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Steuerung 6KW Heizelemente

Diskutiere Steuerung 6KW Heizelemente im Grundlagen der Elektroinstallation Forum im Bereich ELEKTROINSTALLATION; Hallo liebe Experten, ich habe 2 Heizpatronen a 6KW in meinem Pufferspeicher (500l Heizwasser+160l WW). Diese sind 3PH/PE in Sternschaltung (OHNE...

  1. #1 shrimps, 17.02.2017
    shrimps

    shrimps Strippenzieher

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    Hallo liebe Experten,
    ich habe 2 Heizpatronen a 6KW in meinem Pufferspeicher (500l Heizwasser+160l WW).
    Diese sind 3PH/PE in Sternschaltung (OHNE N !)
    Diese möchte ich so wirtschaftlich wie möglich ansteuern...
    Meine Idee:
    2 x 3PH-SSR (400V/10A) Standad auf Kühlkörper (24V Ansteuerung durch meine SPS)
    Die Ansteuerung via PID und PWM, wobei ich den PWM selber style:
    10s Periode, davon 0-10s Impuls, beginnend mit 1s
    Bsp: 0% = 0s Arbeit: 10s Pause, 50%=5s Arbeit: 5s Pause, 100%=10s Arbeit: 0 s Pause

    Dies habe ich mal in diversen Foren als brauchbar gelesen...
    Nun die speziellere Frage on Top:
    Macht es Sinn, die Patronen teilweise anzusteuern:
    Also mal nur 2 Phasen zu nutzen ?
    Dann hätte ich ja 0, 3, 6 ,9, 12 KW Schaltleistungen...
    Aber was ist mit den Heizstäben (Ungleiche Abnutzung) und den ungleichen Phasenbelastungen ?
    Und schaltungstechnisch müsste ich ja 6 SSR nehmen ?

    Bin auf eure Antworten gespannt.

    LG
    Shrimps
     
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  3. #2 Siggi S, 17.02.2017
    Siggi S

    Siggi S Strippenzieher

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    Sternpunkt muss N werden
    Heizungen(6x) einzeln 235 V auf Omron Halbleiter-Relais
    (St.-Spg 24 V DC)
    Taktend L1=2x2 Kw,L2=2x Kw,L3=2x2 Kw,Gleichmässig wechselnd
    Taktschaltung abhängig Temperatur Pufferspeicher,vorrangig WW
    Bei Körperheizung vorrangig Heizwasser Temperatur
    evtl. Sommer/Winter Umschaltung=Heiz/WW Betrieb
     
  4. #3 shrimps, 17.02.2017
    shrimps

    shrimps Strippenzieher

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    Hi Siggi,
    Danke für die rasche Idee.
    Warum muss N werden ???
    Damit erhöhe ich in jedem Fall den Stromfluss gegenüber 400V um den Faktor Wurzel3.
    Es gibt doch auch die 3 Phasen SSR´s, welche direkt 400V (L1/L2/L3) schalten können.
    Meistens werden die "fertigen" Patronen nur mit 4 Adrigen Leitungen ausgeliefert (LLL,PE)
    Den Rest der Taktung habe ich verstanden und war mir klar.
     
  5. bigdie

    bigdie Freiluftschalter

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    Also 1. macht bei so einer Steuerung PWM im sekundenbereich keinen Sinn. Kann passieren, dein licht flackert dann in dem Rhythmus, wenn du 12kW schaltest. Bei der Trägheit, kannst du 10min oder länger als zeiteinheit nehmen. Aber wie schon gesagt, du kannst auch 2,4,6 KW bei jeder Patrone einzeln schalten, wenn du einen N anklemmst. Dann kannst du auch SSR nehmen, die nur für 230V ausgelegt sind. Und wenn du denkst, das die Belastung der Heizstäbe unterschiedlich ist, liegt es ja bei dir jeden tag mit einem anderen anzufangen. Theoretisch sind bei 6 Heizungen a 2kW auch noch andere Kombinationen möglich, weil man ja auch heizungen in Reihe schalten kann.
     
  6. #5 shrimps, 17.02.2017
    shrimps

    shrimps Strippenzieher

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    Hmm...
    Ich versuche das mal alles nachzuvollziehen:
    Aktuell sehe ich ca. 6000 Watt bei L/L/L/PE Anschaltung !
    Ich kann knapp unter 9 A mit der Messzange messen.
    Demnach gilt die Formel: P = U*I*Sqr(3) , CosPhi =1 da rein ohmsche Last.
    6000 = 400 * I * 1,7
    I = 8,7 A
    U=R*I
    400 = R * 8,7
    R= 46 Ohm

    Nun via N an 230V
    U=R*I
    230=46 * I
    I=5 A
    P=U*I
    P=230*5
    P=1.150 Watt

    Ob ich alles richtig eingesetzt habe, weiss ich nicht.
    Aber nach meiner Rechnung haben die Heizstäbe dann an 230V/N nur noch 1KW !

    LG
    Shrimps
     
  7. bigdie

    bigdie Freiluftschalter

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    Nein. Die Heizstäbe bekommen so oder so 230V, das ist bei Drehstrom der 1,7 Faktor. Im prinzip sind das ganz einfach 3 Heizungen 230V 2kW. Also 8,7A. Wenn du an Drehstrom eine Je Phase anschließt, bildet sich im Sternpunkt praktisch das gleiche potential wie der N hat. Wenn du diesen anschließt, fließt also auch kein oder sogut wie kein Strom, solange alle 3 Heizungen laufen. schaltest du eine Phase ab, fließt über den N der gleiche Strom wie vorher auf der einen Phase geflossen ist. und das Gleiche passiert, wenn du 2 Phasen abschaltest. In beiden Fällen fließt dann über den N 8,7A
    Dein Fehler liegt übrigens in der Widerstandsberechnung, weil du da mit 230V rechnen musst, eben weil du ja 0V im Sternpunkt hast.
     
    shrimps gefällt das.
  8. bigdie

    bigdie Freiluftschalter

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    Man kann die auch so ansteuern
    6 stufen.JPG

    Wobei mir gerade auffällt, S1 könnte man weglassen und brücken.
     
  9. #8 shrimps, 17.02.2017
    shrimps

    shrimps Strippenzieher

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    Schaut ja prima aus, kannst du das mit dem wegfallenden S1 nochmal zeichnen ?
    Wenn ich das als Basis nehme, benötige ich 5 SSR pro Patrone.
    Wobei ich dann gar kein PWM mehr benötige...
    Es würde reichen, den PID-Stellwert als Stufenschalter für diese Leistungsschaltungen heranzuziehen.
     
  10. #9 shrimps, 18.02.2017
    shrimps

    shrimps Strippenzieher

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    Hi,
    in einem anderen Forum habe ich eine ältere Msg von einem erfahrenen Techniker gelesen, das ggf. ein Dimmer in Betracht kommt:
    https://www.musikhaus-korn.de/de/eurolite-dpx-610-dmx-19-zoll-dimmerpack/pd/10473
    Der kann 6 * 10A aus 3 Phasen ansteuern und würde weniger kosten als 10SSR mit der obigen Schaltungslogik.
    Wobei die obige Schaltungslogik nebenbei den Charme des Risikos einer Fehlschaltung beeinhaltet.
    Ich hoffe mit dem Link nicht danebengetreten zu haben
     
  11. #10 Siggi S, 18.02.2017
    Siggi S

    Siggi S Strippenzieher

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    Warum so kompliziert?
    Um eine bestimmte Wassermenge zu erwärmen braucht es halt eine
    bestimmte Menge Energie+Zeit
    Durch die Grösse des Pufferspeichers spielt der Zeitfaktor nicht so
    eine grsse Rolle,um einen einwandfreien Heiz/WW Betrieb zu
    gewährleisten, und am benötigten Energiebedarf ändert das auch nichts
     
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