PV-Modulen an den Heizstab ?

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Autor
PV-Modulen an den Heizstab ?

    







BID = 910553

Grimm

Stammposter



Beiträge: 494
Wohnort: Bayern
 

  


Hallo Jungs,

ich möchte an Solarmodulen (230V DC und max. 9A) einen Heizstab (230V AC 2kW) anschießen.
Deshalb suche ich eine Schaltung die, die Verbindung PV-Modul zum
Heizstab unterbricht und wieder freischaltet. Habe da an einen Mosfet
gedacht mit geringen Widerstand und schnellen Durchschalten.
Das soll so wie ein PWM und MPPT arbeiten.

Die Schaltung soll die Spannung an den PV-Modulen immer zwischen 220V
und 240V halten. Bei Unterspannung soll der Strom in einen Elko
eingespeichert werden und auf über 240V aufladen.
Spannung unter 220V = Heizstab AUS
Spannung über 240V = Heizstab EIN
(Fenster 220 bis 240V = Heizstab EIN)
Spannung unter 220V = Heizstab AUS

Frage:
Sind bereits Schalpläne im Netz vorhanden?

Ist die Systemübersicht der Schaltung grundsätzlich fehlerhaft.

Welcher MOSFET und OP ist da geeignet?

Gruß






BID = 910575

perl

Ehrenmitglied



Beiträge: 11110,1
Wohnort: Rheinbach

 

  


Zitat :
Welcher MOSFET und OP ist da geeignet?
Das ist nicht das Problem, sondern daß die Heizelemente i.d.R. nicht für den Betrieb mit Gleichspannung geeignet sind.

BID = 910577

Murray

Inventar



Beiträge: 4792

Das was du vorhast ist Unfug.
Dadurch wird es auch nicht mehr Energie.
Die 2 kW vom Modul kommen nun mal nur bei fetten Sonnenschein und senkrechter Einstrahlung.

BID = 910578

der mit den kurzen Armen

Urgestein



Beiträge: 17433

Noch schreiben wir das Jahr 2013. Aber auch im Jahre 2014 wird die Nutzung der Solarenergie mit solarthermischer Umwandlung ohne den Umweg über die Fotosolartechnik die effektive Nutzung sein.

_________________
Tippfehler sind vom Umtausch ausgeschlossen.
Arbeiten an Verteilern gehören in fachkundige Hände!
Sei Dir immer bewusst, dass von Deiner Arbeit das Leben und die Gesundheit anderer abhängen!

BID = 910579

Mr.Ed

Moderator



Beiträge: 36136
Wohnort: Recklinghausen


Zitat :
Bei Unterspannung soll der Strom in einen Elko
eingespeichert werden und auf über 240V aufladen.


Und was soll das bringen, den Heizstab dann für den Bruchteil einer Sekunde mit 240V betreiben zu können, bis der Elko leer ist?

Mal abgesehen davon, das das ganze eh kompletter Unsinn ist, der Heizstab heizt auch mit weniger als 230V Die ganze Mimik kannst du dir also sparen.


_________________
-=MR.ED=-

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BID = 910580

Grimm

Stammposter



Beiträge: 494
Wohnort: Bayern

Hallo der mit den kurzen Armen,

Energie aus PV kostet ca. <0,08€/kWh und von der Heizung (Öl) kostet das kWh so 0,09 bis 0,10 €/kWh.
1 kWp PV-Module kaufe ich zur Zeit für ca. 400€/kWp (1W=0,40€).
Einspeisen nach EEG lohnt sich ja auch nicht, nur noch Eigenverbrauch ist wirtschaftlich.
Es geht nicht um die wirtschaftliche Betrachtung sondern um die Umsetzung.


Hallo Herr Murray,

Ich möchte doch nicht mehr Energie im Heizstab „verbrenne“ als von den Modulen kommt.
Bitte das Verhalten von PV - Modulen bei verringerter Einstrahlung betrachten, dann verstehst du, weshalb der Aufwand.



Hallo Herr perl,

wie immer bist du er einzige der sich zu dem Sachverhalt geäußert hat.

Verstehe nicht, weshalb der Heizstab nicht mit Gleichspannung betrieben werden kann.
Der Heizstab ist doch eine ohmsche Last und die kann man doch grundsätzlich mit Gleichstrom oder mit Wechselstrom betreiben. Bei einer Glühbirne ist es doch auch möglich, die mit Gleichstrom oder mit Wechselstrom zu betreiben.

Gib mir bitte ein Tipp, wo ich wieder auf dem Schlauch stehe.

Gruß


BID = 910581

der mit den kurzen Armen

Urgestein



Beiträge: 17433

Du willst Wärme gewinnen, machst das aber über den Umweg der elektrischen Energie.
Die solarthermischen Anlagen sind da wesentlich wirtschaftlicher, sowohl bei der Anschaffung als auch bei der Energieausbeute! Warmwasser lässt sich im Gegensatz zu elektrischer Energie auch leichter speichern.

_________________
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BID = 910582

Grimm

Stammposter



Beiträge: 494
Wohnort: Bayern

Hallo Mr.Ed

Bei Solarmodulen gibt es den Maximum Power Point (MPP) ist der Punkt, an dem die größte Leistung entnommen werden kann. Bricht die Spannung zusammen, ist die Leistung der PV-Module gleich 0, auch wenn aufrund der Einstrahlung z.B. noch 25% der Leistung erbracht werden müssten.

Google befragen wegen MPP

Die Schaltung soll bewirken, dass die Spannung sich um den MPP (230V) bewegt und nicht durch den geringen Widerstand des Heizstabs bei verringerter Einstrahlung zusammenbricht.


Gruß

BID = 910588

Grimm

Stammposter



Beiträge: 494
Wohnort: Bayern

Hallo der mit den kurzen Armen,

Das müssen Sie aber mit Zahlen belegen, dass eine thermische Solaranlage gesamtwirtschaftlich günstiger ist als Wärmeerzeugung mit PV.
Wen Sie das schaffen, dann sende ich ihnen eine Flasche Wein aus Franken zu, ist versprochen.

PV - Warmwassererwärmung, ist doch einfacher und günstiger als mit Kolektoren, Frostschutz, Umwälzpumpe, Ausdehnungsgefäß, Wärmetauscher, Temperaturdifferenzschaltung, Rohrleitungsisolierung, vielleicht noch einen anderen Speicher mit zusätzlichem Wärmetauscher usw.

Das Dach, auf dem noch Flächen frei gewesen sind, ist auf dem Nachgargebäude und um das Kolektorwasser in den Speicher zu bekommen sich doch aufwendige Rohrverlegungen notwendig. Die zwei PV - Leitungen mit 6mm² kann man einfacher verlegen. Um die isolierten Warmwasserleitungen durch die Betondecken zu bekommen, muss man ja mit einem Kernbohrer anrücken. Zur Verlegung der Stromleitungen reicht eine Bohrmaschine aus dem Baumarkt und die Stromleitung kann man auch Berg auf und ab verlegen.

Die Gesamtkosten für 2kWp sind unter 1300€
Ertrag ist ca. 1.700kWh/a * 8 Jahre = 13.600kWh
13.600kWh / 10 = 1.360 L Öl
1360 L Öl * 0,95€/L = 1.290€ gesparte Öl-Kosten in 8 Jahren.
Nach dem 8. Jahr ist die Wärme dann kostenlos.


Gruß

BID = 910590

Murray

Inventar



Beiträge: 4792

@Grimm hast Recht
irgendwie stehe ich wohl heute auf dem Schlauch
Liegt wohl daran das ich den halben Tag unterwegs war und mir 5 kWp an Modulen geholt habe - fast gratis


Zitat :
der mit den kurzen Armen hat am 26 Dez 2013 22:17 geschrieben :

Die solarthermischen Anlagen sind da wesentlich wirtschaftlicher, sowohl bei der Anschaffung als auch bei der Energieausbeute! Warmwasser lässt sich im Gegensatz zu elektrischer Energie auch leichter speichern.


Da hast du im allgemeinen Recht.
Nur trotzdem bringt Solarthemie recht wenig.
Wie willst du das warme Wasser vom Sommer in den Winter retten?
Du hast immer warmes wasser wenn du es fast nicht brauchst

ich war heute bei einem wahren "Solarpionier", da konnte man nur mit den Ohren schlackern. Der hat jetzt schon eine Behältervolumen von 15.000 l, ein Tank mit weiteren fast 30.000 l liegt schon im Hof welcher nächstes Jahr verbuddelt wird. Nur wer hat schon soviel Platz?
Er hat übrigens auch eine Reihe Vakuumkollektoren, nur die verschwinden hinder den duzenden Reihen PV-Modulen in der Bedeutungslosigkeit. Viele davon erzeugen nur Wärme für den Speicher, er bekommt auch noch knapp 70 Cent/kWh für einen Teil seiner Einspeisung vergütet, nur z.B. für sein BHKW ab kommenden Jahr nur noch 6 oder 8 Cent/kWh. Warum soll man dann bei solchen Preisen noch Einspeisen?


BID = 910593

Murray

Inventar



Beiträge: 4792


Zitat :
Grimm hat am 26 Dez 2013 22:03 geschrieben :

Verstehe nicht, weshalb der Heizstab nicht mit Gleichspannung betrieben werden kann.


Nach allgemeiner Meinung kommt es dadurch zum Materialtransport.
Also wie bei der Galvanik.
Dadurch soll es relativ schnell den Heizstab zersetzen.

BID = 910599

perl

Ehrenmitglied



Beiträge: 11110,1
Wohnort: Rheinbach


Zitat :
Der Heizstab ist doch eine ohmsche Last und die kann man doch grundsätzlich mit Gleichstrom oder mit Wechselstrom betreiben. Bei einer Glühbirne ist es doch auch möglich, die mit Gleichstrom oder mit Wechselstrom zu betreiben.
So einfach ist das leider nicht, und selbst Glühlampen leiden bei Betrieb mit Gleichspannung: www.mgg-lamps.de/pdf/16D.pdf .
Bei den Heizern geht es um Elektrolyse, die das Metall abträgt und den Isolator zu einem Halbleiter werden lässt.

BID = 910602

schattenlieger

Schriftsteller



Beiträge: 995
Wohnort: Nordkreis Celle

Hmm, in welchem zeitlichen Abstand müsste man denn die Polarität ändern, um dem vorzubeugen? Oder bringt das nichts?



_________________
Mitglied in der "Deutschen Gesellschaft zur Rettung von dem Genitiv"
Silbentrennung ist toll, auch wenn das Auge was anderes draus macht:
Messer-
gebnisse und Erbin-
formationen.

BID = 910604

perl

Ehrenmitglied



Beiträge: 11110,1
Wohnort: Rheinbach


Zitat :
in welchem zeitlichen Abstand müsste man denn die Polarität ändern, um dem vorzubeugen?
Das wird eine Frage der Feldstärke und -homogenität, sowie der Diffusionsgeschwindigkeit, also von Material und Temperatur sein.

Solange man ein homogenes Feld hat, schwingt ein vom Metall abgelöstes Ion in Wechselfeld ja nur hin und her, und entfernt sich nur durch Diffusion von dem Leiter.
Wenn man aber ein stark inhomogenes Feld hat, wie etwa in einer koaxialen Leitung, erfährt ein Ion, das sich vom Mittelleiter entfernt hat, in der nächsten Halbwelle nur noch eine schwächere rücktreibende Kraft.
Je früher der Polaritätswechsel kommt, umso geringer ist folglich der Einfluß des Feldes.
In der Praxis scheinen 50Hz selbst in Flüssigkeiten einen ausreichenden Schutz vor Elektrolyse zu bieten.

BID = 910609

Grimm

Stammposter



Beiträge: 494
Wohnort: Bayern

Sehr geehrter Herr perl,
sehr geehrter Herr Murray,

Danke für den Tipp auf die Elektromigration bei der Verwendung von Gleichstrom.
Diesen Vorgang kenne ich nur in Verbinddung in kleinsten Strukturen z.B. in ICs, aber kann natürlich auch Prinzipiell auch bei größeren Querschnitten auftreten.

Die Frage ist wie schnell kommt es zum „Materialtransport“.
Ist z.B. die Lebenstauer einer Heizstabs an AC = 50.000h und verringert sich die Lebenserwartung bei Verwendung von DC um 80% auf 10.000h sind das dann auch noch ca. 10 bis 20 Jahre.
Ein Einsatz von AC ist natürlich die beste Lösung ist ja klar, z,B, H-Brücke usw.

Ich hab den Herrn Googel befragt und er nennt eine Firma www.rennergy.de die durch die Photovoltaik erzeugte Gleichstrom direkt (ohne Wechselrichter) über
den Elektroheizstab in warmes Wasser umgewandelt.
Das Teil nennt sich „PV-Heiz ECO line“

Auch die Firma REFUsol verkauft ein Produkt (REFUsol PV-Heater), dass vermutlich mit Gleichstrom läuft, Wirkungsgrad 99%.
http://europe.refusol.com/fileadmin.....E.pdf

Da sind einige Fotos vom Innenleben des Teils
http://www.jouleco.de/pv-komponente......html


Ich bin etwas verwirrt in welche Richtung ich jetzt das Projekt weiter machen soll AC oder DC am Heizstab?

Gruß


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