Herausforderung: PV-Überschuss sinnvoll in Batterie und Puffer speichern
Umsetzung einer PV-Überschuss-Nutzung in einem Nachrüstprojekt mit vollständiger Integration von Batteriespeicher, Wechselrichter und Einschraubheizstab für einen Pufferspeicher.
Ein Anfang der 2000er-Jahre gebautes Einfamilienhaus mit Gasheizung wurde mit einer PV-Anlage nachgerüstet. Zum Einsatz kam ein Fronius Gen24 Wechselrichter für die 9,5 kWp Anlage, ein 16 kWh Batteriespeicher von BYD, sowie ein 5,3kW Heizstab von Askoma (Askoheat+), der in einen vorhandenen 1000 Liter Pufferspeicher eingesetzt wurde.
Der Heizstab ist 7-stufig regelbar und wie auch die anderen Komponenten in der Installation per Modbus TCP ansteuerbar. Somit kann über den Energiemanager stufenweise Leistung an den Heizstab freigegeben werden, je nachdem wie viel Überschuss vorhanden ist.
Lösung: Smarte Überschusssteuerung mit dem Energiemanager
Zu Beginn der Konfiguration wurde sich mit Installateur und Kunde auf folgende Rahmenbedingungen geeinigt:
- PV-Überschuss soll ab einem Batteriespeicher-Ladestand von 80% für die Warmwasseraufbereitung verwendet werden.
- Der Ladestand des Batteriespeichers soll nie unter 15% fallen.
- Laut Kunden wird das meiste Warmwasser abends benötigt, daher soll sichergestellt sein, dass die Temperatur des Pufferspeichers zwischen 16:00 und 20:00 Uhr auf zumindest 55°C beträgt.
- Sollte der solare Ertrag nicht für die Warmwasserbereitung reichen, wird das Aufheizen von der Gasheizung übernommen.
- Morgens wird keine große Menge an Warmwasser benötigt, daher wird zwischen 5:00 und 6:00 nur dann Warmwasser mit dem Heizstab bereitet, wenn die Restkapazität des Batteriespeichers nicht unter 50% ist, und auch nur dann wenn der Pufferspeicher selbst eine Temperatur von unter 50°C aufweist.
Anmerkungen:
- Alle Geräte kommunizieren mit dem Miniserver über das Netzwerk (Modbus TCP). Daher ist eine saubere Netzwerkinfrastruktur nötig – wie hier über Vergabe von statischen IP-Adressen (ansonsten z.B. über DHCP IP-Reservierung am Router)
- Laut Datenblatt des Askoheat+ musste der Sendezyklus für die analogen Werte zwischen 1000 und 8000 Millisekunden eingestellt werden (In der Beispielconfig hier z.B. 7 sek). Da dieser zu Beginn mit einer zu niedrigen Frequenz eingestellt war, kam es zu ungeplanten Abschaltungen des Heizstabes, da lt. Hersteller Intervalle größer 10sek zu einem Timeout und Fehlermeldung führen (Immer laut Herstellervorgaben einstellen).
Dieser Use Case in unserem Blog Beitrag zusammengefasst:
PV Überschussregelung mit Batterie und Heizstab
Voraussetzungen/Hardware:
Vorlagen Loxone Library:
- Fronius, Gen24 + BYD Batterie
- Askoma, Ashoheat+ Heizstab (gleicher Heizstab wie bei Hoval)
Konfiguration:
Video: