Das ist ein Bastelprojekt mit einem Bekannten, Geld knapp.
Ihm stehen 10-12 alte Panels zur Verfügung, Uₒ max.120V/ I max. je 1A.
Im Haus sind 2 Boiler hintereinander geschaltet, der erste läuft auf
Nachtstrom (max. 3,6kW) und der zweite immer. Nachtstrom kostet
Schaltuhr- und Zählermiete schon ca. 18€ + den Strom, das soll weg.
Idee: Die ganzen Panels ans Haus bappen, alle parallel, und an den
ersten Boiler statt dem Nachtstrom.
Problem: Wie schalte ich sehr sicher und kostengünstig bei
Maximaltemperatur ab? Der Thermostat kann laut Aufschrift nur AC, wäre
also nur zum steuern zu gebrauchen.
Ansatz: Hab noch paar alte DIL40 Hilfsschütze. Je 2 Schließer in Reihe
für Plus und minus?
Da Heizspiralen ziemlich bösartige transmission lines sein können, würde
ich eher auf elektronische Schaltelemente verzichten. Kann man alles
abfangen weiß ich. Aber simpel ist eher sicher, oder? Hätte sogar noch
ca. 20 passende IGBTs da, grad nen Plasma-TV geschlachtet. Der Haken ist
aber, daß ein wegen Elektronikfehler überkochender Boiler keine gute
Idee ist.
Hm,
würde ich gar nicht selber machen, wenn da was schief läuft dann machst
du den Geldbeutel auf!!!
Da is nix mehr mit locker flockig sondern es läuft knallhart auf einen
Rechtsstreit hinaus!
Kauf was fertiges und Ruhe ist!
https://www.my-pv.com/de/produkte/elwa
Gruß
Da der Strom aus den Paneelen ja eh umsonst ist, würde ich nen einfachen
Wechselrichter vorsehen, welcher AC draus macht. Dann kann der Boiler
1:1 verwendet werden. Fertsch.
Kann ja auch ein US-Land Inverter sein, der 120V ausspuckt. Dein Problem
ist (bleibt) aber, dass der Boiler trotzdem noch zu viel Leistung ziehen
möchte. Dein Paneele liefern mit Ach und Weh 800W, der Boiler zieht bei
120V noch locker 1800W. Mit etwas Glück lässt er sich auf 2000W (230VAC)
umklemmen, dann sind es noch 1000W.
Der Thermostat ist übrigens nur Teil des Problems: Es gibt noch einen
zweiten, fest eingestell/eingebaut, welcher den Berstschutz wg
*berhitzung sicherstellen soll.
Zielführender wäre es wohl, auch den Boiler, oder zumindest die
Schaltorgane, gegen DC-Typen zu tauschen.
Aus kürzlich gemachter Erfahrung (gleiche Problemstellung) weiss ich,
das selbst Relais für 40A/250VAC Gleichstrom nicht trennen können, wenn
es wie bei mir 140V/4A sind. Das zieht zwei kräftige Lichtbögen in
schöner grüner Farbe im Relais und schaltet nicht ab.
Ich habe deswegen aus 2 antiseriellen IGBTs eine Schaltung gebaut, die
sowohl AC als auch DC trennen kann. Dabei liegt die Masse der 12V
Hilfsspannung an den beiden verbundenen Emittern der IGBT. Die +12V
gehen über den Thermostat und liefern die Gatespannung. Eine zusätzliche
Einwegthermosicherung kann als doppelter Boden dienen.
Welche Panels haben U_0 = 120V ?
Sind da 200 Solarzellen in Reihe geschaltet? Sehr suspekt.
Wenn deine Heizspirale im Boiler durchlegiert ist, entsteht dann nicht
Knallgas und dann kann alles in die Luft gehen?
Ich würde auch einen WR davorhauen und eventuell Nulleinspeisung
versuchen.
Durch das Ende der Einspeisevergütung kommen ja genug alte WR auf den
Gebrauchtwarenmarkt, die man dafür nehmen könnte.
Timo N. schrieb:> Welche Panels haben U_0 = 120V ?> Sind da 200 Solarzellen in Reihe geschaltet? Sehr suspekt.
Überhaupt nicht suspekt. Bei mir sinds 4 Stück 35V Panels in Reihe.
Also.
Der für Solar angedachte erste Boiler hat natürlich ein Kombithermostat
mit Übertemperaturauslösung. Der eignet sich z.B. zum 2-poligen
ansteuern eines 230V-Schützes. Mit der Verwendung aller 4 Kammern denke
ich, in ausreichender Sicherheitsklasse zu landen.
Panels sind kostenlose alte CIGS, deren Strom und Leerlaufspannung sind
halt so. Davon stehen so 30 zur Verfügung, aber Platz ist nur für die
besten 10-12 davon.
Vermutlich wird die Solarleistung nicht ausreichen, um auf
Maximaltemperatur zu kommen (Δt 70K, 80l). Außer es ist Sommer und alle
sind unterwegs.
Matthias S. schrieb:> das selbst Relais für 40A/250VAC Gleichstrom nicht trennen können
Auch durch 4 Kammern geführt?
APW schrieb:> https://www.schuetze24.com/...
Unsinn, da stehen keinerlei Angaben für das Schalten von Gleichstrom im
Datenblatt.
Matthias S. schrieb:> Aus kürzlich gemachter Erfahrung (gleiche Problemstellung) weiss ich,> das selbst Relais für 40A/250VAC Gleichstrom nicht trennen können,
!!!!
Helge schrieb:> Vermutlich wird die Solarleistung nicht ausreichen, um auf> Maximaltemperatur zu kommen (Δt 70K, 80l). Außer es ist Sommer und alle> sind unterwegs.
Denke über den nach:
Roland E. schrieb:> Kann ja auch ein US-Land Inverter sein, der 120V ausspuckt. Dein Problem> ist (bleibt) aber, dass der Boiler trotzdem noch zu viel Leistung ziehen> möchte.
Ich fürchte, dass Deine statische Last bei geringer Besonnung die
Solarpaneele soweit 'überlastet', dass Du keine verwertbare Leistung
mehr bekommst.
Helge schrieb:> ...>> Vermutlich wird die Solarleistung nicht ausreichen, um auf> Maximaltemperatur zu kommen (Δt 70K, 80l). Außer es ist Sommer und alle> sind unterwegs.> ...
Täusch dich mal nicht. Die Endtemperatur hängt eher von der Heizdauer
denn der Heizleistung ab. Es muss nur der Wärmeverlust ausgeglichen
werden.
Unser StiebelEltron hat bei 85°C einen angegebenen Verlust von 1kWh/Tag
[1]. Dh, so lange ich dort mindestens eine kWh pro Tag reinheize,
erwärmt er sich in Summe über die Ausgangstemperatur.
Deine Paneele sollen etwa 800W liefern, das bedeutet nach nur einer
reichlichen Stunde ist der Boiler schon mal wieder aufgewärmt. Jede
Minute mehr erwärmt das Wasser mehr.
Bsp: 80l sind bei 3000W in ~45Minuten auf 55°C. Runtergebrochen auf
deine Paneele sind das 3h Sonnenscheindauer...
[1]Real betreibt man einen Boiler sinnvoll bei etwa 55°C..
Das ist schon klar. Meist ist aber jemand da, es wird gekocht, Hände
gewaschen, geduscht, gespült, gebadet. Was der erste Boiler in der Reihe
nicht aus der Sonne holt, macht der zweite. Die Heizleistung kann ich
durch die 2 derzeit parallelen Heizwendeln abändern, um den Ertrag zu
maximieren.
Zu Lichtbogen: Hier eine Grafik ungefährer Brennspannungen
http://www.myelectricengine.com/info/plasma-physics-2/plasma-physics.html
Bei Spitze 8A und 3mm Abstand je Kontakt lese ich daraus 30V je kontakt,
also pro Kammer des DIL40 ca. 60V (deswegen löscht auch eine Kammer
allein keine 140V, s.o.). Ich will die Gleichspannung durch 4 Kammern
führen, das ergäbe eine Lichtbogenpannung von 240V, also 2 x die 120V
maximale Leerlaufspannung (berechnet auf -25°C Paneltemperatur).
Noch irgendwo ein Denkfehler?
Matthias S. schrieb:> Überhaupt nicht suspekt. Bei mir sinds 4 Stück 35V Panels in Reihe.
Ja 4 Panels in Reihe wäre ja logisch. Aber ist das auch EIN Modul? Ich
habs noch nicht gesehen. Wenn du es schon gesehen hast, ok. Dann gibts
das anscheinend.
Manfred schrieb:> APW schrieb:>> https://www.schuetze24.com/...> Unsinn, da stehen keinerlei Angaben für das Schalten von Gleichstrom im> Datenblatt.
Im PDF steht das nicht, da hast du recht.
Aber hast du dir die Seite genau angesehen?
Da stehen unten noch weitergehende Angabe u.a. zu DC1/DC3-Lasten pro
Kontakt und bei 3 Kontakten in Reihe bei versch. Spannungen. Da sieht
man auch, dass das Schaltvermögen selbst bei "dicken" Schützen bei nur
einem geschalteten Kontakt rapide mit steigender DC-Spannung abnimmt.
https://www.schuetze24.com/leistungsschuetze/3-polig/leistungsschuetz-k3-10#dc1
Mag sicher auch irgendwo spezielle (teuere) DC-Schütze geben, die das
einpolig können.
Zur Klarstellung:
Wer welches Schütz wo einbaut ist auch selbst dafür verantwortlich.
Ich gebe hier nur Hinweise auf eine Seite, wo für die jeweiligen Relais
umfangreiche Angaben u.a. auch zur DC-Schalterei gemacht werden.
>> Matthias S. schrieb:>> Aus kürzlich gemachter Erfahrung (gleiche Problemstellung) weiss ich,>> das selbst Relais für 40A/250VAC Gleichstrom nicht trennen können,>> !!!!
Hat Matthias mehrere Kontakte seriell geschaltet oder nur 1-fach?
Es geht definitiv mit namhaften Schützen. Das habe ich beruflich gemacht
und es hat jahrelang gehalten.
Soweit ich mich erinnere, waren das Siemens Schütze, bei den im
Datenblatt gaaaanz unten genau diese Anwendung beschrieben wurde. Da war
sogar eine Tabelle mit der Anzahl der Kammern versus Höhe der DC.
APW schrieb:>> Matthias S. schrieb:>>> Aus kürzlich gemachter Erfahrung (gleiche Problemstellung) weiss ich,>>> das selbst Relais für 40A/250VAC Gleichstrom nicht trennen können,>>>> !!!!>> Hat Matthias mehrere Kontakte seriell geschaltet oder nur 1-fach?
Wahrscheinlich letzteres: 140VDC @ 4A = oberhalb des DC Trennvermögens
der meisten vglb. spezifizierten AC Kontakte. Dabei zählt - ungelogen -
jede Kleinigkeit. Der selbe Kontakt hätte evtl. 4A/120VDC oder
3A/140VDC
trennen können - in der Kombination war es ums Haar zu viel.
Zwei davon in Reihe hätten's also mit absoluter Sicherheit gekonnt.
Armin X. schrieb:> Die passenden Schütze gibts von Schaltbau und Albright.> Die haben immer Lösch- bzw Blasmagnete an der Funkenkammer. Selbst bei> nur 48 und 80V.
Ich "mag" die auch, aber siehe oben.
ACK schrieb:> Zwei davon in Reihe hätten's also mit absoluter Sicherheit gekonnt.
...wenn sie zur rechten Zeit gemeinsam schalten. Bei Relais bin ich mir
relativ sicher, dass nie alle Kontakte auf den Punkt genau schalten.
oszi40 schrieb:> ACK schrieb:>> Zwei davon in Reihe hätten's also mit absoluter Sicherheit gekonnt.>> ...wenn sie zur rechten Zeit gemeinsam schalten. Bei Relais bin ich mir> relativ sicher, dass nie alle Kontakte auf den Punkt genau schalten.
Ich bin mir sogar sicher daß sie das nicht tun - und danke für Deinen
Einwurf. Je mehr sich der Schaltzeitpunkt unterscheidet, um so mehr
steigert sich die Belastung des zuletzt abschaltenden Kontakts.
D.h. es funktioniert zwar, aber kann je nach zeitl. Unterschied (und
natürlich genauer Belastung) einen Kontakt wesentlich früher übern
Jordan schicken.
> Bei Relais
Im Fall des Falles also die Kontakte eines Mehrphasenschützes oder
Kammrelais zu nutzen ist also viel ratsamer als zu versuchen zwei
oder mehr Relais zugleich zu betätigen (das wird m.o.w. scheitern).
Nochmal danke, ein wichtiger Punkt.
oszi40 schrieb:> ACK schrieb:>>> Zwei davon in Reihe hätten's also mit absoluter Sicherheit gekonnt.>> ...wenn sie zur rechten Zeit gemeinsam schalten. Bei Relais bin ich mir> relativ sicher, dass nie alle Kontakte auf den Punkt genau schalten
Ich fürchte, dass der Zeitpunkt, wann welcher Kontakt aufreißt, bei
120VDC und 8A keine nennenswerte Rolle spielt.
Sowie ein Fünkchen entsteht hast Du ein Plasma mit geringem Widerstand
welcher nicht ausreicht einen ausreichend hohen Spannungsabfall
entstehen zu lassen damit der Lichtbogen erlischt. Immerhin kann man bei
8A und deutlich weniger Spannung schon Wigschweißen.
der Ri einer üblichen PV Anlage variiert zwischen 200 und 10 Ohm je nach
Sonne, das wird ein interessantes Projekt bei dem bestimmt was hops
gehen wird denn der Ri deiner Heizspirale ist immer gleich und
entsprechend verteilt sich die Verlustleistung.
Thomas R. schrieb:> Zwei Kontakte in Reihe sollten für 120Volt DC jobben.
Ich hatte weil es nur zum testen war einen B16 Automat zwischen solar
und Wechselrichter. Ca 130V Dc gut 1kW. Ich habe den Automat
abgeschaltet und es fing an zu brutzeln und Rauch stieg auf. Nach gut 5
Sekunden war dann ruhe. Der b16 Automat war danach nichtmehr brauchbar.
Dc Spannungen sind echt anders aggressiv.
S. M. schrieb:> Thomas R. schrieb:>> Zwei Kontakte in Reihe sollten für 120Volt DC jobben.>> Ich hatte weil es nur zum testen war einen B16 Automat zwischen solar> und Wechselrichter. Ca 130V Dc gut 1kW. Ich habe den Automat> abgeschaltet und es fing an zu brutzeln und Rauch stieg auf. Nach gut 5> Sekunden war dann ruhe. Der b16 Automat war danach nichtmehr brauchbar.> Dc Spannungen sind echt anders aggressiv.
Siehe Anhang.
Naja. Maximalstrom ist halt 8A, Leerlaufspannung 120V bei -25°. Das sind
die Grenzwerte. Die Panels haben Nennstrom 1,05A bei Normbedingungen,
das ganze ist auf 1.000m Höhe. Ich erwarte bei Sonne, daß sich das ganze
einpendelt bei ca. 80-95V und 5-6A, also grob 400..600W. Bei wenig
Einstrahlung halt noch ca. 60V und 4A, entspricht 250W. Das wäre nicht
mal allzu weit vom MPP entfernt. Es reicht also simples zuschalten, wenn
der 1. Boiler Wärme aufnehmen kann. Das kann auch der Dorfelektriker
richten, falls nötig.
Zwei Randnotizen:
a) Bei Solarpanelen soll der optimale Leistungspunkt, d.h.
Lastwiderstand stark von Bestrahlung abhängen. Ggf ist der konstante
Widerstand des Boilers gar keine so gute Idee.
b) Wäre es eine passende Alternative, bei Nenntemperatur die Solarpanele
kurzzuschliessen? Wenn der Fehlerfall beim Öffnen auftritt, bleibt der
Boiler dann halt ggf. immer-aus statt immer-an.
Ansonsten:
https://www.schuetze24.com/mini-schuetze/mini-leistungsschuetze/mini-leistungsschuetz-k1-12d
150W-Glühlampe war ganz OK an so einem Panel.
Boiler-Thermostat hat nur Schließer, und Hilfsschütz mit 4 Öffnern müßte
ich erst besorgen. Hatte ich auch schon überlegt, nur daß Kurzschluß
dann gleich Auslegung auf 15A bedeutet (12 x Ik).
APW schrieb:> Ich hab mir das Datenblatt angesehen.> Dass es abgebrannt ist, ist nicht verwunderlich, eher schon, dass man es> damit überhaupt versuchten wollte.
Oh, ich habe eine ganze Charge dieser Relais, die nix gekostet haben.
Einen Versuch habe ich mir deswegen geleistet. Was tut man nicht alles
für die Wissenschaft :-P Bin aber mit meiner IGBT Lösung bisher sehr
zufrieden.
