Optimale Steuerung der Komponenten?

Photovoltaik
#13

hallo 4128, hast du einen Warmwasserspeicher mit WP oder normal Elektrisch geheizt ?

Wie gesagt, im Hintergrund macht der Smartfox Pro seinen Job zu meiner Zufriedenheit, einfach das Onlinezeugs scheinen sie nicht so im Griff zu haben, aber das ist bei Kostal ähnlich.

Ich glaube diese ganze Industrie müsste sich neu erfinden, der Sanitär hat keine Ahnung von Steuerung und PV, der Elektiker keine Ahnung vom Wärmepumpen… und dann gibts noch ein Smartfox der auch noch was kann…hier siehst du wie das aussieht, .https://www.photovoltaikforum.com/core/attachment/99063-oct-dez19smarfox-jpg/ und https://www.photovoltaikforum.com/core/attachment/98788-oct-dez19-strom-jpg/

#14

Hallo @Lucas_D
der Speicher wird derzeit solar (10m2 Kollektor) und mit Stückholz beheizt. Heizstab ist als Notnagel vorhanden aber noch nie gebraucht. Da ich ein sehr gut gedämmtes Haus habe, muss ich praktisch nur im Dezember/Januar mit Holz heizen. Ich werde mal ein oder zwei Winter Daten zum PV Ertrag sammeln und dann sehen, wieviel Brennholz ich mit einer WP noch sparen kann.

#15

hallo zusammen, ich habe für unsere Kombination aus Erdwärme, WP, PV und Elektroauto alles mögliche evaluiert und bin zum Schluss gekommen (wie ihr), dass die existierenden smart-home Steuerungen sich (vorerst) nicht lohnen. Brauch-Warmwasser machen wir mit der WP+Kombispeicher (seit wir PV haben) fest per Zeitschaltung mittags ab 14:00 (ca. 45 Minuten), das Auto wird mit 3.7 kW geladen, wenn vom Dach mehr als 6 kW kommen (kleine SPS von Siemens, s. www.staerk-erdwaerme.ch unter “Situation” > PV+e-mobile Bilder P14-P16). Alles andere (online Darstellung der Stromflüsse ins oder aus dem Haus, Stromspeicher etc.) zurückgestellt. Mit der Produktion von ca. 20.000 kWh/Jahr haben wir trotz einem nicht super isolierten Haus über das Jahr gesehen keine Kosten mehr für WP-Heizung, Haushalt, Brauch-WW, Kühlung und Ladung e-mobile, s. “Situation” > Haus Bilder C26a und C35.
Fazit: Evt. sind wir noch zu früh dran. Die “Bastler” finden im Moment keine allgemein brauchbaren Lösungen.

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#16

Eine SPS oder ein Raspberry reicht, ich verwende im Moment eine Kombination von beidem. Zuvorderst ist ein ethernetfähiger Stromzähler, der im Sekundentakt abgefragt wird, genauso wie der Wechselrichter. Diese Daten werden mit rrdtool in einer RRD-Datenbank abgelegt. Ein Python Programm prüft dann anhand diverser Parameter alle 10 Sekunden, welche Verbraucher dazugeschaltet, oder abgeworfen werden. Das kann man sehr rudimentär machen, oder mit Einbezug von historischen Daten oder Wettervoraussagen, es funktioniert ausserordentlich gut.

Loxone (SPS) brauche ich nur noch für die Visualisierung, der Rest macht das Python Skript.

Wieso Marke Eigenbau? Weil das was auf dem Markt ist, wirklich zu unflexibel und zu starr ist.

#17

Hallo Martin, wenn die Steuerungen auf dem Markt zu unflexibel und zu starr sind, braucht es eine Zusammenarbeit der Praktiker mit den Entwicklern. Da wäre z.B. ein Kontakt von Dir mit Professor David Zogg an der FHNW ein guter Ansatz. Dort werden Steuerungen entwickelt und getestet. Wichtig wäre eine universelle Anwendung für die verschiedensten Wechselrichter, Wallboxen und Haushaltgeräte wie Wärmepumpen, Waschmaschinen etc. und nicht nur für die neueste Generation mit IP-Adresse.

#18

Das ist genau das Problem: Jede Wärmepumpe, Lüftung etc. wird anders angesteuert. Und wenn die mal eingebaut sind, dann werden die nicht so schnell ausgetauscht, Software Updates gibt es kaum. Das macht die ganze Sache so unflexibel und je nach dem auch instabil. Bei mir waren es verschiedenste Bus-Systeme:

Lüftung Comfoair von Zehnder: RS232 Anbindung
SolarEdge Wechselrichter: RS484 Modbus, oder Modbus TCP
Stromzähler Algodue EC80A 3Phase 4Wire: Modbus TCP
Wärmepumpe von AIC: BACNet über TCP
Licht: Dali
Storen: KNX

Leider ist es damit ja nicht getan. Oft müssen auf der Gegenseite (zb. dem Wechselrichter) die Kommunikationeinstellungen ebenfalls angepasst werden, oder man installiert dort einen zusätzlichen Stromzähler, der gängigste Weg. Das ist leider einfach Aufwand, Aufwand den wohl niemand zahlt.

Und je nach Typ Wärmepumpe (Luftwasser vs. Solewasser/Grundwasser), Zähler (Eigener Wärmepumpenzähler oder alles über Allgemeinstrom), modulierende oder nicht modulierende Wärmepumpe muss man auch die Eigenverbrauchsoptimierung ganz anders programmieren.

Dazu sind die Wärmepumpensteuerungen auch aus dem letzten Jahrhundert. Eigenverbrauchsoptimierung mit PV war für die Entwickler wohl ein Fremdwort. Der Standard PV-Ready bedeutet eine Verbindung des Wechselrichters mit der Wärmepumpe über eine einfache Freigabe. Und das ist alles andere als intelligent. Immerhin sorgen mittlerweile modulierende Wärmepumpen für bessere JAZ.

https://www.alpha-innotec.ch/alpha-innotec/know-how/pv-ready-sg-ready.html

Ich habe beim Heizen und der Warmwasser Zubereitung daher auf eine einfache Relais-Schaltung verzichtet und passe je nach verfügbarem PV-Strom, Wetter und Wärmebedarf die Heizkurven an, oder senke und erhöhe die Zieltemperatur des Brauchwassers. Damit lässt sich der Strombedarf nochmals um 10-15% senken.

Zudem gibt es zwei verschiedene Betrachtungsweisen PV-Strom zu nutzen: Entweder möglichst viel PV-Strom selber brauchen, oder möglichst wirtschaftlich, so dass die Stromrechnung tiefer ist. Eine einfache Relais Schaltung genügt in den Übergangszeiten oder bei schlechtem Wetter kaum. Und ein Heizstab ist im Zusammenspiel mit einer Wärmepumpe ziemlich das schlechteste was man machen kann: Ein COP von 1 ist hier das Resultat.

Ich berechne daher den minimum PV-Anteil über folgende Formel, damit ich sehe, ab welchem
CHF Preis sich der Einsatz lohnt (wegen den Differenzen Hochtarif zu Niedertarif).

anteil_pv = (1 - (ntimp/htimp)) / (1 - (htexp/htimp))

Eingeschalten wird die Wärmepumpe nur, wenn der Anteil PV-Strom über die letzten 15 Minuten auch wirklich so konstant war. Mit einem Batteriespeicher ist natürlich alles nochmals anders.

Und dann müssen Flip/Flop Effekte vermieden werden, indem man definiert welche Lasten wie lange laufen müssen (Mindestlaufdauer einer Wärmepumpe, optimale Anzahl Takte pro Tag) oder ob die Last problemlos mehrfach hintereinander abgeworfen werden darf (Rohrbegleitheizung, Kondensationstrockner, Autolade-Station).

Diese Flexibilität bieten einfache Steuerungen einfach nicht.

#19

Kommt noch dazu dass bei manchen Herstellern das Freischalten der Kommunikationsschnittstellen kostenpflichtig ist.
Bei Alpha Innotec 300 Fr. für ModbusTcp / Bacnet. :roll_eyes: So wird das nie was.
Lese / Steuere jetzt die WP fürs Erste über das Luxtronic-Binding von OpenHab, dieses greift scheinbar auf den Webserver der WP zu…
Mal schauen ob es mir die 300.- irgendwann mal noch wert sind.

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#20

Mir wurde der BACNet Stick gütigerweise offeriert. Leider muss er aber immer im USB Interface stecken. Dann verwende ich das NodeJS Modul Luxtronic2. Aber von einer vernünftigen REST Schnittstelle ist das meilenweit entfernt.

Das Webinterface hat übrigens einen Techniker-Modus, der das schreiben aller Parameter erlaubt, resp. mehr darstellt als das normale Interface.

#21

Als Maschinenbauer und für die meisten Hausbesitzer Euer Fachwissen in Ehren, aber für mich nicht verständlich. Wie Ihr sagt, es braucht dringend Einfacheres. Unsere EWS-WP-Heizung von 1985 macht das Warmwasser (seit 2014) überwiegend mit PV-Strom vom Dach mittags ab 14:00 (WP 2 kW, Steuerung alpha-innoTec). Das E-Auto wird automatisch mit 3.7 kW geladen, wenn mehr als 6 kW PV-Strom vom Dach kommt, s. www.staerk-erdwaerme.ch unter “Situation” > PV+e-mobile, Bilder P15 und P25. Da die PV-Anlage (bewusst) überdimensioniert ist, kommen wir trotz der mickrigen Einspeisevergütung von 6 Rappen etwa auf Null Nebenkosten für Haushaltstrom, Warmwasser, Heizung, Kühlung und E-mobil-Laden, s. “Situation” > Haus, Bilder C26a und C36. Unser Stromzähler weiss, wann wieviel Strom raus oder reingeht. Uns nützt das z.Z. nichts. Das geht sicher besser, aber von einem Smart-home sind wir noch meilenweit entfernt.

#22

Ich steuere die CTA Wärmepumpe (WP) über die EW Sperre mit einem SmartFox Pro (SF):
Freigabe wenn PV Leistung > 2/3* der WP Leistung (bei mir = 1.7kW) mit minimaler WP Laufzeit (Haltedauer) 90 Min.
Aufhetzung braucht Max 3 Std, wenn Boiler leer ist => SF Laufzeit 220 min Automatik (d.h. inkl. Tag)
=> bei schlechtem Wetter billiger Nachtstrom

  • 2/3 entspricht etwa der Preisdifferenz Nachtstrompreis/Tagesstrompreis

Sommer: WP Leistung zur Aufhetzung des Boilers mit Freischaltung von 8h - 18h und ab 21h (Nachtstrom)
Winter: Freigabe mit 2/3 PV Leistung (1.2 kW) für Heizbetrieb am Tag max 600 Min Automatik (d.h bei schlechtem Wetter 21h-7h) , Boileraufheizung in der Nacht.

Funktioniert recht gut.
Aber Regelproblem SmartFox:
Messung Leistungsüberschuss ist Momentwert, d.h. nicht geglättet z.B. über 5-10 Min. SF sperrt zu oft bei leichter Bewölkung oder kurzem Strombezug für Wasserkocher.
=> häufigere Start/Stops der WP = Verschleiss / Wegen WP Stillstandszeit (30 Min) vergibt man wertvolle PV Leistung

#23

Geniale Kombination:

  1. Solaranzeige zur Visualisierung der Daten aus einem oder mehreren Wechslrichtern sowie Steuerung der Solaranlage. Läuft auf Rasperry. Unterstützt neben Wechselrichtern auch andere interessante Geräte wie z.B. Shelly 3EM (Triple Phase Wifi Energy Meter) und Wallboxen. Alles OpenSource und die Hardware ist anspruchslos / günstig.

  2. HomeMatic Smarthome Steuerung (gibt es kommerziell oder als Opensource).

Solaranzeige bietet eine Anbindung an HomeMatic. Damit lassen sich Eigenvervrauchssteuerung inklusive Visualisierung realisieren wie es kommerzielle Lösungen wie z.B. Smartfox bieten. Aber natürlich mit sehr viel mehr Flexibilität und Einbindung in SmartHome. Zu HomeMatic gibt es jede Menge OpenSource Ergänzungen welche wenig Wünsche offen lassen. Und wenn, dann kann man die Aermel hochkrempeln und selber machen.

#24

Ich habe seit mehr als einem Jahr den Solar Manager im Einsatz und habe auch darüber einen ausführlichen Blogpost verfasst. Ich finde die Lösung ist universell und hat einen sehr offenen Ansatz mit allen Herstellern zu arbeiten. Dabei kann man eben nicht nur Elektroauto-Ladestationen einbinden, sondern auch Wärmepumpen, Boiler, Smart Plugs und vieles vieles mehr. Finde ich sehr gelungen und ich konnte meinen Eigenverbrauch damit enorm erhöhen.

#25

Das ist zwar ein interessantes Gerät, aber ja auch noch nicht wirklich für Privatanwender tauglich. Es kostet so schon relativ viel, beziehen kann ich es aber nur über den Solarteur, das heisst der wird auch noch etwas für die Installation verlangen. Wennschon würde ich das selber installieren wollen. Aber wie viele „Bastler“, hat man schon andere Sachen in Gebrauch, da wird es dann zum Konflikt kommen. Ich habe openwb für die Wallbox, und noch ein Solar-log für die Wärmepumpensteuerung. Und dann wäre es cool wenn die von solar manager ein freeware Programm hätten, was das Netzwerk durchsucht und mir gerade sagt welche vorhandenen Geräte es alle steuern könnte.

#26

Doch der Solar Manager kann auch frei bezogen werden und selbst installiert - dazu muss kein Solarteur dabei sein. Nur wenn man das will und das ganze Angebot mit Installation beziehen möchte. In deinem Fall könnte der Solar Manager alles übernehmen: Wallbox, Wärmepumpe und andere Geräte im Netzwerk. Kannst mich sonst gerne kontaktieren, vielleicht trotzdem spannend nur eine Lösung zu haben die alles unter eine App vereint und regelt.

#27

Eben ich möchte vor allem vorher wissen was das alles steuern kann. Bei der Wärmepumpe wäre ich mir nicht sicher. Das ist ja nur ein on/off signal über ein Spezialkabel über solar log. Nicht Netzwerk. Wenn ich beim Hausbau schon so viel gewusst hätte wie jetzt wäre so eine Lösung sicher vorteilhaft gewesen.
Siemens Geräte hab ich auch noch die zwar im wlan sind aber ich einfach per App starten kann. Unabhängig PV.

#28

Spezialkabel? Das wird einfach SG-ready sein, das geht auch. Zum Beispiel mit einer Relaisbox oder Shelly. Zudem können mystrom Switches eingebunden werden und damit zahlreiche Verbraucher entweder geschalten oder nur monitoring betrieben werden. Was auch geht sind direkte Ansteuerungen von Warmwasser-Aufbereitung, das hat meist einen hohen Einsparungseffekt.

#29

Ja ist SG ready. Schlussendlich funktioniert es halt jetzt, da müsste ich mit dem solar Manager Geld in die Hand nehmen.
Ich habe auch ein paar Sonoff Tasmota rumliegen welche ich über die openwb ansteuern könnte.

#30

Hallo forumE
Bin gerade eben beigetreten - sehr interessante Diskussionen!
Ich bekomme nächstens eine 11.5kWp Solaredge Anlage mit smartfox.
Eine CTA Optiheat beheizt das Haus, 3 Wohnungen.
Ein eAuto ID.3 1st in der Garage wartet auf „Sonnenladung“
Erste, einfache Speicherung soll den Heizstab im Boiler ansteuern wenn Solarenergie vorhanden.
Sonst speist PV Anlage das ganze Hausnetz, was zuviel vom Dach kommt geht ins Netz zu 6.5 Rp/kWh.
Im Winter (1. Nov. bis 10 Feb.) keine direkte Sonne!
Ich freue mich auf die Herausforderungen!

Möchte erstmal d

#31

Ich habe ebenfalls eine CTA WP, mit der ich im Sommer über PV das Warmwasser erwärme. Den Heizstab würde ich nicht verwenden:
Da die WP auch beim Warmwasser mind. 3x effizienter heizt als ein Heizstab, ist dies nicht nur ökologischer, sondern auch kostenmässig sinnvoll bei 8 Rp Einspeisevergütung (siehe mein Beitrag vor mehreren Wochen). Zudem verkalkt der Boiler durch die Niedertemperaturerwärmung praktisch nicht.

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#32

Ja, das ist richtig. Wir machen das Brauchwarmwasser mit der PV-Anlage (Einspeisevergütung 6.3 Rp/kWh), EWS und WP mittags ab 14:00 Uhr (in ca. 40 Minuten auf etwa 48 °C) mit einer JAZ von 3.8-3.9, s. www.staerk-erdwaerme.ch). Eine komplexe Steuerung haben wir dafür nicht, da die rel. grosse PV-Anlage mit 16.35 kWp selbst bei vollständig bedecktem Himmel noch die 2 kW für die WP liefert. Der Heizstab im Kombispeicher ist abgeschaltet. Ich benutze ihn nur alle 3 Monate, um das WW einmal auf ca. 65 °C hoch zu heizen (Legionellenschutz). Die Heizstäbe sind im Stern-Dreieck auf 240 Volt geschaltet. Das verlängert die Aufheizdauer zwar, zieht aber dann keinen Strom vom Netz und reduziert durch geringere Heizstabtemperatur die Kalkbildung drastisch! Erprobt und mit dem Nachbar verglichen, der mit 400 V die Heizstäbe versorgt.

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