Nachtspeicherheizung

Die benötigte Hardware zum Nachbau. Bitte hier nur Hardware posten, die man auch selber ausprobiert hat. Nichts posten, nur weil es neu ist.

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Bitte nur Hardware posten, die man selber auch ausprobiert bzw. in Verwendung hat.
PeterRund
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Nachtspeicherheizung

Beitrag von PeterRund »

Hallo, ich bin seit Dezember 2024 hier in diesem Forum.

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.
#) Fussbodenheizung [1kW, 1kW, 0.5kW]:
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
  • ...
Da ist mir dieses Projekt aufgefallen...
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andreas_n
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Re: Nachtspeicherheizung

Beitrag von andreas_n »

Wenn du jetzt nicht grade oberhalb der Wolkendecke im Gebirge wohnst, bringt deine PV in der dunklen Jahreszeit grad mal so viel, dass es für Eigenbedarf und EKarre reicht. Dann noch in die Nachtspeicheröfen reinheizen zu wollen,(womöglich noch aus Akku :shock: ) finde ich mehr als ambitioniert:-)
SMA Tripower 8/Growatt MIN 3000 TL-XE/1500S/SPH 4600,4 ARK LV,10kWh
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PeterRund
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Re: Nachtspeicherheizung

Beitrag von PeterRund »

andreas_n hat geschrieben:
Di 17. Dez 2024, 13:39
Wenn du jetzt nicht grade oberhalb der Wolkendecke im Gebirge wohnst, bringt deine PV in der dunklen Jahreszeit grad mal so viel, dass es für Eigenbedarf und EKarre reicht. Dann noch in die Nachtspeicheröfen reinheizen zu wollen,(womöglich noch aus Akku :shock: ) finde ich mehr als ambitioniert:-)
Hallo Andreas,

danke für deine Antwort.

Du hast Recht.

Mein Eigenverbrauch ist recht bescheiden (wirklich!!), das E-Auto lade ich alle 14 Tage auf. Da reicht ein sonniger Tag.

Die letzte Woche war recht wechselhaft. Trotzdem habe ich durchschnittlich am Tag 22kW erzeugt und davon jedoch lediglich 16kW an die Heizung verfüttert.
Mir ist schon klar, dass ich mit PV mein Haus nicht zur Gänze heizen kann. Jedoch will ich die erzeugte Energie für meine Heizung nützen und nicht für wenig Geld dem EVU geben. Ob ich in der Nacht heize oder am Tag ist schliesslich egal.

Derzeit schalte ich seit einer Woche über die Schaltkontakte die SSR. Der nächtliche Stromverbrauch ist merkbar gesunken. Die Heizkurve wurde schon angepasst.
Die WR-Steuerung mit Überschuss funktioniert noch nicht zufriedenstellend.

Also, was spricht gegen das Projekt Solaranzeige?

Ich beabsichtige, je nach Ertrag die einzelnen Nachtspeicherheizkörper EIN und AUS zu schalten, dabei sollten "alle" gleichmässig zum Zug kommen.

Einen Akku *) plane ich nicht ein, der wäre
a) sofort leergesaugt
b) wäre für den Eigenbedarf mit 5kWh ausreichend
c) Kosten / Nutzen = unrentabel

Ca. EUR 5000.- gegenüber EUR 1,- Einsparung pro Tag.
Ergibt 12 Jahre bis EUR 0,-.
Bis dahin ist der Akku defekt. Da baue ich lieber mein Dach mit PV voll...

*) Selbst den 60kW Akku, den ich schon habe, wird selten leer.

Grüsse
Peter
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andreas_n
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Re: Nachtspeicherheizung

Beitrag von andreas_n »

""Bis dahin ist der Akku defekt. Da baue ich lieber mein Dach mit PV voll...""

DAS ist auch der vernünftigste Ansatz..Dach zu werfen, Modulpreise heute nicht mehr ausschlaggebend..für 54€ plus Fracht bekommste heute Glas/Glas mit 450Wp, ein Trääumchen :)

Was gegen das Projekt Solaranzeige spricht?..nix??!

Würde an deiner Stelle trotzdem mal den ein oder anderen Staubfänger mit tlw Drehstromanschluss(Nachtspeicher) überdenken, ob da nicht eine Zimmerklima, evtl mit Ausseneinheit sinnvoller wäre. Denn nur mal eben so die Speicher etwas aufladen, funzt schon vom System her nicht so wirklich.Lieber einen Ofen heiss laden als 5 derer so lauwarm
Nachtspeicher sind ja fast so übel wie Tauchsieder im WW Speicher... haha
naja, ist halt ne JAZ von 1, aber bei mir sind das andere Bedingungen, ich hab noch 70% Regelung drin, ausserhalb der dunklen Zeit muss ich teilweise 10kWh am Tag versenken...oder liegen lassen, deswegen hab ich keine WWWP und drück das ohne bewegte Teile ins Haus.
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PeterRund
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Re: Nachtspeicherheizung

Beitrag von PeterRund »

Und wieder Danke für deine Anregung, Andreas.

Die Nachtspeicher sind "schön" anzusehen [haben Keramik Fronten], fallen fast nicht auf, machen keine Arbeit, brauchen kein Kamin, Heiz- oder Lagerraum *), machen keinen Lärm und stinken nicht, einzeln regelbar, wartungsfrei und sind nicht Wasserführend, Heizungsschalter im September EIN und in März AUS, überbrücken mehrere Tage einen Stromausfall, der Strom kommt aus der Steckdose... ;)
(...einige der Gründe, weshalb ich vor 40 Jahren diese Art der Heizung wählte...)
Einzig, wenn sie mal warm sind, sind sie warm. Übergangszeiten [kalte Nacht, warmer Tag] sind also schlecht.

Strom ist eben die universellst einzusetzende Energieform - auch bei der Erzeugung das Einfachste. Probiert mal, Holz, Öl oder Kohle SELBER zu ERZEUGEN - nicht kaufen.
Strom mit PV - kein Problem. Erdwärme sowieso.

Heute würde ich bei einem Neubau eine Wärmepumpe nehmen.
andreas_n hat geschrieben:
Di 17. Dez 2024, 20:35
Denn nur mal eben so die Speicher etwas aufladen, funzt schon vom System her nicht so wirklich.Lieber einen Ofen heiss laden als 5 derer so lauwarm
Nachtspeicher sind ja fast so übel wie Tauchsieder im WW Speicher... haha

Gerade umgekehrt: Ich habe ein Haus, keine Wohnung. Ausser den Kellertüren sind alle Türen offen. Da ist es nicht ratsam, nur einen Speicher glühen zu lassen.
Das Ganze Haus ist somit wie ein grosser Kachelofen. Es kommt auf die Oberflächentemperatur/cm² an bzw. die Masse.
Wenn ein kleines Feuer brennt, dann ist es in der unmittelbaren Umgebung fast nicht auszuhalten - weiter weg friert man.

Einen grösseren Umbau ist nicht geplant. Ich tausche nicht ein zufriedenstellendes System gegen ein neues.

Was ich mache, ist den Ofen am Tag aufzuheizen, die fehlende Energie (von Tag) wird ja automatisch in der Nacht ergänzt.

"Infrarot-Heizung - DER Renner!" hörte ich auf der Messe.
Ich habe schon seit 40 Jahren eine, hat einen anderen Namen, funktioniert jedoch genau so.
"Nein, nein, unsere sind moderner und günstiger..." :lol:

Andreas, ich bin die wirklich für deine Antwort dankbar!

Grüsse
Peter

*) Ersparnis vor 40 Jahren: Kamin und Kupfereinfassung: ÖS 100000,-; Brennstoff-Lagerraum: ist Bastelkeller, ÖS 0,-; Heizraum: zweiter Bastelkeller, ÖS 0,-. Installationsaufwand Wasser- gegen Stromleitungen: ÖS 0,-.
Brenner und Radiatoren, Ölkessel: Nachtspeicheröfen waren in der Summer günstiger.
Also gesamt ca. ÖS 100020,- eingespart. Nach EURO-Anpassung und Inflation: EUR 100000.-
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andreas_n
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Re: Nachtspeicherheizung

Beitrag von andreas_n »

Moin Peter,

tja, du bist heilfroh über diese Heizart, ich hatte sie damals 5 Jahre lang verfl.. unterschiedlicher kann eine Meinung über das gleiche Produkt nicht sein.

Es ist aber immer noch eine träge Masse mit laaangem Vorlauf, ähnlich WW Speicher. Und bis da mal "warm" rauskommt, brauchts schon wie geschrieben, Zeit,sprich Heizleistung. Wenn du jetzt diese Kisten nur mit PV aufladen willst, im Winter, haste entweder Solarfeld aufm Acker oder aber du musst den wenigen Strom effektiv einsetzen. Und da jetzt jeden Ofen anteilig zu berücksichtigen,bringt vielleicht wenige Grad Tdelta in der Speichermasse, ääähnlich der Speicherschichtung im WW Speicher....und ewiges "Relaisgeklappere" reisst es auch nicht raus. Deshalb fahr ich mit der Automation in der dunklen Zeit anderes Konzept..WW brauch ich, aber Einspeisen muss ich ja nix, bevor also halbes kWh raus geht, beziehe ich lieber zusätzlich von aussen, um ja alles in den Eigenverbrauch zu stecken.
Und heuer ist mit PV kein Blumentopf zu gewinnen, hier in Nürnberg ist es seit Monaten zu dunkel,manche Monate mit locker 20% Minderertrag zu den Vorjahren. Aber die Klimajünger Magazine schreiben von "zu wenig Wolken"..wär fast vom Stuhl gefallen vor Lachen. Weder die Tomatenernte noch der PV Ertrag geben deren These recht..dafür hatten wir Regen wie lange nicht mehr.Also Wolken
Wenn im Sommer mal 300kWh fehlen, ist das nicht weiter übel..aber jetzt pro Dunkelmonat nochmal 150kWh weniger Ertrag haut halt richtig rein.

..übrigens, damals lockte manch Werbung die Verbraucher in diese Nachtspeicheröfen,klar, wir hatten Grundlast Kraftwerke..heute werdens in WP und Solar gelockt. Bei manchen Häusern geht das aber nicht und wenn ich mir die Nürnberger Innenstadt dann vorstelle, wie das aussähe, wenn jede Whg son Klimakiste am Fenster hängen hat (Vorgärten etc hats da nicht), womöglich mit Styro zugeklebt, dann gute Nacht.

Dach zu werfen, hab grad Palette an Modulen geordert für Freundeskreis..bei mir fliegen die Module für die Elwa runter und werden durch fast doppelte Wp ersetzt. Danach kann ich dann im Sommer das warme Wasser für schlechte Zeiten einfrieren :lol: :lol:
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