Document ID: /fineweb-2-swissfilter-quality_10-filterrobots/filtered/03546.jsonl.gz/1136

Ist es wirklich notwendig, die Saldofunktion über die 3 Phasen des Netzanschlusszählers auch noch zu beanspruchen um den Boiler innerhalb eines ganzen Tages aufheizen zu können?
Eine einphasige Steuerung wie diejenigen von solarimmersion oder 4-noks besticht durch ihre Autonomie (ohne Kopplung zu zusätzlichen anderen Messquellen via Modbus o.ä.).
Falls ein Boiler an einer einzigen Phase angeschlossen ist, kann er mit einer maximalen, theoretischen Leistung von 3.68 kW (230V*16A) aufgeheizt werden. Wenn der WR auf 3 Phasen symmetrisch einspeist (und auch die Lasten symmetrisch auf die 3 Phasen verteilt sind) und angenommen eine Überschussleistung von total 9 kW ins Netz eingspiesen wird, steht eine Leistung von 3 kW pro Phase zur Verfügung. Dies entspricht 82% der maximalen Leistung des Boileranschluss. Bei 6 kW Überschuss sind es immer noch 54% und bei 3 kW wären es auch noch 27% (mehr als 1/4) des theoretischen Maximums.
Aus der Physik:
Mit einer spezifischen Wärmekapazität für Wasser (bei 20 Grad) von c = 4’182 [J / kg K] benötigt ein 100 L Boiler (m = 100kg) für die Aufheizung von 30 auf 50 Grad (dT = 20 K) eine Energiemenge von 2.323 kWh (Q = m * c * dT [J = Ws] ; 1 kWh = 3.6 * 10^6 Ws).
Unter der idealistischen Annahme, das die elektrische Energie durch den Heizstab zu 100% in Wäremenergie umgesetzt wird und keine weiteren Verluste einbezogen werden müssen, dauert diese Aufheizung bei einer einphasigen Überschussleistung von dauernd 2 kW nur gerade 70 Minuten. Bei 3 kW sind es 46 Minuten, bei 1 kW dauert es 140 Minuten (2.3 h) und beim theoretischen Maximum von 3.68 kW würden nur 38 Minuten benötigt.
Bei 7 -15 Stunden Tageslicht (und teilweise sonnig), dürfte es damit sehr wahrscheinlich werden, dass sich eine Wassermenge von 100 L durch Überschussenergie um +20 Grad erwärmen lässt, auch wenn nur sehr wenig Überchussleistung (3 kW oder 1 kW/Phase) zur Verfügung steht. Auch für übliche Boilergrössen in einem EFH von 300 L dürfte die Überschussenergie meistens noch ausreichen.
Auf Grund dieser Abschätzung scheint mir eine einphasige Steuerung für einphasig angeschlossene Boiler durchaus eine zweckmässige und auch ökonomisch sinnvolle Lösung zu sein.
Leider lassen diese beiden einphasigen Steuerungen keine Einstellungen zu. Sonst könnte man einfach dem erfassten Einspeisewert der einzelnen Phase, mit einem aus der Erfahrung gewonnenen Faktor (Einspeisung auf den beiden anderen Phasen) multiplizieren. Damit könnte sehr kosteneffizient auch noch die Saldofuktion des Netzanschlusszählers approximativ mit einbezogen werden und die Ladezeiten auf bis zu 1/3 gesenkt werden. Ein praktischer Nutzen scheint jedoch nur bei sehr geringen Überschussleistungen von < 1 kW pro Phase gegeben.
Ein typisches EFH benötigt eine 3-phasige Grundleistung im Bereich von 0.2 - 2 kW. Bei einer AC-Leistung einer PV-Anlage ab >= 5 kW dürfte deshalb in der Regel genügend Überschussenergie während eines ganzen Tages (mit Sonne) zur Verfügung stehen um den Boiler einphasig genügend aufheizen zu können.
Wenn die PV-Anlage allerdings mehrere Tage mit Schnee bedeckt ist, müsste der Boiler mit der “Boost”-Taste dieser Steuerungen manuell aufgeladen werden. Um diese Schwäche zu mildern, verfügt Solarimmersion zusätzlich auch noch über eine nur mässig dokumentierte, zeitgesteuerte “Auto-Boost” Funktion.
Besser und wünschenswert wäre jedoch eine Steuerung abhängig von der Wassertemperatur des Boilers, was jedoch den Nachteil einer deutlich höheren Systemkomplexität mit sich bringt. Bestehende Boiler verfügen üblicherweise nicht über eine solche Schnittstelle. Alternativ könnte als autonome Variante auch abhängig von der Aufladung des vergangenen Tages nachgeladen werden. Dies wäre als eine interessante, selbst-lernende Funktion denkbar.
Weitere ähnliche Boilersteuerungen gibt es auch noch hier: