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?
Zwei Kontakte in Reihe sollten für 120Volt DC jobben. Sonst ein SSR aus der Bucht.
Es gibt genügend MOSFETs, die das schalten können. Beispiel: https://www.infineon.com/dgdl/Infineon-IRFP250M-DataSheet-v01_01-EN.pdf?fileId=5546d462533600a4015356287bc71fda Der kann 200V und 30A ab, kurzzeitig 120A. Innenwiderstand im durchgeschalteten Zustand 0.075 Ohm. Digikey hat den für 2.14€ netto pro Stück im Angebot. fchk
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.
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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.
Da gibts auch noch kleinere: https://www.schuetze24.com/leistungsschuetze/3-polig/leistungsschuetz-k3-10
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.
Die passenden Schütze gibts von Schaltbau und Albright. Die haben immer Lösch- bzw Blasmagnete an der Funkenkammer. Selbst bei nur 48 und 80V.
Thomas R. schrieb: > im Datenblatt gaaaanz unten :-) Seite 2 https://mall.industry.siemens.com/teddatasheet/?format=PDF&caller=Mall&mlfbs=3RH2140-1AP00&language=de Moeller läßt das weg, seitdem das Eaton ist.
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.
ACK schrieb: > Zwei davon in Reihe hätten's also mit absoluter Sicherheit gekonnt. Ich habe beidpolig geschaltet, also schon zwei Kontakte in Reihe. Und das hat nicht funktioniert. Relais waren diese hier: https://www.alibaba.com/product-detail/JQX-40F-2Z-Coil-Voltage-8_62597892700.html Steht auch da: Max. 28VDC Aber da ich jede Mange IGBT da habe, war die Halbleiterlösung die einfachste. Es gibt SSR für DC, die können aber kein AC, was ich hier fürs Backup bei geringer Sonne brauche. https://www.amazon.de/Halbleiterrelais-SSR-10-industrielle-automatisierte-Steuerfelder/dp/B07PRW26B1/
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.
Matthias S. schrieb: > > Ich habe beidpolig geschaltet, also schon zwei Kontakte in Reihe. Und > das hat nicht funktioniert. Relais waren diese hier: > https://www.alibaba.com/product-detail/JQX-40F-2Z-Coil-Voltage-8_62597892700.html > > Steht auch da: Max. 28VDC Ich hab mir das Datenblatt angesehen. Dass es abgebrannt ist, ist nicht verwunderlich, eher schon, dass man es damit überhaupt versuchten wollte.
Matthias S. schrieb: > Relais waren diese hier Das ist ein anderer Aufbau als Hilfsschütze, die pro Kammer eine Kontaktfeder mit 2 Kontakten bewegen, also 2 x 3mm Öffnung. https://elektricks.com/assets/images/autogen/a_Aufbau_Schutz.jpg Bei einfachen Relais wie diesen sinds aber nur 1 x 3mm.
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
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Bearbeitet durch User
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.
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