CRAFTBEERPI 3 - Heizelement: 3Phasen getrennt ansteuern

[kalausr]

Hi Folks.
ich möchte hier eine Lanze für Craftbeerpi brechen... Wenn man die Hürden der Installation überwunden hat, ist CBP3 trotz allem eine sehr nette User Erfahrung. Und vor allem offen. Man muss keine proprietäre Hardware kaufen und steckt somit bei keinem Hersteller fest (außer natürlich bei CBP...)

Ich habe in einem anderen Post über meine HERMS Anlage auch über meine Steuerung kurz berichtet.

Interessant für die Elektroheizer mit Heizelementen: Ein Freund hat mir eine Erweiterung geschrieben, mit der ich die drei Phasen meines Heizelementes getrennt ansteuern kann. Wir haben ihn "Triple Power" genannt.

Mit diesem Plugin kann man einen Kettle erstellen, der drei getrennte Heizspule steuert. Gesetzt der Fall, man hat sie über drei getrennte SSR's mit den GPIO's verbunden. Normalerweise kann man nur eine GPIO für das Schalten der Heizung eines Kettles nehmen.

Hier die Beschreibung:
Plugin for Craftbeerpi 3.0 to control 3-phases-heaters via GPIOs.

This plugin combines functionality from the base plugin ``hysteresis`` and ``GPIOSystem`` from Peter Marinec (https://github.com/chiefwigms/GPIOSystem) to allow the control of a 3-phases heater by hysteresis.

This includes an actor `TrippleActor` and a controller/logic `TripleHysteresis`. In the actor's configuration the three GPIO pins each controlling one of the phases of the heater can be set. In the controller is configured with offsets from the target value for when the heater should switch on and off each of the phases. The phases are mapped to the power value of Craftbeerpi 3.0 (where 33 % correspond to 1 phase, 67 % correspond 2 phases, 100 % correspond to 3 phases).

So kann ich, wenn die Temperatur sich dem Ziel annähert über die Offset Values die Phasen gezielt schalten. Der eigentliche Vorteil für mich ist, dass ich zum Kochen hier in meinem Beispiel eine Phase ausschalten kann, damit es nicht zu stark kocht (mein Heizelement hat kombiniert 10KW...). So erreiche ich konstant wallendes Kochen.

Vielleicht interessant für den einen oder anderen.
LG Klaus

[fctriesel]

Das hier? :)
https://github.com/yorickreum/cbpi-triplepower

[kalausr]

Genau, das ist es. Funktioniert super.
Yorick hat versucht, es mit in die Distribution von Manuel reinzubekommen, der meldet sich aber leider nicht...

[secuspec]

Genau, das ist es. Funktioniert super.
Yorick hat versucht, es mit in die Distribution von Manuel reinzubekommen, der meldet sich aber leider nicht...

Das Projekt ist leider tot. Die Lizenzierung lässt auch keine Forks zu, sonst hätten das Projekt einige Leute gerne weiter geführt.

Aber grundsätzlich ist das Plugin eine klasse Idee. Andererseits kann man ja mit Boilstep ab Erreichen einer bestimmten Temperatur auch runter regeln.



Viele Grüße,
Steffen

[Frudel]

Ich habe inzwischen auch ein Ringelement und habe die 3 Phasen getrennt.
Das Problem ist , bei einem 8,8 KW Element kocht es auch mit nur eine Phase
wie bekloppt , wie kann man das besser machen?
Volumen zwischen 50 und 60l Kessel isoliert , Betrieb mit Deckel und Dampfkondensator

Einstellung im Augenblick
P1 0,1
0,2
P2 1
2
P3 2
3

Grüße
Markus

[JackFrost]

Ich habe inzwischen auch ein Ringelement und habe die 3 Phasen getrennt.
Das Problem ist , bei einem 8,8 KW Element kocht es auch mit nur eine Phase
wie bekloppt , wie kann man das besser machen?
Volumen zwischen 50 und 60l Kessel isoliert , Betrieb mit Deckel und Dampfkondensator

Wie nah kommst du an den eingestellten Siedepunkt ran ?
Ist das wenige als 1 K ?

~ 3kW an Heizleistung für 50l klingt nicht nach sehr starkem kochen. Das wären , mit etwa 200 W Verlust an der Wand 4,3 kg Wasser/h komplett ohne Verluste wäre es 4,67 kg / h

Wenn es deutlich mehr sind dann sind eher 2 Phasen aktiv.

Wenn dein Delta größer als 1K ist dann erhöhe den Wert bei off für Phase 2 dann schaltet es früher ab.

Gruß JackFrost

[Frudel]

Ich habe inzwischen auch ein Ringelement und habe die 3 Phasen getrennt.
Das Problem ist , bei einem 8,8 KW Element kocht es auch mit nur eine Phase
wie bekloppt , wie kann man das besser machen?
Volumen zwischen 50 und 60l Kessel isoliert , Betrieb mit Deckel und Dampfkondensator

Wie nah kommst du an den eingestellten Siedepunkt ran ?
Ist das wenige als 1 K ?

~ 3kW an Heizleistung für 50l klingt nicht nach sehr starkem kochen. Das wären , mit etwa 200 W Verlust an der Wand 4,3 kg Wasser/h komplett ohne Verluste wäre es 4,67 kg / h

Wenn es deutlich mehr sind dann sind eher 2 Phasen aktiv.

Wenn dein Delta größer als 1K ist dann erhöhe den Wert bei off für Phase 2 dann schaltet es früher ab.

Gruß JackFrost

Hallo Jack . es ist mit Sicherheit nur 1 Phase aktiv mit der Isolierung und dem Deckel wird
deutlich weniger Heizleistung benötigt - die Verdampfungsrate ist auch 30 % weniger.
Ich teste es morgen nochmals , muss das Fass wieder füllen.
Ein kürzere Taktung wäre gut . dass die Intervalle kleiner werden. Mein Topf hat 80l ,
wenn es mit Deckel kocht haut es die Würze an den Deckel........

LG
Markus

[JackFrost]

Hallo Jack . es ist mit Sicherheit nur 1 Phase aktiv mit der Isolierung und dem Deckel wird
deutlich weniger Heizleistung benötigt - die Verdampfungsrate ist auch 30 % weniger.

Ich hab einen 38l Topf mit 25l da fahre ich meist mit 2,2 kW und bin bei 3,2 kg/h.
Meine Pfanne ist isoliert und hat aber keinen Deckel. Die 3,2 kg/h passen sehr gut zu den 2,2 kW und dem Verlust des Topfes.

Mit einem 8,8 kW Heizelement, das sollte ja aus drei Elementen zu je 2,9 kW bestehen, kannst du nicht mehr als 4,67 kg /h Verdampfen, wenn nur eines aktiv ist.

Wenn deine Verdampfungsrate deutlich über 4,67 kg liegt, dann schaltet sich immer mal wieder oder gar dauerhaft das zweite Element dazu.

Ein kürzere Taktung wäre gut . dass die Intervalle kleiner werden.

Das Plugin taktet nicht, sondern Steuert die Elemente nach der Differenz zur Solltemperatur an.
Angenommen die Zieltemperatur beim Kochen sei 100 °C und durch deine Höhenlage siedet der Sud bei dir bei 98,5 °C dann werden die Elemente wie folgt geschalten.

Wenn der Sud 97 °C erreicht dann wird Phase 3 abgeschalten. Sie würde sich bei unterschreiten von 96 °C wieder einschalten.
Wenn der Sud 98 °C erreicht dann wird Phase 2 abgeschalten. Sie würde sich bei unterschreiten von 97 °C wieder einschalten.
Wenn der Sud 99,9 °C erreicht dann wird Phase 1 abgeschalten. Sie würde sich bei unterschreiten von 99,8 °C wieder einschalten.

Wenn nun die Zieltemperatur 101 °C ist dann würde sich die Phase 2 erst bei 99 °C abschalten, es siedet aber schon bei 98,5 °C , daher kann dieser Punkt nie erreicht werden. Verdampfung wäre dann bei 9 - 9,2 kg/h.

Mein Topf hat 80l ,
wenn es mit Deckel kocht haut es die Würze an den Deckel........

Klingt nach mehr als 3 kW

Ich heize bei mir bis zum Sieden mit 3 kW auf und das wird 1 Minute nach erreichen des theoretischen Siedepunktes gehalten, danach geht die Steuerung auf 2,2 kW. Ich hab 25 - 27 l in der 38 l Pfanne, aber es kocht nie so stark das was hochspritzen würden.

Wie hast du die Elemente verschaltet ?
Alle haben einen gemeinsamen N oder ?
Die einzelnen SSRs schalten dann nach und nach die Elemente ab, oder ?

Edit : Erklärung bei der Verdampfung von 4,67 kg /h verbessert.

Gruß JackFrost

[Frudel]

Hi Jack,
ja alle Elemente habe einen gemeinsamen N
die SSR für P2 und P3 sind aus es ist nur P1 aktiv beim kochen .
Ich schau morgen mal genauer hin und melde mich nochmal.
Die Isolierung besteht aus 19mm Armaflex Boden und Wände .
Ich denke das Problem ist , dass das Wasser nicht bei den eingestellen 100 C kocht bzw
der C° Fühler eine leichte Abweichung hat
Ich habe nur 3 Phasen genommen um diese endlose Aufheizphase schneller zu überbrücken....

Wie würdest du das einstellen?

Vielen Dank für deine Hilfe !!!

[fff]

Ich habe inzwischen auch ein Ringelement und habe die 3 Phasen getrennt.
Das Problem ist , bei einem 8,8 KW Element kocht es auch mit nur eine Phase
wie bekloppt , wie kann man das besser machen?
Volumen zwischen 50 und 60l Kessel isoliert , Betrieb mit Deckel und Dampfkondensator

Hi,

heute hatte ich den ersten Probelauf mit 8,5kW Ringelement, Deckel, Dampfkondensator und 75l Wasser. Ich wollte mir den Klimbim mit Steuerung sparen und kann mit zwei Lastschaltern manuell zwei Phasen abschalten.
Mit zwei Phasen kochte es sehr stark und der Kondensator wurde mit dem Dampf nicht fertig, am Deckelrand hat es durch gedrückt.

Mit einer Phase lief das sehr gut und Pi x Daumen wurden in 10 Minuten 0,7l verdunstet, das Abwasser vom Kondensator war gut heiß - wie ich das auch vom Gaskocher gewohnt bin.
Ist bei Dir vermutlich doch mehr als 2,9kW.

Was mich noch interessieren würde - hast die Muttern der Kontakte speziell gesichert?

Grüße
Kurt

[Frudel]

Ich habe inzwischen auch ein Ringelement und habe die 3 Phasen getrennt.
Das Problem ist , bei einem 8,8 KW Element kocht es auch mit nur eine Phase
wie bekloppt , wie kann man das besser machen?
Volumen zwischen 50 und 60l Kessel isoliert , Betrieb mit Deckel und Dampfkondensator

Hi,

heute hatte ich den ersten Probelauf mit 8,5kW Ringelement, Deckel, Dampfkondensator und 75l Wasser. Ich wollte mir den Klimbim mit Steuerung sparen und kann mit zwei Lastschaltern manuell zwei Phasen abschalten.
Mit zwei Phasen kochte es sehr stark und der Kondensator wurde mit dem Dampf nicht fertig, am Deckelrand hat es durch gedrückt.

Mit einer Phase lief das sehr gut und Pi x Daumen wurden in 10 Minuten 0,7l verdunstet, das Abwasser vom Kondensator war gut heiß - wie ich das auch vom Gaskocher gewohnt bin.
Ist bei Dir vermutlich doch mehr als 2,9kW.

Was mich noch interessieren würde - hast die Muttern der Kontakte speziell gesichert?

Grüße
Kurt

Bei mir waren Zahnscheiben dabei , wenn ich mich recht erinnere .
Ich habe 1/3 Flüssigkeit weniger drin - versuche mal das gleicht mit 50l.
Was für einen Topfgröße verwendest du ?

VG
Markus

[JackFrost]

Ich habe 1/3 Flüssigkeit weniger drin - versuche mal das gleicht mit 50l.
Was für einen Topfgröße verwendest du ?

Die Verdampfungsrate ist so gut wie gar nicht von der Flüssigkeitsmenge abhängig. Nur der Verlust durch die Wand ist von der Flüssigkeitsmenge abhängig. Daher sollte das kaum einen Einfluss haben.

Gruß Jackrost

Ich denke das Problem ist , dass das Wasser nicht bei den eingestellen 100 C kocht bzw
der C° Fühler eine leichte Abweichung hat
Ich habe nur 3 Phasen genommen um diese endlose Aufheizphase schneller zu überbrücken....

Wie würdest du das einstellen?

Wenn wirklich nur eine Element läuft, dann kann man da nichts mehr umstellen.

Wenn aber die Ist Temperatur zu niedrig gemessen wird, dann würde ich die Werte für P3 und P2 vergrößern. Am besten um die Werte die der Sensor weniger Anzeigt was es sein sollte.

Miss mal wie viel in 30 Minuten verdampft. Dann kann man ausrechnen wie hoch die eingebrachte Leistung ist.
Deutliche Abweichungen von 2,3 kg in den 30 Minuten wäre ein Indiz das mehr als ein Element läuft.

Hast du für die Kabel verschiedene Farben genommen ?

Angenommen die SSRs wären an L3,L1 und an N statt an L2. Dann würde beim Abschalten von "L2" die Leistung nicht von 5,8 kW auf 2,9 kW fallen sondern auf 4,4 kW, da beide Elemente nun über L1 und L2 an 400V hängen.

Kann aber nur passieren wenn man keine verschiedenen Farben verwendet hat. Sonst fällt das ja auf.

Gruß JackFrost

[fff]

Moin,

so, eben nochmals getestet mit 50l - die Aufheizrate mit den 8,5kW (und ohne Verluste wie mit dem Gaskocher) ist wirklich eine Spaßveranstaltung (-:

Wallendes kochen mit einer Phase, der Kondenstor hat den Dampf gut weggeschafft, kein durch drücken am Deckelrand.
Der Topf ist 98l groß.
Verdunstung nach 20 Minuten > 1l.

Edit:
Ich hatte die Temperaturdifferenz nicht auf dem Plan - Verdunstung knapp 3l.

Grüße
Kurt

[Frudel]

Also bei mir war gestern die Verdampfungsrate um die 3,5 l
Es ist definitiv nur 1 Element bei kochen aktiv.
Wasser kocht problemlos wallend mit nur 1 Element , das
Problem ist die Würze die vor allem bei viel Weizenmalzanteil
aufschäumt und auch bei nur 1 Element ordentlich Steigraum
braucht, vor allem am Anfang.
Kann der Dampfkondensator den Effekt forcieren ?
Ich habe inzwischen mit dem Feintunen des Tempsensors begonnen,
da lässt sich viel regeln , schnellere Updates der Temperatur z. B.

[kalausr]

Hi, habe eben erst gesehen, dass hier Bewegung war.
Mittlerweile bin ich auf CBPI4 umgestiegen und da geht das schöne Plugin nicht mehr.
Ich könnte es aber dennoch weiterhin brauchen, denn im Moment fahre ich die Anlage mit einzelnen Actoren, die von einem Grouped Actor, der mit der PID Boil Logic von MrHyde kombiniert ist…. Geht auch irgendwie….
Das nette bei der PIDboil Sache ist, dass ich die Leistung rudimentär regulieren kann. Aber nur für alle Phasen zusammen. Man kocht sozusagen in Schüben. Wenn ich dort 80% der Leistung einstelle, schaltet die Logic 80% eines Heizzyklus (5sec=100%) den Strom an und 20% ist er aus. Damit kannst du dann die Sache am Überkochen hindern und die Verdampfung auch irgendwie einstellen.
Am liebsten hätte ich jedoch den Triple Power mit PWM Logic. Ich muss wohl nochmal meinen Freund um Hilfe bitten….
LGKlaus

[mrhyde]

Hi, habe eben erst gesehen, dass hier Bewegung war.
Mittlerweile bin ich auf CBPI4 umgestiegen und da geht das schöne Plugin nicht mehr.
Ich könnte es aber dennoch weiterhin brauchen, denn im Moment fahre ich die Anlage mit einzelnen Actoren, die von einem Grouped Actor, der mit der PID Boil Logic von MrHyde kombiniert ist…. Geht auch irgendwie….
Das nette bei der PIDboil Sache ist, dass ich die Leistung rudimentär regulieren kann. Aber nur für alle Phasen zusammen. Man kocht sozusagen in Schüben. Wenn ich dort 80% der Leistung einstelle, schaltet die Logic 80% eines Heizzyklus (5sec=100%) den Strom an und 20% ist er aus. Damit kannst du dann die Sache am Überkochen hindern und die Verdampfung auch irgendwie einstellen.
Am liebsten hätte ich jedoch den Triple Power mit PWM Logic. Ich muss wohl nochmal meinen Freund um Hilfe bitten….
LGKlaus

PWM aktoren habe ich mal im cbpi4 Development branch meines forks angepasst. Die sollten eigentlich schon gehen. Das andere bekommen wir auch noch hin.

Gruß,
Alex

[kalausr]

Hi Leute,
Alex hat die PWM's in CBPI4 am laufen. Premium!
Ist jetzt in dem aktuellen Build verfügbar.
kls

[stefan78h]

Hi, habe eben erst gesehen, dass hier Bewegung war.
Mittlerweile bin ich auf CBPI4 umgestiegen und da geht das schöne Plugin nicht mehr.
Ich könnte es aber dennoch weiterhin brauchen, denn im Moment fahre ich die Anlage mit einzelnen Actoren, die von einem Grouped Actor, der mit der PID Boil Logic von MrHyde kombiniert ist…. Geht auch irgendwie….
Das nette bei der PIDboil Sache ist, dass ich die Leistung rudimentär regulieren kann. Aber nur für alle Phasen zusammen. Man kocht sozusagen in Schüben. Wenn ich dort 80% der Leistung einstelle, schaltet die Logic 80% eines Heizzyklus (5sec=100%) den Strom an und 20% ist er aus. Damit kannst du dann die Sache am Überkochen hindern und die Verdampfung auch irgendwie einstellen.
Am liebsten hätte ich jedoch den Triple Power mit PWM Logic. Ich muss wohl nochmal meinen Freund um Hilfe bitten….
LGKlaus

PWM aktoren habe ich mal im cbpi4 Development branch meines forks angepasst. Die sollten eigentlich schon gehen. Das andere bekommen wir auch noch hin.

Gruß,
Alex

Hi ich habe noch kein CBPi, würde aber gerne bei einer Neuen Anlage wechseln.

Ist es möglich eine Kaskadenregelung damit zu machen? Mein Maischetopf soll im Wasserbad sein.
https://hobbybrauer.de/forum/viewtopic. ... 24#p446024

[JackFrost]

Damit kann man keinen Kaskadenregler machen.
Dieses Plugin schaltet die drei Phasen in Abhängigkeit des Stellgrades unterschiedlich.

Gruß JackFrost

[stefan78h]

Damit kann man keinen Kaskadenregler machen.
Dieses Plugin schaltet die drei Phasen in Abhängigkeit des Stellgrades unterschiedlich.

Gruß JackFrost

Das es damit nicht geht dachte ich mir schon.
Gibt es ein anderes Plugin oder kann man das bestehende darum erweitern?