Berechnung der Pumpensteuerung einer Solaranlage

goggo · 23. August 2008

Hallo,
habe mir eine Solarsteuerung gebaut. Die Solarpumpe steuere ich mit Wellenpaketen an. Diese Art der Ansteuerung wurde auch im Forum schon ausreichend besprochen. Als TD zwischen Panele un Bioler habe ich für die Pumpenaktivierung 8 Grad (einstellbar) derzeit vorgesehen. Die Aktivierung erfolgt zuerst mit 100% Leistung, wird aber z.B. bei 8 Grad Temperaturdifferenz nach ca. 2 Sekunden auf 30% Leistung abgeregelt.
Wo ich Hilfe benötige ist, ein Pumpenleistungs-Temperaturdiagramm auf soliden Erfahrungswerten.

Zum Beispiel:
30% Pumpenleistung > 6 Wellenpakete > 8 Grad TD
100% Pumpenleistung > 18 Wellenpakete > ????? Grad TD

In welchem Temperaturbereich ist es sinnvoll die Solarpumpe zu Regeln, bzw. ab welchem Temperaturbereich kann oder soll sie mit 100% betrieben werden?
Soll der Temperaturkurve für die Ansteuerung linear sein? Als Muster füge ich aus dem Forum ein Diagramm ein das zwar für eine PWM-Steuerung gedacht ist.
Nur bitte solide Erfahrungswerte.
MfG GOGGO

WhisperMan · 23. August 2008

... typischer Weise regelt man u.a. die Solarpumpe im "Matched Flow"-Verfahren ... also "gezielter/angepasster Volumenstrom.

I.d.R. hat man eine feste Betriebsdifferenz zwischen Vl (Kollektor) und Rücklauf (oder Speicher unten) von vielleicht 10 Kelvin.
Vereinfacht dargestellt würde sich dann die Pumpe bei >= 10K dT mit z.B. 30% drehen ... verringert sich das dT auf 9 K würde sich die Pumpe vielleicht mit 40% drehen ... vielleicht auch schon mit 60%, das kommt auf die Komponenten, den Programmierer und die Gegebenheiten des Einsatzes an ... das Regelkonzept hängt natürlich auch an den Freunden P,I und D ... auch die Pulslänge in Millisekunden ist hier interessant ...

Es gibt die verschiedensten Ansätze zur PWM ...

MfG WhisperMan

Tom3244 · 23. August 2008

Hi Whisper,

Zitat

typischer Weise regelt man u.a. die Solarpumpe im "Matched Flow"-Verfahren

uii, wie geschwollen, scheinbar kann keiner mehr deutsch

Zitat

Vereinfacht dargestellt würde sich dann die Pumpe bei >= 10K dT mit
z.B. 30% drehen ... verringert sich das dT auf 9 K würde sich die Pumpe
vielleicht mit 40% drehen ... vielleicht auch schon mit 60%, das kommt
auf die Komponenten, den Programmierer und die Gegebenheiten des
Einsatzes an ... das Regelkonzept hängt natürlich auch an den Freunden P,I und D ... auch die Pulslänge in Millisekunden ist hier interessant ...

müsste das nicht anders herum sein
Wenn die Spreizung größer wird muss ich auch mehr Gas geben, da das solare Angebot dann groß ist, sprich viel Energie von der Sonne kommt. Ein PI-Regler sollte hier eigentlich völlig reichen, so schnell ist die Regelstrecke nicht das ich da gleich mit einem D-Anteil hantieren muss
Ich betreibe das schon seit 7 Jahren so und es hat sich ein Wert für die Spreizung von 10K herauskristallisiert

Gruß
Tom

P.S. baue das ganze gerade mit 1-Wire und IP-Symcon auf

WhisperMan · 23. August 2008

Ehm ... upps ... verdreht ...

Tom ... hast Du den Satz mit dem Geschwollenen auch weiter gelesen ?

Zitat

... also "gezielter/angepasster Volumenstrom".

Tom3244 · 23. August 2008

Hi Whisper,

Zitat

Tom ... hast Du den Satz mit dem Geschwollenen auch weiter gelesen ?

klar war ja auch nur als Scherz(keks) gedacht Ich verstehe halt nur immer nicht warum jeder mit englischen Ausdrücken um sich werfen muss, ist deutsch so grausam??

Grüße
Tom (auf deutsch Thomas)

goggo · 25. August 2008

Hallo WhisperMan, hallo Tom3244,
danke für eure Wortmeldungen. Ihr habt mich mit euren Beiträgen meiner Lösung ein Stück näher gebracht. Der Kommentar von WhisperMan ist für mich sehr informativ und ich werde jetzt meinem PIC 18F2620 eine C18 Spritze verpassen.
Für mich war eigentlich nur die Frage, sind für die Motorregelung (30%-100%) 15 Grad TD realistisch (10-25 Grad) für den Regelbereich gemäß beigefügtem Bild (nur ein Vorschlag) oder gibt es Aufzeichnungen oder Doku die eine andere Spreizung vorschlagen. Die Idee P,I und D ist angekommen. Pulslänge sind 20ms für 1 Wellenpaket.
MfG Goggo

Spornrad · 26. August 2008

Hallo Gogo,

Zitat

Zitat von Gogo: sind 15 Grad TD realistisch (10-25 Grad) für den Regelbereich

15 Grad TD bei einer Solaranlage ist viel zu hoch. Die volle Pumpen-Leistung sollte da schon um einiges eher einsetzen. Ich denke mal so ab 8-10 Grad volle Leistung. (Genaue Werte werde ich heute Abend mal bei meiner Anlage nachsehen). Regel Bereich so von 3-10 Grad. Einschalten > 4 Grad und Ausschalten Grad. Das ist so die Anforderung für einen Sonnen-Kollektor mit Wasser-Speicher.
Bei 15 Grad TD wird die Temperatur im Kollektor unnötig viel zu hoch was zu mehr Wärme Verlusten führt.

Die Pumpen Steuerung für einen Heizung unterscheidet sich hier grundsätzlich von der Speicher-Steuerung einer thermischen Solar-Anlage (andere TD Werte).
Bei einer Heizung möchte man eine hohe Temperatur Differenz zwischen Vorlauf und Rücklauf haben. Es geht dabei um Brennwert Nutzung und Einsparung von Pumpenstrom (Pumpe nicht geregelt- nur Ein und Aus)
Der Rücklauf soll möglichst kühl sein um die Brennwert Nutzung (Abgas Kondensation der Heizung) auf einem Maximum zu halten. Dabei spart man auch noch Pumpen-Strom.

Gruss
Spornrad

Bernd der Dachsgebeutelte · 26. August 2008

Zitat

Bei 15 Grad TD wird die Temperatur im Kollektor unnötig viel zu hoch was zu mehr Wärme Verlusten führt.

Wie immer im Leben, es kommt darauf an...

Wenn er VRK's hat und keine Flachkollektoren, kann er auch eine größere Spreizung als 15 Grad fahren.
Das ist ja grade der Vorteil der Dinger, das die auch mit kleinen Einstrahlungswerten und geringem Durchfluss noch "Hochtemperatur" schaffen (sollen...)

Bernd

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