Heizstab für PV-Überschuss

[Stefan_TR96]

Wollte hier mal kurz mein Projekt vorstellen, da ich im Netz keine brauchbare Anleitung gefunden habe wie ich den verschenkten Überschuss meines Balkonkraftwerkes in einen leistungsgeregelten Heizstab zu einem vernünftigen Preis bekomme. Die PV-Heizstäbe kosten alle ein Vermögen und sind leistungsmäßig fürs BKW weit überdimensioniert.

Läuft seit mittlerweile 2 Wochen problemlos und im Schnitt werden pro Tag um die 200W verschenkt und rund 3kW in den 250 Liter Speicher gespeist was den Warmwasserbedarf im Sommer gut abdeckt. Die Warmwassertemperatur hat sich bei um die 45 bis 50°C eingependelt. Einmal wöchentlich heize ich über den Ölbrenner auf 70°C nach um kein Problem mit Legionellen zu bekommen.

Folgende Komponenten habe ich eingesetzt:

Hoymiles HM-1500 Wechselrichter
AhoyDTU
Shelly3EM
ShellyPlugS
Stairville DS-2 RF DMX (Dimmer)
ESP8266 mit MAX485
ESP8266 mit Temperaturfühler DS18B20
230V 1kW Heizstab von Amazon im Warmwasserspeicher

Über den Shelly 3EM ermittle ich den aktuellen Überschuss der verschenkt wird.

An der "Laststeckdose" ist die PlugS und an dieser der Stairville Dimmer und an diesem der Heizstab angeschlossen.

Der ESP8266 ist über das MAX485 Modul mit dem DMX-Eingang des Stairville Dimmers verbunden und am DMX Ausgang ist ein Terminator (Endwiderstand) angeschlossen.

Der ESP8266 ist mit
ESP8266_ArtNetNode_v2
geflasht.

Ein weiterer ESP8266 liefert mir über eine Tauchhülse im Speicher die aktuelle Temperatur von diesem.
DS18B20 to MQTT

Im iobroker verarbeite ich folgende Daten:

aktuelle PV-Produktion von der AhoyDTU mittels MQTT
aktuelle Gesamtleistung (Überschuss) vom 3EM
aktuelle Speichertemperatur via MQTT
aktuelle Leistungsaufnahme Heizstab über die PlugS
Steuerung des Dimmers über den Artnet Adapter

Über ein Blockly steuere ich die Sache sinngemäß wie folgt:

Wenn die PV-Anlage mehr als meine ungefähre Grundlast (250W) erzeugt schaltet die PlugS das System ein und stellt den Dimmer auf Null dies habe ich gemacht um ständiges schalten der Steckdose zu verhindern. Der Standby Verbrauch liegt hier bei rund 2,5W

Der DMX Dimmer lässt sich in 15er Schritten (0-255) Steuern. Bei kleineren Schritten kommen die Werte unbestätigt zurück und er regelt nicht.

Im Blockly sind die Leistungsaufnahmen des Heizstabes bei DMX Werten 15, 30, 45 usw. hinterlegt. Verläuft leider nicht linear, da der Dimmer bei starker Drosselung einen schlechteren "Wirkungsgrad" hat als wenn nicht gedrosselt wird.

Wenn Überschuss vorhanden ist und dieser größer als die Differenz zur nächsten Leistungsstufe regelt der Dimmer auf die nächste Leistungsstufe. Wenn kein Überschuss vorhanden ist fährt er schrittweise in 15er Schritten zurück. Wenn die Produktion unter 250W fällt schaltet das System ab.

Hoffe hiermit einigen Leuten einen Ansatz für die Umsetzung dieses Themas gegeben zu haben.

Bei Fragen gerne melden.

LG
S

[FredF]

@stefan_tr96 Danke für die Vorstellung deines Projekts.
Kannst du was sagen, warum du zur Regelung des Heizstabes einen DMX Dimmer plus ShellyPlug genommen hast und nicht gleich einen Shelly Dimmer?

[DJMarc75]

@stefan_tr96 sagte in Heizstab für PV-Überschuss:

Über ein Blockly

Wenn Du schon hier einen Showcase lieferst dann bitte auch das Blockly zeigen (Screenshot und Code)

[MartinP]

@fredf ich habe mal auf die Schnelle geschaut:
Der Shelly dimmer2 ist mit 200 W Maximallast spezifiziert. Wenn es etwas Passendes für den 1 kW Heizstab gibt, habe ich es nicht gefunden....

[Stefan_TR96]

@martinp

wie schon von anderer Seite geschrieben bin ich mit keinem smartem Dimmer mit den Leistungen zurecht gekommen. Weder bei Shelly noch bei Zigbee was passendes gefunden. Daher bin ich auf das Teil aus der Bühnentechnik gekommen.

[MartinP]

@stefan_tr96 wie schaut denn der Power Factor des DMX Dimmers aus?
Bei einer zu schlichten Phasenanschnitt Steuerung hätte ich Angst, dass die nicht ohmsche Last dem Wechselrichter Probleme machen könnte. Aber vielleicht ist da bei Bühnentechnik Vorsorge getroffen. In direkter Nähe zu Beschallungstechnik will man auch ungerne Oberwellen und andere Umsauberkeiten auf der Netzspannung....

[Stefan_TR96]

@martinp Bislang nichts negatives mitbekommen, normalerweise merk ich sowas schnell an der Somfy Terrassenbeschattung, die ist da sehr anfällig gegenüber und verlernt bzw. verändert die Endlagenposition. Werde heute aber über den Tagesverlauf mal drüberschauen wobei bei mir tendentiell der PF sehr niedrig ist (rund 0,5).

[orfix]

@martinp
hab den im einsatz Kemo M240 Leistungsregler