Hallo zusammen,

für einen Bekannten habe ich mit dem Shelly 3EM Pro und dem Switch Add-on eine Überschussregelung realisiert.
In dem speziellen Fall soll mit dem PV Überschuss ein Wärmespeicher mit integrierter WP und Heizstab aufgeheizt werden.

Der Wärmerspeicher hat dafür einen PV Eingang, der über den potentialfreien "normal offen" Kontakt vom Switch Add-on gesteuert wird. Der Wärmerspeicher garantiert über zwei Mechanismen hierbei nicht zu heiß zu werden.

Das Shelly 3EM Pro wird verwendet um dreiphasig Überschuss oder Netzbezug in Watt zu messen.
Über ein Script, das ich selbst geschrieben haben wird das Switch Add-on und somit der PV Eingang des Wärmespeichers geschaltet. Die Art des Überschusses ist egal und im Prinzip lässt sich damit auch etwas anderes ansteuern.
Das Script stellt sicher das nicht schneller als 15 Minuten geschaltet wird.



Über die Shelly Cloud lässt sich auch aus der Ferne erkennen wann ein und ausgeschaltet wird. Das hat mir sehr geholfen das Script zu entwickeln. Anbei auch das Script.

Viel Spaß damit.

Respekt!

Vielen Dank "für die Blumen"

Im Wesentlichen hat chatGpt das Script nach meinen Vorgaben erstellt.
Die Fehler durfte ich dann suchen und finden

Dennoch ging das gut und flott, weil mir so mehr als 50% der Arbeiten abgenommen wurden
und es sich wie "Pair Programming" anfühlt, also man entwickelt zu zweit, was mehr Spaß macht.

Funfact:
Nachdem nun die Anschaltung perfekt passt, habe ich festgestellt, dass der Heizstab im Wärmespeicher nicht funktioniert.
Vermutlich ist dieser einfach defekt und muss ersetzt werden.
Nur mit Wärmepumpe kommt er auf maximal 65°. Mit Heizstab sind bis zu 75° möglich.
Möglicherweise werden wir noch auf 70° begrenzen.

Grüße

Erstaunlich.

Nun, mit den Shellys kann man einiges anstellen. Ich habe beispielsweise sowohl mein Klimagerät (nicht Klimaanlage) über Thermostate und die Heizung meines Pool-Raumes, als auch die Stromeinspeisung aus meinen Batteriesystemen aus den Windrädern mit Shelly-Geräten verwirklicht. Aber man muss dies nicht unbedingt mit Programmierung (C- bzw. J-Script-Derivate) umsetzen, sondern kann dies auch einfach Schritt für Schritt mit den eingebauten "Szenen-Logiken" verwirklichen.

Hallo,

Ja, tatsächlich hatte ich auch mit "Szenen" in der Shelly Cloud angefangen.
Jedoch waren für mich die Ergebnisse an dieser Stelle, selbst mit mehreren "Szenen" zu instabil und zu unpräzise.
Im Detail habe ich folgende, für mich wesentliche Dinge mit dem Script einfacher und besser lösen können:

• Laufender Mittelwert
  Es wird ein 7.5 Minuten Mittelwert verwendet. Fehlerhafte und viel zu hohe Werte werden komplett ignoriert.
  
• Garantierte Schaltpause von 15 Minuten
  sowohl nach dem Einschalten als auch nach dem Ausschalten
  Der laufende Mittelwert wird auch in der Schaltpause ermittelt.
  
• Schalt Hysterese
  Beim Einschalten muss die komplette Leistung sicher verfügbar sein.
  Beim Ausschalten reicht es, wenn minimaler Netzbezug ermittelt wird.
  
• Funktioniert ohne Internet
  Das Script läuft lokal auf dem Shelly und ohne Internet
  

Fazit:
Man muss so etwas sicherlich nicht zwingend mit einem Script lösen.
Ich hatte auch schon mit nur einer "Szene" brauchbare Ergebnisse,
es wurde jedoch deutlich häufiger und auch manchmal ungünstig geschaltet, z.B. weil die Sonne mal kurz herauskam
oder die Kaffeemaschine angemacht wurde.

Grüße

Mal noch zum Verständnis vom Überschuss, der zur WW-Bereitung verwendet werden soll:
Ist das A ne PV-Lösung, bei der auf Nulleinspeisung ausgeregelt wird?
Oder B eine mit Einspeisevergütung vom Überschuss abzüglich Eigenverbrauch?
Bei letzterer dann eine Vorrangschaltung der WW-Bereitung, bevor der noch verbleibende Überschuss dann doch noch vergütet eingespeist wird?
Womit wird das WW bereitet, wenn im Winter zu wenig PV-Energie erzeugt wird?

Hallo Che,

Es ist eine PV Anlage nach EEG mit Einspeisevergütung ca. 8 ct.
Korrekt, anstatt den Strom für 8 ct/kWh zu verkaufen wird der Wärmespeicher "aufgeladen".
Das WW wird Sommer wie Winter über Strom, Wärmepumpe und Heizstab erhitzt.
Der Heizstab soll nur bei überschuss verwendet werde. Im Winter also meistens nur mit Wärmepumpe.
Preislich liegt man dann bei etwa gleichen Kosten wie wenn man mit Gas erhitzen würde.
Die Wärmepumpe hat einen COP von ca. 3.

Grüsse

Es ist zusätzlich noch ein Akku verbaut, der zeitweise auf Nulleinspeisung ausregelt.
Also wenn der Akku nicht voll ist Überschuss in den Akku lädt und
bei Strombedarf wenn im Akku vorhanden den Strom bevorzugt aus dem Akku liefert.

Der Akku benutzt hierfür nur eine Phase. Die Nulleinspeisung wird saldierend über alle Phasen geregelt.

Es ist aus diesem Grund etwas schwierig die Abschaltbedingung für den Wärmespeicher zu definieren,
weil das Script keine Akku Daten hat und sicher verhindert werden muss das der Wärmespeicher den Akku leer zieht.

Wenn der Akku eine Spannung zwischen 6 und 30V hätte, könnte man die Spannung mit einem Shelly Uni messen (Messung und Stromversorgung -unter einem Watt- aus der Batterie) und damit als Parameter für die Abschaltbedingung für den Wärmespeicher definieren.

Ja, das ist korrekt. Ich habe jedoch keine Akku Daten.

Der Akku versucht eine Null Einspeisung zu realisieren.
Das gelingt ihm auch recht gut nur schwankt das Regelverhalten etwas.

Aus diesem Grund schalte ich den PV Boost ab, wenn weniger als gemittelte 100 W eingespeist werden.
Das ist hinreichend genau für die Anwendung und stabil genug um zu verhindern den Akku leer zu ziehen.

Danke und Grüße

Mal noch dazu: "Das Script stellt sicher das nicht schneller als 15 Minuten geschaltet wird."
Wohl, um wildes Hin-und Herschalten zu vermeiden?

Ansich sollte die Überschussverwertung im Wärmespeicher aber unterbrochen werden, wenn nicht mehr genug Überschuss vorhanden ist, z.B. wenn eine Mikrowelle zugeschaltet wird. Sonst könnte es nach meinem Verständnis sein, dass dafür in Teilen teurer Strom aus dem Netz bezogen werden muss.

Ideal wäre eine exakte Erfassung des Überschusses und dessen Umleitung über PWM und z.B. 100 kHz Technik.
Das wäre dann das "wilde" Schalten auf die Spitze getrieben, so dass die Wirkung bereits wieder analog ist.
Erfordert aber erhöhten Aufwand bezüglich Störstrahlungsunterdrückung.
Außerdem müsste solche Technik erst entwickelt werden, wenn es sie noch nicht gibt.

Mal davon abgesehen:
Wenn zum Heizen/WW-Bereitung eine Luft-Luft Wärmepumpe verwendet wird,
so könnte man zu den Zeiten im Jahr, wenn über die PV Überschüsse entstehen,
auch einfach diese Wärmepumpe nutzen, die dann vermutlich einen COP gegen 4 hat. Ist ja dann wärmer draußen.
Würde bei kWh Preisen von 32 ct dann dem entsprechen, was man für equivalenten Überschuss mit 8 ct vergütet bekommt.
Hoffe, mich nicht verrechnet zu haben.

Will sagen, jede Erweiterung eines Systems macht es auch störanfälliger. Auch kann es unüberschaubar werden.

Hallo Che,


Ja, um den Wärmespeicher nicht zu verwirren.
Ich habe die Totzeit mittlerweile auf 5 Minuten runter gesetzt.
Schneller möchte ich nicht hin und her schalten. Die Wärmepumpe im Wärmespeicher braucht eine Weile um anzulaufen.


Genau das wird gemacht. Der Heizstab in der Wärmepumpe wird nicht verwendet.

Grüße

Hallo zusammen,


Korrekt und im Prinzip wird das in dieser Installation auch schon gemacht.
Wir haben dort einen AC Speicher, den Marstek Venus E mit 5 kWh, parallel zur PV installiert.
Dieser erhält vom Shelly 3EM Pro die aktuelle Leistung und regelt basierend darauf sein Lade- und Entlade Verhalten
um den Netzbezug zu minimieren und Überschüsse zu nutzen.

Es gibt auch smarte Wall-boxen um das E-Auto bevorzugt mit Überschuss zu laden.
Aber ja, wenn solche smarten Geräte kombiniert werden, kann es durchaus komplex werden.
Im meinem Fall habe ich bei der Abschaltung des PV-Boost 100 Watt von der Nulleinspeisung Abstand gehalten
um sicher nicht im Regelverhalten des Akkus zu agieren und nicht den Akku leer zu ziehen.

Shelly bietet hier auch einige Komponenten um stufenlos zu regeln. Wenn man die Shelly Komponenten kombiniert,
ist man sehr mächtig, jedoch oft auf Netzwerk und die Shelly Cloud angewiesen. Je nach Leistung die man schaltet kann das gefährlich werden oder andere Sicherungsmechanismen bedeuten.

Mein Script läuft direkt auf dem Shelly 3EM Pro und schaltet unabhängig vom Netzwerk weil das Relais direkt verbunden ist.

Grüße

Habt Ihr die auch noch?

Nein, noch nicht.

Schaut man sich den Chart von gestern an:



Dort sieht man, dass mit dem Überschuss (63 kWh) locker ein E-Auto hätte geladen werden können.
Der Chart erfasst nicht alles, der AC Speicher und noch 1600 Wp PV fehlen und sind hier nur als geringerer Eigenverbrauch (manchmal sogar negativ) zu sehen. Es sind ca. 12 kWp PV installiert, bei ca. 15 kWh Eigenverbrauch pro Tag.

Auch wenn solche Tage wie gestern nicht die Regel sind, reichen für ein E-Auto auch zwei nur halb so gute Tage um den Akku voll zu laden. ein Problem in dieser Konstellation wäre: Wenn man das Auto tagsüber nutzt kann es ja nicht mit eigener PV geladen werden. Wir haben die Anwendungsfälle mal ein wenig durchdacht und als Zweitauto würde das problemlos hier funktionieren. z.B nachmittags bis abends laden, am Wochenende, tagsüber auch bei Home Office. Ich vermute das mein Bekannter sich irgendwann ein E-Auto anstelle seines anderen Zweitwagens anschafft. Der "Tankaufwand" ist, mit Wall Box in der Nähe, ja wesentlich geringer als zur Tanktestelle zu fahren und Sprit zu tanken.

Grüße

Ich denke das Problem ist nicht die mögliche Gesamt-Überschussenergie (kWh), um ein Elektroauto zu landen, sondern die minimale Einstellung der Ladeleistung (kW) im Auto bzw. der Wallbox. Z.B. bei meinem Tesla kann man als Mindestmaß nur 6A einstellen. Was bei einer 3ph Wallbox bedeutet, dass der Wagen zumindestens 3,6-4 kW von PV/Speicher benötigt, um Überschuss laden zu können (den Rest nimmt er dann einfach vom Stromnetz, oder bei einer intelligenten Ladebox lädt das Auto dann eben gar nicht). Wenn man aber als normalen Verbrauch im Hausnetz schon so 400 bis 600 Watt benötigt, müsste die PV auf zumindestens 5 kW ausgelegt sein, bzw. während des Ladevorganges produzieren. Auch weiß man, dass eine zu gering eingestellte Ladeleistung einen hohen Verluststrom erzeugt. Bei einem Test hat mein Tesla die erste Stunde nur dazu genutzt, die Akkutemperatur in den optimalen Bereich zu bringen.

Danke für die Info.
Ja klar für so ein Überschussladen muss alles passen bishin zum Auto.
Technisch machbar ist das alles schon wenn alle mitspielen.
Und sinnvoll ist das sowieso.

Von Akku zu Akku zu laden ist wohl nicht wirtschaftlich sinnvoll.

Grüsse.