Hallo,
erstmal vielen Dank an derdietmar für den Hinweis auf diesen Thread im Firmware-Thread, in dem ich bisher hauptsächlich unterwegs war.
Nachdem mein im anderen Thread grob beschriebener Ansatz nun einige Wochen gut läuft und ständig optimiert wird, möchte ich diesen mit euch teilen, um meine Gedanken zu teilen und das ganze vielleicht gemeinsam fortführen und optimieren zu können.
Zuerst meine Umgebungsparameter:
1. EFH 200qm FBH plus ELW 50 qm RAD
2. Baujahr 1978, diverse Sanierungen durchgeführt, Türen,
Fenster, Aufdachdämmung. Ist jetzt insgesamt sehr gut gedämmt, verliert an richtig kalten Wintertagen im Schnitt maximal 1,5K in 24h.
3. Sole-WP SICV 12.2H3, Speicher 830l
4. PV 24,95kWp, Speicher 22kWh, 90% süd-Ausrichtung, 10% anders bzw. teilzeitverschattet.
5. Heizstab im Speicher zwecks WW-Erzeugung mittels PV
6. Automatisierung: KNX, ERR,
Steuerung über Home Assistant
Ich habe die WP bewusst überdimensioniert, also eine Leistungsklasse größer gewählt als vielleicht nötig, aus folgenden Gründen:
1. Ich möchte die WP gerne hauptsächlich mit PV-Strom betreiben.
2. Ich möchte die WP nicht am oberen Anschlag betreiben, sondern maximal bei 3/4, da hier der Wirkungsgrad erfahrungsgemäß besser ist und das bestimmt auch für die Standzeit zuträglich ist.
3. Ich möchte genügend Reserven haben für wirklich kalte Tage und wegen des WaF... wenn meine Frau es mal etwas wärmer haben will oder vielleicht auch mal den Keller heizen will, dann ist es in unser aller Sinne, das dies möglich ist ;-)
Nun zur Steuerung, zuerst die Zielsetzungen:
1. PV Eigenverbrauchsoptimierung
2. An guten Tagen möglichst viel
Energie speichern, also Strom im Akku, und Wärme im WW-Speicher sowie im Haus
2. Genau ein Verdichterstart am Tag
Über die KNX-Raumtemperaturregler habe ich über die verschiedene Modi (Standby, Eco, Komfort, Gebäudeschutz) unterschiedliche
Temperaturen vorgegeben, von 16°C Gebäudeschutz bis 23°C Komfort. Somit kann ich mittels eines Telegramms auf eine gemeinsame Gruppenadresse sehr schnell 'Energielevels', also den Bedarf bzw. die Aufnahmefähigkeit des Hauses, umstellen.
Alles weitere läuft über Home Assistant Automatisierungen. Ich habe viele kleine, voneinander ziemlich unabhängige Automatisierungen für die Heizungssteuerung, mit grob 6 großen Schlagrichtungen:
1. Zuerst die einfachste, wenn auch chronologisch ungeschickt:
Wenn aus irgendeinem Grund die WP ausgeht, wir gehen davon aus dass dies passiert sobald der Wärmebedarf des Hauses absolut gedeckt ist, schalte ich die WP aus.
Sobald aufgenommene und abgegebene Leistung auf 0 fallen, schalte ich die Kreis per Setpoint auf den Minimalwert, also Heizkreis 15°C, Mischkreise 20°C, WW 30°C.
Somit ist sichergestellt, dass die WP nur einen Verdichterstart pro Tag macht und nicht taktet.
2. Ich habe eine
Nachtabsenkung, von 19 Uhr bis 7 Uhr, dazwischen habe ich zwei Schaltuhren, eine für die maximale Heizzeit, von 7 bis 19 Uhr, und eine für die minimale Heizzeit, von 10 bis 16 Uhr.
Während der minimalen Heizzeit ist die WP auf jeden Fall, also unabhängig vom PV Ertrag, an, und geht nur vorher aus, falls 1. zutrifft, also die WP selbst entscheidet auszuschalten.
3. Meine WP arbeitet im Bereich zwischen 20 und 120Hz, per Sperrband habe ich dies auf 20 bis 100Hz begrenzt, damit egal was passiert die WP nicht an den oberen Anschlag geht. Per SHI kann ich jede beliebige Leistung ansteuern, derzeit reichen mir allerdings 3 Levels, vielleicht optimiere ich das in Zukunft noch falls nötig. Der LPC Modus steht immer auf Hard Limit.
Das erst Level ist Leistungsunbeschränkt, damit läuft die WP auf 94Hz hoch und braucht bei mir 3,5kW, damit startet die WP am morgen. Ich habe quasi das Soft Limit nachgebaut und optimiert.
Ich habe die Kurven des Heizkreises und der beiden Mischkreise auf 1K angehoben, denn ich will nicht dass die WP selbst regelt, ich will eingreifen können bevor die Luxtronik 2 es tut. Derzeit ist MK1, FBH im Großteil des Hauses, meine Referenzkurve, was sehr gut funktioniert.
Sobald die Ist-Temperatur über Soll-Temperatur minus 1K kommt, schalte ich die Leistung auf 50%, in meinem Fall sind das 2kW, was letztendlich auf ca. 1,8kW hinausläuft.
Nachdem dann die Kurve erst wieder gefallen ist und dann zum zweiten Mal die Ist-Temperatur über Soll-Temperatur minus 1K kommt, schalte ich auf 25% Leistung, in meinem Fall 1,2kW, was auf 1kW rausläuft.
4. Früherer Start: Erfahrungsgemäß habe ich gegen 9 Uhr morgens genügend PV-Überschuss um die WP bei voller Leistung zu betreiben, im Sommer etwas früher, im Winter vielleicht gar nicht.
Um 10 geht die WP auf jeden Fall an, falls unter der
Heizgrenze.
Zwischen 7 und 10 Uhr morgens schalte ich die WP an, falls ich für mindestens 3 Minuten einen PV-Überschuss-Mittelwert habe, der über 3,5kW liegt. Oder falls meine Batterie noch genügend Reserven hat, um die WP zu betreiben, bis dann potentiell genügend PV-Leistung vorhanden ist.
5. Früherer Stopp:
Falls es nach 16 Uhr ist und nicht genügend PV-Leistung vorhanden ist um die WP per Überschuss zu versorgen, und die Durchschnittstemperatur im Haus, also im Schnitt aller Räume, über 20,7°C liegt, oder falls ich bereits auf die niedrigste Leistungssstufe umgeschaltet habe, schalte ich die WP per Setpoint aus.
6. Die WW-Erzeugung habe ich per Schaltuhr in der WP auf einen Zeitraum zwischen 7 und 10 Uhr beschränkt... das lässt sich vielleicht noch optimieren, derzeit kann ich die Auswirkungen von Setpoint, Offset, und Off nirgends beobachten.
Innerhalb dieses Zeitraums schalte ich die WW-Erzeugung an sobald ich die WP starte, die WP erhitzt das
Wasser auf 47°C.
Falls der Akku voll ist und immer noch PV-Leistungs übrig ist, steuere ich den Heizstab an, der das Wasser im WW-Bereich des Speichers auf 80°C erhitzt. Also muss die WP so gut wie nie WW machen, nur im tiefsten Winter.
Das waren die Home Assistant Automatisierungen für die Erzeugerseite, für die Abnahme stelle ich wie oben bereits beschrieben per KNX die Solltemperatur in den Räumen um, so dass die Ventile länger geöffnet sind und mehr Wärme ab- bzw. aufgenommen werden kann.
Derzeit steht die Soll-Temperatur im ganzen Haus auf 23°C, womit die Temperatur üblicherweise in den meisten Räumen irgendwo bei 22,5°C liegt.
Solange tendenziell genügend PV-Leistung da ist, also wenn wir zwischen Februar und Oktober quasi autark sind, bleibt diese Solltemperatur, in der 'Winterzeit' schalte ich runter auf 21°C.
Derzeit lasse ich ihm Hintergrund Wetteranalysen der letzten zwei Tage inkl. heute sowie die Prognose für morgen laufen... in der Hoffnung dass ich die Levels auch für den kommenden Tag spontan umschalten kann.
Bisher erscheint mit das allerdings nicht nötig... falls doch lässt sich da sicherlich etwas optimieren, da dieser Systemteil sehr schnell reagiert, innerhalb von einer Minute lässt sich somit der Bedarf erhöhen oder verringern falls nötig, worauf die WP auch sehr schnell automatisch reagiert.
Optimieren ließen sich sicherlich auch die Leistungen der Stufen 2 und 3, bei mir derzeit fix 50% und 25%.
Hier geht es darum, die Ist-Temperatur möglichst lange und möglichst parallel unter der Soll-Temperatur entlangzufahren, mittels einer entsprechenden, dynamischeren Leistungsanpassung. Ich habe bereits mit PID-
Reglern und anderen Strategien rumgespielt, allerdings ist das Gesamtsystem wirklich träge und ich kann und will auch nicht zu oft eingreifen, deshalb habe ich hier erstmal nicht weiter gemacht.
Die 50 und 25% passen in der aktuellen Wetterlage gut, ich gehe aber schwer davon aus dass dies im Winter, oder auch in den kommenden Monaten, dynamischer angepasst werden muss, damit die WP innerhalb der Tagesaktivität möglichst lange läuft, bzw. auch in den niedrigeren Leistungsstufen das Haus passend heizt.
Genau wie psy.35i fehlen auch mir noch die Modbus-Register für Kompressorfrequenz und Wärmemengen-Durchfluss, diese beiden Werte hole ich mir derzeit noch über eine andere Integration. Keinen der beiden Werte benötige ich für die beschriebene
Regelung, aber die Kompressorfrequenz habe ich dennoch immer gerne im Auge.
Ich hoffe, einen möglichst guten und interessanten Überblick gegeben zu haben, mit dem auch andere etwas anfangen können, und freue mich auf jede Art von Feedback :-)
Viele Grüße