PV-Überschuss-Eigenverbrauchsmaximierungslogik mit Warmwasserpuffer
Schritt für Schritt.
Große oder ertragreiche PV-Flächen ermöglichen einen hohen Überschuss an PV-Energie. In Perioden der PV-Energieproduktion wird somit der aktuelle Energiebedarf vollständig aus der Sonne gedeckt. Durch Energiemanagement können variable Verbraucher wie KFZ-Ladestationen, Waschmaschinen, Trockner und ähnliches in Perioden der Energieproduktion aktiviert werden.
Sobald alle Möglichkeiten eines optimierten Energie-Eigenverbrauchs ausgeschöpft sind, entsteht ein Überschuss an erzeugter Energie. Neben der Möglichkeit einer Einspeisung ins Versorgungsnetz lässt sich dieser Überschuss auch in einen Wärmespeicher (zur Warmwasserversorgung oder als Wärmespeicher für die Wärmepumpe) abführen. Dabei sollte jedoch ausschließlich der Energieüberschuss verwendet werden, ohne zusätzlichen Energiebezug aus dem Versorgungsnetz.
In unserem Beispiel wird mit der Überschussenergie ein Heizstab betrieben, der wattgenau und dynamisch über ein Dimm-Objekt gesteuert wird. Die dynamische, stufenlose Steuerung des Heizstabes erfolgt im LOGIKEDITOR des EIBPORTs.
Aufbau der Steuerung
Zum Aufbau dieser Steuerung wird ein 0-10V Dimmer verwendet, der einen Thyristorsteller ansteuert. Der Thyristorsteller gibt die dementsprechende Leistung wattgenau an den Heizstab weiter (wobei 0V = 0W, 5V = 50% der Maximalleistung und 10V = Maximalleistung von 3000W ist). Im Beispiel wird ein einphasiger Heizstab verwendet, mit einem entsprechenden Thyristorsteller können jedoch auch mehrphasige Heizstäbe verwendet werden. Die Messwerte der PV-Anlage werden über den Modbus (Smart Home App im APPMODULE) zum KNX übertragen und der Verbrauch des Heizstabes wird über einen Aktor mit Strommessung realisiert.
Die Realisierung der genannten Aufgaben erfolgt über eine Logikgruppe im LOGIKEDITOR und ist nachfolgend kurz erklärt.
Zur Funktion der Logikgruppe
Mit dem Eingangswert „Derzeitiger Bezug Leistung“ (Einspeisung) wird ein Prozentwert für die Dimmer-Ansteuerung des Heizstabs berechnet. Sobald der Heiz-Stab eingeschaltet ist, senkt sich die gemessene Leistung am Eingang „Derzeitiger Bezug Leistung“ durch den Energieverbrauch des Heizstabes. Dieser Verbrauch wird am Aktor, der den Heizstabes schaltet, erfasst, als Verbrauch berechnet und übertragen zum Eingang „Verbrauch Heiz-Stab Boiler“ (aktueller Verbrauchsleistung in kW). Dieser Wert wird zum Eingangswert „Derzeitiger Bezug Leistung“ addiert, um den realen Wert der Einspeisung zu kennen. Aus diesem Wert wird der „Heiz-Stab Sollwert in %“ berechnet. Im Element Vergleicher wird geprüft, ob der Prozentwert kleiner 0 ist. Wenn ja, wird eine 0 auf den Ausgang gesendet, um zu verhindern, dass der Heiz-Stab mit Netzbezug gespeist wird.
Der Festwert „Wert in W (Puffer Überschuss)“, dient als Puffer, wenn größere Verbraucher zugeschaltet werden (z.B. Backofen), um somit Verbrauchsschwankungen einzuplanen. Der zyklische Sender dient der Synchronisation zur Verarbeitung Eingangswerte in den Logikelementen.
Eingangswerte
- Derzeitiger Bezug Leistung
Der Wert wird über das APPMODULE vom Wechselrichter ausgelesen.
(EIS9, DPT 14.* 4 Byte float)
- Verbrauch Heizstab Boiler
Der Wert wird über den KNX am Aktor (Strommessung) des Heizstabes gemessen.
(EIS9, DPT 14.* 4 Byte Floate)
- Wert in W (Puffer Überschuss)
Festzulegender Festwerte, in Abhängigkeit der Gerätetypen und deren Lastverhalten.
Ausgangswerte
- Heizstab Sollwert in %
Wert zur Steuerung des Heizstabs; über eine 0-10V Schnittstelle wird ein Thyristor angesteuert.
(EIS 6, DPT 5.*, 1 Byte)