Heizstab-Regelung

[Alex (Gast)]

Hallo,

ich möchte die Überschussleistung meiner PV-Anlage am Heizstab verbraten 
(max. 1400W). Dazu habe ich eine PWM- Endstufe gebaut, die von Shelly 
RGBW2 (PWM am Ausgang) sowie Node Red angesteuert wird.  Die 
Überschussleistung Pu wird aus der von PV generierter Leistung Ppv sowie 
der von Haus verbrauchenden Leistung Ph berechnet: Pu= Ppv-Ph. Dabei 
soll immer, wenn Pu vorhanden ist, der Heizstab so geregelt werden, dass 
Pu einen Wert von ca. 1 bis 5W einnimmt. D.h. so viel Leistung auf den 
Hezstab geben, dass fast die gesammte Überschussleistung verbraucht 
wird.

Nach meiner Vorstellung ist der Sollwert Psoll= 5W, Pu der Istwert und 
die Regeldiferenz err=(Psoll-Pu) eines PI-Reglers. Die Stellgröße 
y=P_Teil*err+I_Teil.

Problemm: Damit die Überschussleistung Pu heruntergestellt wird, soll 
die Heizstableistung hochgestellt werden. D.h. man hat hier einen 
inversen Wirksinn des Reglers. Die Stellgröße y des PI-Reglers wird 
jedoch kleiner, wenn die Regelgröße heruntergeregelt werden soll und 
umgekert.

Wie kommt man nun von einem direkten Wirksinn des Reglers auf einen 
inversen zum ansteuern des Heizstabes.

Bitte nur konstruktive Beiträge und keine sinnlose komentare oder 
Vorschläge!

Vielen Dank für eure Hilfe.

[Stefan F. (stefanus)]

Alex schrieb:
> ich möchte die Überschussleistung meiner PV-Anlage am Heizstab verbraten
> (max. 1400W)

Wenn du deinen 5W Heizstab mit 20% PWM ansteuerst, nimmt er pulsierend 5 
Watt auf. Wenn dein Solarpanel diese 5W liefern könnte, bräuchtest du 
keine PWM.

Das zweite Problem ist, dass deine Regelung die Zukunft vorher sagen 
können müsste, um den Verbrauch rechtzeitig herunter zu regeln.

Langer Rede, kurzer Sinn: Um einen Pufferakku wirst du nicht herum 
kommen. So wie alle anderen auch, die die gleiche Idee hatten. Und wenn 
du einen Pufferakku hast brauchst du das PWM Gedöns nicht.

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

H. H. schrieb im Beitrag #7493620:
> Schon wieder so einer...
Alex, hast du mal die Suche hier im Forum bemüht? Diese Aufgabe wird 
gefühlt allwöchentlich gelöst. Oder der Versuch einer Lösung 
unternommen...

[Alex (Gast)]

Du hast die Frage nicht verstanden. Lese den lezten Absatz...

[Michael B. (laberkopp)]

Alex schrieb:
> Wie kommt man nun von einem direkten Wirksinn des Reglers auf einen
> inversen zum ansteuern des Heizstabes.

Dein Shelly misst Einspeisung (eine negative Zahl) oder Verbrauch (eine 
positive Zahl).

Da du keine Einspeisung willst, rechnest du

neueHeizleistung=bisherigeHeizleistung-ShellyMesswert;
if(neueHeizleistung>1400) neueHeizleitung=1400;
if(neueHeizleistung<0) neueHeizleistung=0;

immer wieder neu.

Aber: dein Zähler der Stadtwerke ist schneller als deine PWM.

Schaltet die PWM ein, ziehst du 1400W für den Heizstab aus dem Netz und 
bezahlst sie.

Schaltest du PWM aus, geht die erzeugte Solarleistung unbezahlt ins 
Netz.

Spar dir also den Unsinn.

[Alex (Gast)]

Hallo Michael B vielen Dank für dein Antwort.

Due hast meine Frage

> Wie kommt man nun von einem direkten Wirksinn des Reglers auf einen
> inversen zum ansteuern des Heizstabes.

ebenfalls nicht verstanden und deswegen bezieht sich dein Antwort nicht 
darauf.

 Was den PWM angeht,  stimmt es allerdings nicht. Bei Vorhandensein von 
Überschussleistung bzw. einer Regelung ist PWM Ständig aktiv d.h. der 
Heizstab zieht ständig die Leistung und mit Sicherheit nicht über den 
Stadtwerke-Zähler...

[Wendels B. (wendelsberg)]

Alex schrieb:
> Lese den lezten Absatz...
Der lautet:
Alex schrieb:
> Vielen Dank für eure Hilfe.

??????

[Alex (Gast)]

Hallo von Lothar M, vielen Dank für dein Antwort.

Ja ,  ich habe mich bemüht und nichts gefunden.

Es gibt kein Beitrag zu meiner Frage:

> Wie kommt man nun von einem direkten Wirksinn des Reglers auf einen
> inversen zum ansteuern des Heizstabes.

Diese Aufgabe wurde von niemanden angegangen.

[Harald K. (kirnbichler)]

Alex schrieb:
> Wie kommt man nun von einem direkten Wirksinn des Reglers auf einen
> inversen zum ansteuern des Heizstabes.

Das ist kein Wirksinn, das ist Unsinn.

[Heinrich K. (minrich)]

Liebe Leute, Ihr braucht Euch gar nicht gegenseitig angiften.

Der Threadopener, erst heute neu angemeldet, ist bereits wieder 
abgemeldet. Da steht jetzt der username in kursiv und dahinter "Gast".

Der "Fall" hat sich von selbst erledigt.

[H. H. (hhinz)]

Heinrich K. schrieb:
> Der "Fall" hat sich von selbst erledigt.

Der nächste kommt bestimmt schon bald.

[Hubert G. (hubertg)]

Schade das der TO wieder weg ist.
Mich hätte die PWM-Endstufe interessiert.

[Martin S. (sirnails)]

Alex schrieb:
> Du hast die Frage nicht verstanden. Lese den lezten Absatz...

"Vielen Dank für eure Hilfe"???

[Martin S. (sirnails)]

Michael B. schrieb:
> Schaltet die PWM ein, ziehst du 1400W für den Heizstab aus dem Netz und
> bezahlst sie.
>
> Schaltest du PWM aus, geht die erzeugte Solarleistung unbezahlt ins
> Netz.
>
> Spar dir also den Unsinn.

Du sprichst hier aber von Wellenpaketsteuerung. Und die ist in der Tat 
irrsinnig. Der Stromverlauf der PWM auf Netzseite darf gar nicht so fies 
sein, denn sonst bekommen massenhaft Menschen im Umkreis Probleme.

Im Prinzip aber ist der einzige Ansatzpunkt, die Gleichspannung direkt 
von den Zellen zu verheizen. Da aber der WR das überhaupt nicht mag, und 
daraufhin nurnoch Käse macht, und jedes MPPT in die Binsen geht, braucht 
man einen WR, der eine Zwischenkreisspannung herausgibt um diese dann 
direkt zu verheizen, bevor sie als AC ins Netz gepumpt wird.

Mir wäre nicht bekannt, dass normale Wechselrichter das könnten und ich 
kann mir auch vorstellen, dass das für den WR selbst ziemliche Probleme 
macht.

Schlussendlich ist das Ergebnis immer das gleiche:

1) An der falschen Stelle gegeizt
2) n feingranulare Heizstäbe mit m Watt Leistung dynamisch voll zu, bzw. 
wegschalten.

Aber wer will schon 10+ Löcher in seinen BW-Speicher bohren?

[Heinz R. (heijz)]

Eigentlich könnte doch ein Schaltnetzteil mit PFC genau das Problem 
lösen?

Hat hier echt noch niemand was gebaut?

Wobei, ja, mit 3 Balkonzellen macht das alles keinen Sinn - und mit 20 
oder mehr Zellen braucht man sich über so was keine Gedanken mehr machen

[Manfred P. (pruckelfred)]

Heinrich K. schrieb:
> Der Threadopener, erst heute neu angemeldet, ist bereits wieder
> abgemeldet. Da steht jetzt der username in kursiv und dahinter "Gast".
>
> Der "Fall" hat sich von selbst erledigt.

Da stellt sich die Frage, nachdem Lothar M. hier gestern schon aktiv 
war, warum dieser Blödsinnsthread nicht komplett verschwindet.

Martin S. schrieb:
> man einen WR, der eine Zwischenkreisspannung herausgibt um diese dann
> direkt zu verheizen, bevor sie als AC ins Netz gepumpt wird.

Auch das hilft nichts: Egal, ob alle paar Sekunden oder mit 100 kHz, 
solange die PWM-Stufe die Last einschaltet, muß der volle Strom 
verfügbar sein. Ich sehe nicht, dass Solar und PWM sich vertragen, 
solange da kein leistungsfähiger Zwischenspeicher vorhanden ist.

[Michael B. (laberkopp)]

Heinz R. schrieb:
> Eigentlich könnte doch ein Schaltnetzteil mit PFC genau das Problem
> lösen?

Nein  PFC hebt die Spannung an. Weniger Leistung erfordert aber 
geringere Spannung. Das kann eine normale PFC nicht. Man braucht einen 
(steuerbaren) Sinusdimmer wie 
https://www.focon-showtechnic.com/Dimmer/swi108012.aspx

[Carypt C. (carypt)]

ich meine, daß die überlegung falsch ist. das ganze ist wie eine kühlung 
zu verstehen, wenn die überschußleistung(temperatur) zu hoch wird, soll 
die kühlung anspringen mit maximal 5W. soll ist doch Pu=0.

[Christian M. (likeme)]

Alex schrieb:
> der Heizstab so geregelt werden, dass
> Pu einen Wert von ca. 1 bis 5W einnimmt. D.

Sportlich, vor allem wenn der Zähler nicht genau auflöst/saldiert 
könntest du da nach einem Jahr eine böse Überraschung erleben. Auf der 
einen Seite hast du konstante Sinuseinspeisung, auf der anderen Seite 
aber PWM oder ähnliches.
Bei meiner Anlage lasse ich mindestens 500W Überschuss stehen. Es sind 
allerdings 16kW/P.

[Heinz R. (heijz)]

Christian M. schrieb:
> Bei meiner Anlage lasse ich mindestens 500W Überschuss stehen. Es sind
> allerdings 16kW/P.

ai iat es hier auch - und der Heizstab nur ein Zusatz zur (zugegeben 
aktuell noch nicht fertig installierten) Wärmepumpe