Zuhause in Österreich wird eine 18kWp PV-Anlage an drei Kostal Plenticore plus WR betrieben.
Ein E-Auto und die elektrische Nachtspeicherheizung sind die grössten Verbraucher, ansonsten wird im Sommer fast 90% ins Netz eingespeist.
Als Witwer in einem Single-Haus braucht man eben nicht so viel Strom - ausser im Winter.
Daher der Gedanke, die PV-Leistung im Winter gänzlich in die Nachtspeicherheizung zu schieben.
Ist-Zustand:
#) PV-Anlage:
18kWp, 7kW als Maximalertrag
#) WR:
Die WR haben programmierbare Schaltkontakte und LAN sowie MODBUS.
Der Kontakt für den Boiler schaltet bei 2.3kW EIN und bei 2.1KW wieder AUS.
Bei der elektrischen Widerstandsheizung ist es ziemlich egal, wie oft und welche der 3 Phasen einschaltet.
#) Eigenverbrauch ohne Wärme:
Vernachlässigbar gering.
#) Verbrauchsmessung:
2 Stück B-control Energy Manager. LAN-Anschluss und MODBUS.
Einer für den gesamten Hausbezug und Einspeisung, einer ausschliesslich für alle "Wärme erzeugenden Verbraucher" als Bezug.
#) Meine Verbraucher:
- Wasserboiler [6kW]
- Nachtspeicherheizung [130kW installierte Leistung, 20kW pro Stunde]
- E-Auto [60kW] - wird über die Walbox-Funktion des WR geladen.
Mit 2x 1kW und 1x 0,5kW als Ergänzung. Jede einzeln schaltbar.
#) Warmwasser-Boiler [6kW]:
Sommer wie Winter wird der Boiler Schütz des Warmwasser Boilers mit diesen Schaltkontakten eingeschaltet.
Bei 2kW je Phase ist lediglich ein der drei Sicherungsautomaten EIN. Gelegentlich wird eine andere Phase mit den Sicherungsautomaten ausgewählt, um eine gleichmässige Abnutzung des verbauten Heizstabes anzustreben. Die Wasser Temperatur regelt der interne Sensor des Boilers.
Das klappt bisher zufriedenstellend.
Auch 2kW werden selbst bei trüben Tagen erzeugt. Wenn es nicht reichen sollte, schaltet der Boiler mit Nachtstrom ein.
#) Heizungssteuerung:
Die bestehende Heizungssteuerung regelt den Ladegrad der Heizkörper anhand der (nächtlichen) Aussentemperatur.
Hat der Heizkörper die "errechnete" Wärmeleistung erhalten, schalten sein interner Bimetall-Temperatursensor die 3 Heizstäbe ab, der Heizkörper nimmt keine weiter Energie mehr auf.
Es besteht kein Bedarf, die bestehende Heizungssteuerung zu verändern.
#) Nachtspeicher Heizung:
Die 14 Stück 3 phasige Heizkörper haben teils unterschiedliche Leistungen, die auf 6 Heizungsschütze verteilt angeschlossen sind.
Sie sind nicht immer alle eingeschaltet.
Die Schaltkontakte der WR schalten mit Hilfe von einphasigen Halbleiterrelais (SSR) die einzelnen Phasen der Nachtspeicher Heizkörper ein. Dabei wird nicht der mechanische Leistungsschütz geschaltet, was "einen Höllen Lärm" erzeugen würde, sondern die Heizungsschütz-Kontakte mit dem SSR überbrückt.
Bis zu 18 SSR wären möglich, 5 SSR sind derzeit für die Heizkörper installiert.
Dadurch ist es möglich, diese erzeugte PV-Leistung auf die verschiedenen Phasen der unterschiedlichen Heizkörper zu "verteilen".
Es wären somit Verbraucher in 1kW-Stufen von 1kW ... 6kW "vorhanden".
#) Die Problematik:
Die Heizkörper schalten jedoch unterschiedlich EIN und AUS, je nach der vorhandenen gespeicherten Restenergie, sodass ein Heizkörper entweder seine 2kW Leistung bezieht oder eben 0kW.
Daher ist es notwendig, die einzelnen Heizkörper zyklisch "der Reihe nach" einzuschalten. Auch in Hinblick auf eine ausgewogene Wärmeverteilung im Haus.
Zudem wird derzeit PV-Leistung eingespeist und gleichzeitig Energie für die Heizung benötigt.
Das Problem kennen sicherlich viele.
Soll-Zustand:
- Verbrauchsabhängige Steuerung der Nachtspeicherheizung
- Zyklisches schalten der Heizkörper
- Visualisierung
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