Heizstab PWM Schnittstelle

[pictop]

Hallo,

ich würde gerne wie viele aktuell einen Heizstab ankaufen, um mit überschüssigem Strom warm Wasser zu produzieren. Der Heizstab sollte über Loxone regelbar sein.

Ich habe diesen gefunden: Technische Alternative EHS-R Heizstab - 3000 W stufenlos regelbar, 01/EHS-R - Heizung und Solar zu Discountpreisen (heizungsdiscount24.de)

Wen ich das richtig verstehe, könnten ich diesen mit PWM regeln. Ist das so korrekt? PWM ist dasselbe wie Analoge Outputs, die am Miniserver gen 1 vorhanden sind oder?

Ich hatte mit PWM-Schnittstellen bis jetzt nichts zu tun und weiß nicht, welche Möglichkeiten es damit gibt.

Danke,
pictop

[ChrisR]

Soweit ich das sehe ist PWM (PulsWeitenModulation) was komplett anderes als die analogen Ausgänge der Miniserver können. Die können einfach nur von 0-10V regeln.

Wieso willst du denn überhaupt stufenlos regeln? Macht das denn Sinn?

Ich setze PWM zum Dimmen meine LED-Beleuchtung ein. Die sehen dann so aus:

https://www.ledclusive.de/dali-pwm-dimmer-4-kanal-hutschiene-4x5a-421

Grüße Chris

[pictop]

Danke! Es müsste nicht stufenlos sein. In Grunde bräuchte ich eine von Loxone regelbaren Heizstab.

[ChrisR]

Evtl. hilft dir der Beitrag weiter:

https://www.loxforum.com/forum/verkabelung-installation/120484-analogausgang-pwm-fähig

[pictop]

Danke

[hismastersvoice]

Hier wird das Thema auch diskutiert.
Benötige Hilfe bzgl. Heizpatrone ~ 4-9KW mit Loxone Miniserver und Ökofen Pellematic - loxforum.com

Ich hatte mir den Heizstab als ich mein Projekt umgesetzt habe auch angeschaut.
Mir ist nicht klar wie win PWM Signal das ganze steuern soll, außer mit der Steuereinheit die von TA kommt.

[pictop]

Danke

[hagor]

Ich hab mir den EHS-R Heizstab auch angesehen und geplant ihn mit einem Nano Motor Controller Tree anzusteuern.
Solange es keine CORA Verbindung zur Steuereinheit gibt ist der PWM Eingang frei und kann für die Ansteuerung der Heizung genutzt werden.
Aus dem EHS-R Manual:

Der Nano Motor Controller Tree kann im PWM Modus und mit 12V betrieben ein passendes 400Hz PWM Signal ausgeben.
EHS-R Datenblatt:

Nano Motor Controller Tree Datenblatt:


Wenn ich hier keinen Denkfehler habe sollte das so funktionieren und man kann sich eine stufenlose Regelung bauen.

[mgalonska]

Zur Info: Nano Motor geht. Auf Dimmer Standard umgestellt und mit 12V Betriebsspannung geht der Heizstab an und lässt sich stufenlos regeln

[hagor]

Super, danke für die Rückmeldung. Immer schön wenn die Praxis der Theorie folgt :-D

[RelationWorks]

Hallo! Ich habe heute den ATON EHS-R mit dem LOXONE Nano Motor Controller AIR (Betriebsspannung 12V, eingestellt auf Dimmer mit Standard-Aktor) verbunden. Das Ergebnis ist ein Klackern eines oder mehrerer Relais im ATON und (gemessenen) Stromsprüngen von 0 - 9 Ampere. Wenn ich über PWM 100 % vorgebe, beruhigt sich der ATON und heizt mit voller Leistung. Ein Abregeln funktioniert aber nicht. Was kann da los sein?

[pictop]

Danke für deine Hilfe.

Ich habe mich zum Schluss für diesen Heizstab endschieden.

https://www.photovoltaik4all.de/my-pv-ac-elwa-e-netzgekoppelt-fuer-pv-mit-batteriespeicher

Mfg
Pictop

[Gargamel]

Hallo pictop,
danke für die Info. Dann werde ich mal schauen ob ich mir auch einen zulege… Die Preise sind ja ordentlich gestiegen von dem Teil.

[AlexAn]

würde noch etwas warten da sie wie es aussieht eine neue E-Patrone entwickelt haben

https://www.my-pv.com/de/ueber-uns/next-level

[Gargamel]

Danke für die Info. Habe ich schon gespeichert :-)

[fl0_rian]

mir erschließt sich nicht wieso man einen Heizstab PWM regeln möchte? ein Heizstab in einem Pufferspeicher ist aus Elektronischer Sicht eine EXTEM träge Last! Die mit 400-4000Hz zu regeln ergibt null Sinn! Abgesehen davon wird das EMV mäßig ziemlich sicher ein riesen Thema.


welche Idee steht dahinter? um Watt genau den Überschuss in den Puffer zu laden`? -> die Regelverluste verbrennen meiner Meinung nach hier jeglichen Vorteil.

die Heizstäbe (400V) in meinem Puffer haben 9kW (3x3KW) hier kann man mit 3 Schützen einfach Stufenweise 3kW zuschalten.

diese Heizstäbe gibt es auch mit 3kW (also 3x 1kW) wenn man es noch feiner will, kann man sich auch noch einen 500W Heizstab dazu einbauen, und diesen stufenweise einregeln.

3kW Last mit PWM Schalten wird noch andere ungewollte Nebeneffekte ergeben, da freut sich der PV Inverter bestimmt wenn man solche Lasten mit derartigen Frequenzen schaltet!

[pictop]

Hallo,

mir ist es generell um eine Ansteuerung des Heuzstabes gegangen. Habe mich aber bis zum Schluss für einen anderen endschieden. Die ansteuerung dort geht über Modbus.

Mfg
Pictop

[hagor]

fl0_rian Der genannte Heizstab regelt die Leistung ja nicht direkt über PWM, 24V PWM dient lediglich als Steuersignal für die Regelung am Heizstab.
Intern hat der EHS-R drei Heizelemente, einmal 750 Watt regelbar und jeweils noch einen mit 750W und 1500W nicht regelbar die so verschalten werden um 0-3000W mehr oder weniger stufenlos zu fahren. Unterscheidet sich also im Kern nicht von dem was du geschrieben hast nur das es in einem Paket kommt.

[hagor]

Immer her mit den Quellen wenn sich das auch um 125€ finden lässt

[fl0_rian]

https://www.esska.de/shop/Einschraubheizkoerper-Heizwendel-VA-Gewinde-1-1-2-MS-mit-Kappe--505340100000-6540?adsource=gs&hlid=505340103025&gclid=Cj0KCQjwyt-ZBhCNARIsAKH1176Rb_Kz2iL9jPLFcuroWy-x7Vwg8375TiuwL8wNMvDeGKhL8BR_BEYaAvOXEALw_wcB&hc_fcv=YziasxA1qeZjYCez~MnWOgnA40sugak-Dzzzzzzzz~MnIeqts0BGZlh--Ozzzzzzzz

156€ 3kW -> was kosten 3 Relais die 1kW bei 230V AC können? 5€ ?

[fl0_rian]

rechne mal die Leistungsverluste von dem Ding über 10 Jahre und 1. die Wiederbeschaffungssicherheit und 2. die wiederbeschaffungskosten - nen Heizstab bekommst du an jeder Ecke - und was wird daran kaputt... bei mir laufen seit 10 Jahren 2 Stück 9kW Heizstäbe den ganzen Winter...

ich finde das Ding absolut obsolet,.. die Idee ist ja witzig, aber in meinen Augen ist das Ding unnötig teuer!

[hismastersvoice]

mir erschließt sich nicht wieso man einen Heizstab PWM regeln möchte? ein Heizstab in einem Pufferspeicher ist aus Elektronischer Sicht eine EXTEM träge Last! Die mit 400-4000Hz zu regeln ergibt null Sinn! Abgesehen davon wird das EMV mäßig ziemlich sicher ein riesen Thema.


welche Idee steht dahinter? um Watt genau den Überschuss in den Puffer zu laden`? -> die Regelverluste verbrennen meiner Meinung nach hier jeglichen Vorteil.

die Heizstäbe (400V) in meinem Puffer haben 9kW (3x3KW) hier kann man mit 3 Schützen einfach Stufenweise 3kW zuschalten.

diese Heizstäbe gibt es auch mit 3kW (also 3x 1kW) wenn man es noch feiner will, kann man sich auch noch einen 500W Heizstab dazu einbauen, und diesen stufenweise einregeln.

3kW Last mit PWM Schalten wird noch andere ungewollte Nebeneffekte ergeben, da freut sich der PV Inverter bestimmt wenn man solche Lasten mit derartigen Frequenzen schaltet!

Genau die Idee steckt dahinter...
Da es in D eine wunderbare Regelung gibt, das man nur 70% bzw. 60% bei KfW 40 Plus Haus ans Netz abliefern darf, ist die Energieerzeugung über 60/70% einfach durch die Abregelung ungenutzt.
Wenn ich jetzt eine stupide 3/3/3 kW Reglung bauen würde, ist dann immer noch alles bis min. 3kW >60/70% weiterhin für den Eimer.
Ich gebe dir recht, effizient ist so ein Heizstab mit PWM Regelung nicht, aber Energie nicht nutzen die vorhanden ist noch ineffizienter.

Bei großen Lasten muss aufgrund von Oberwellen/Oberschwingungen ein Filter eingebaut werden. Ich habe mich mit meinem EVU darüber unterhalten und sie haben mit vorgeschlagen einen einfachen Netzfilter einzubauen. Der filtert zwar nicht alles heraus, aber der Techniker hat mir diesen vorgeschlagen (LINK) und mir dann das OK gegeben.

Da eine WP den Faktor 3 hat macht das aufheizen mit Heizstab nur Sinn wenn die Abliefervergütung 3x kleiner ist als den Stom den ich kaufe.
Aktuell dürfte das "noch" bei vielen nicht der Fall sein. Dagegen muss man natürlich noch den Faktor ROI einbeziehen.
Fertige Lösungen kosten 500-1200€, da macht es wirklich keinen Sinn das zu machen. Hier würde ein ROI >20 Jahre raus kommen, selbst bei hohen Strompreisen.

Meine Lösung ist ein Eigenbau und ~350€ und ich nutze nur die Energie die eh vom Wr abgeregelt würde, der Rest wird abgeliefert und vergütet.
Mich kostet 1kW Nahwärme 7 Cent, und als Vergütung bekomme ich 12,3 Cent, da macht es keinen Sinn die ganze Energie in die Heizung zu pumpen.
Meine Ersparnis im Jahr beläuft sich auf gerade mal 55-60€, der ROI ist gerade noch OK für mich.



Stimmt das einbauen einer solchen Regelung immer mit eurem EVU ab!
Man sieht das hier im Forum seit 2-3 Monaten viele Anfragen zu dem Thema kommen. Das wird ein Problem für das Netz, und die Netzqualität sinkt.
Hier mal etwas zum einlesen. Oberwellen_K6310 (pewa.de)

[fl0_rian]

Genau die Idee steckt dahinter...
Da es in D eine wunderbare Regelung gibt, das man nur 70% bzw. 60% bei KfW 40 Plus Haus ans Netz abliefern darf, ist die Energieerzeugung über 60/70% einfach durch die Abregelung ungenutzt.

nicht dein Ernst oder? ich breche fast von meinem österreichischen Stuhl vor Lachen,.. eure Regierung! Energiepolitik können die!

ich hab 250kWp in Bau und speise davon wenn möglich auch 99% ein,.. meine Anlage ist wenn das jetzt so bleibt nach knapp über 2 Jahren refinanziert...
denn bei uns ist die Einspeisevergütung vom Großmarktpreis abhängig,.. zur Zeit sind es 33cent oder so pro kWh

Wenn ich jetzt eine stupide 3/3/3 kW Reglung bauen würde, ist dann immer noch alles bis min. 3kW >60/70% weiterhin für den Eimer.
Ich gebe dir recht, effizient ist so ein Heizstab mit PWM Regelung nicht, aber Energie nicht nutzen die vorhanden ist noch ineffizienter.

da hast du mich falsch verstanden, oder ich hab mich falsch ausgedrückt,

wenn du so nen 3KW 400V Heizstab aufschraubst findest du 3x1kW Heizstäbe, dann baust du dir noch nen 500W Heizstab dazu in den Puffer und kannst ab 500W kaskadieren

500W - nur der kleine Heizstab
1000W - einer der 3 Heizwendel im 400V 3KW Stab läuft
1500W - ein kleiner ein großer
2000W - zwei große

usw...

dann kannst du ab 500W in 500W schritten regeln,.. von mir aus nimm noch nen 250W Heizstab dazu,.. dann kannst du noch weiter und feiner regeln,..

wie du selbst sagst bekommst du mit der "schnellen" Regelung von solchen Lasten ungewünschte Effekte - die nicht nur der EVU uncool findet sonder auch deine Inverter nicht unbedingt gut finden werden.

man könnte es dann auch gleich noch effizienter machen und den Heizstab gleich mit Gleichstrom aus den PV modulen betreiben, braucht man halt DC Lasttrenner mit erhöhter Funkenstrecke... dem Heizstab wird das vermutlich egal sein ob der nun 400V AC oder 600V DC sieht - im schlimmsten Fall wird er wärmer steckt ja soewieso in nem Kühlwasserbad und hat ne temperaturabhängige Regelung.,...

was du da an Verlusten einsparst wird nicht gering sein,..

alles natürlich nur ein Gedankenexperiment

[hismastersvoice]

Jupp, unsere Regierung hat alles so gemacht das die EVUs richtig viel Geld verdienen.
Ändert sich gerade, vermutlich ab 01.01.23 100% möglich. Aber die Vergütung ist nur bei meiner alten Anlage mit 42 Cent gut bei der aktuellen am neuen Haus sind es 12,3 Cent

Plane selber gerade eine Freilandanlage mit 450kWp, und sobald das Gesetz mit den neuen Einspeisevergütungen durch ist fangen wir an.

Deswegen muss der Netzfilter in das System, das mit dem Schalten der einzelnen Heizstäbe macht auch Sinn, ist natürlich nicht ganz unaufwendig und auch was die Relais angeht eher wartungsintensiv.

[fl0_rian]

bei uns will der EVU halt ab 10kW dass man zu Trafo gräbt,.. das its auch komplett gestört, ich habe eine 3x80A Vorabsicherung bei der Zuleitung, darf aber trotzdem zum Trafo graben,.. 230m Asphalt aufreißen und 4x240mm² einlegen,.. auch ziemlich bescheuert,.. Straßenkasten darf ich auch nicht auflegen der 10m neben meinem Grund steht, dazu wären 2,5m asphalt aufzumachen,...

[AlexAn]

10kW, 240mm2 und 80A??
Reden wir hier vom Haushalt oder Erweiterung Gewerbe?

[Christian Fenzl]

Bezüglich Kaskadierung eines 3-Phasen-Heizstabes habe ich diese tolle Schaltung entworfen mit drei Relais und einem Doppel-Wechsler (oder zusammengeschalteten zwei Wechslern) . Leider selbst noch nicht in Betrieb, weil ich noch keinen Plan habe, wie ich den 900 Liter Puffer leeren soll ohne Heizraumüberschwemmung.

Die Schaltung (und zugehörige Logik) erlaubt das Steuern eines 3P-Heizstabs ab 1/6-Leistung (mein 4,5kW-Heizstab also in Schritten 750/1500/2250/3000/4500).

Das Prinzip ist das Ohmsche Gesetz - zwei Heizstäbe in Serienschaltung ergeben die halbe Gesamtleistung. Durch Serienschaltung zweier 1,5kW-Heizstäbe durch den Doppelwechsler ergibt sich eine Leistung von 750W. Durch Hinzuschalten des dritten Heizstabes, bzw. Umschalten des Wechslers kommen die weiteren Leistungsstufen hinzu.
Die Schaltung funktioniert mit Heizstäben, die für 3P+N ausgelegt sind, und mechanisch diese drei Phasen und Neutral auch einzeln verkabelbar sind.

Ich hab das für mich so entworfen, weil mir die zugelassenen (entstörten) Thyristorsteller zu teuer waren.

Wer die Schaltung nicht deuten kann, sollte es nicht nachbauen.

[Houseruckiii]

Hm, theoretisch würde es wohl reichen den Puffer nur drucklos zu machen. Wenn keine Luft nachströmen kann kommt dann nur wenig Wasser raus...
Ich habe jedenfalls nicht vor meine 2x2000l Puffer zu entleeren (trotz vorhandenen Ablauf) falls da mal ein Heizstab rein soll. Beim Brauchwasserboiler mit 380l ist's was anderes, denn habe ich zur Hälfte (bis unter Höhe Einschraubmuffe) entleert.

[AlexAn]

Mutige vor https://m.youtube.com/watch?v=wsimksZpdE4

[hismastersvoice]

Hab ich genauso gemacht ohne das Video zu kennen...
Bei mir kamen bis der Heizstab drin war ca. 1-2 Liter Wasser raus, nicht mehr.

Das geht also ohne Probleme wenn der Druck zuvor abgelassen wurde.