Heizstabsteuerung

Heizstab mit PV-Strom betreiben

 

Wer überschüssigen Solarstrom besitzt, kann diesen ganz einfach nutzen, um Warmwasser zu produzieren. Oft ist der Ertrag aus der Sommer und Übergangszeit ausreichend, um sich unabhängig von fossilen Energieträgern zu machen. Der Heizstab oder auch Heizschwert genannt, wird direkt in der Warmwasserspeicher geschraubt oder wenn dies nicht vorgesehen ist, gibt es auch Adapter, worüber der Heizstab in den Revisionsdeckel eingebaut werden kann. Oft reichen schon Leistungen im Bereich von 2-3kW, um tagsüber das Warmwasser für den ganzen Haushalt zu produzieren. 

Funktionsweise des Heizstabs

Ein Heizstab besteht aus einem elektrischen Heizelement, wie es zum Beispiel auch in Waschmaschinen verbaut wird. Zusätzlich gibt es einen Temperaturfühler, der die Warmwassertemperatur misst und einen Sicherheitstemperaturbegrenzer (STB) der bei Überhitzung den Heizstab abschaltet.

Wenn Strom am Heizstab anliegt, dann heizt dieser auf die voreingestellte Temperatur, sobald diese erreicht ist, schaltet sich der Heizstab automatisch ab. Wenn der Heizstab ausschließlich mit PV-Überschuss betrieben wird, dann empfiehlt es sich, die gewünschte Temperatur höher als in der Heizung einzustellen, damit ist sichergestellt, dass die normale Heizung auch nur anspringt, wenn mal zu wenig Sonne da ist. Zum Beispiel kann man die Heizung auf 45 °C stellen und den Heizstab auf     65 °C dann ergeben sich 20 °C Temperaturpuffer, der in der Nacht aufgebraucht werden kann.

Bei der Warmwasserproduktion entsteht in der Regel Kalk, hier muss auf die angegebenen Wartungsintervalle der Hersteller geachtet werden. Falls der STB auslöst, kann dies zum Beispiel wegen einer zu hohen Verkalkung passieren. Eine Entkalkung ist dann empfehlenswert.

Worauf muss ich beim Anschluss achten?

Prinzipiell dürfen elektrische Arbeiten nur durch einen Elektriker erfolgen, es besteht Lebensgefahr. Die aufgeführten Bilder sind nur Anschlussbeispiele und kein elektrischer Anschlussplan.
Es ist natürlich stets darauf zu achten, dass die Maximalleistung des Heizstabs die des Schalters nicht überschreitet.

Die hydraulische Installation des Heizstabs muss durch ein Heizungsinstallateur erfolgen. Bei unsachgemäßer Installation kann es zu Gebäudeschäden kommen.

Ansteuerung mit einem Shelly Plug

Die einfachste Installation des Heizstabs kann über einen Shelly Plug oder auch eine andere unterstützte Schaltsteckdose erfolgen. Der Heizstab kann nur An und Aus geschaltet werden. 

Heizstab_Shelly_Plug
Ansteuerung mit einem Shelly Plus 1PM

Alternativ zum Shelly Plug kann die Ansteuerung der Heizung auch über einen Shelly Plus 1PM erfolgen. Es ist natürlich stets auf die Maximalleistung des Heizstabs und des Relais zu achten. Der Heizstab kann nur An und Aus geschaltet werden. 

Heizstab_Shelly_Plus_1PM
Einrichtung der Steuerung bei clever-PV

Zuerst musst du den Shelly einrichten und mit dem Internet und der Shelly Cloud verbinden.

Danach kannst du den Shelly mit clever-PV verbinden.

Eine Anleitung dazu findest du hier.

 

Bei der Einrichtung musst du darauf achten, dass du die richtige Nennleistung hinterlegst. Die Nennleistung entspricht der Anschlussleistung deines Heizstabs, bzw. beim Anschluss über 3 Shelly 1/3 der Nennleistung. Sobald der Überschuss die eingestellte Nennleistung überschreitet, wird der Heizstab aktiviert.

 

In den Einstellungen vom Stromzähler kannst du über den ECO-Offset definieren, welche Leistung mindestens für das Gebäude als Puffer vorgehalten bzw. welcher Netzbezug erlaubt ist, bevor ein Schalter ausschaltet.

Wenn dein ECO-Offset zum Beispiel 200W beträgt, dann werden immer mindestens 200W in das öffentliche Netz eingespeist. Beträgt die Einspeisung weniger als 200 W wird der Schalter ausgeschaltet. Beträgt der ECO-Offset zum Beispiel -500 W, ist ein Netzbezug erlaubt. Erst wenn mehr als 500 W aus dem Netz bezogen werden, wird der Schalter ausgeschaltet. So kannst du die Steuerung an deine individuellen Bedürfnisse und Anlagendimensionierung anpassen.

Ansteuerung mit 3 Shelly Plus 1PM

Besitzt du einen Heizstab, der 3x 230V Anschlüsse hat, dann kannst du diesen über 3 Shelly Plus 1PM anschließen. Der Vorteil ist, dass jede Phase einzeln gesteuert werden kann. Somit kannst du bei einem Heizstab mit 3 kW in 1kW Stufen betreiben und somit noch mehr Eigenverbrauch erreichen. Es ist natürlich stets auf die Maximalleistung des Heizstabs und des Relais zu achten.

Heizstab_3_Shelly_Plus_1PM