. Die Pumpen mögen keinen Trockenlauf und schalten dann evtl ab. Lebensdauer wie beschrieben sehr begrenzt.
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