Optimización de red para bomba de calor SG Ready con KNX: Cuatro estados operativos

Estándar SG Ready: cuatro estados de funcionamiento

La interfaz SG Ready (VDE 0755-95, publicada por BAFA Alemania) utiliza dos contactos de entrada binarios (S1 y S2) para definir cuatro estados de funcionamiento para la bomba de calor. El fabricante de la bomba de calor implementa la respuesta a cada estado – la interfaz en sí es puramente digital (contactos sin tensión). Ambas entradas son leídas por la placa de control de la bomba de calor, típicamente a través de terminales de contacto seco de 24V de baja tensión etiquetados como SG Ready, Smart Grid o S1/S2.

Cableado KNX: actuador de relé MDT AKD-0800.01

El MDT AKD-0800.01 es un actuador de relé de 8 canales para carril DIN (230V, 16A por canal, KNX TP). Para uso SG Ready, dos canales se cablean a los terminales S1 y S2 de la bomba de calor. Las entradas SG Ready del lado de la bomba de calor son entradas de contacto seco – no transportan tensión de red. Utilice el contacto normalmente abierto (NO) del canal de relé MDT, conectando un terminal del relé al terminal SG Ready y el otro a la alimentación de 24V o al neutro, según lo especificado por el fabricante de la bomba de calor.

MDT AKD-0800.01 (Channel 1 = S1, Channel 2 = S2):
  Channel 1 NO terminal → Heat pump S1 terminal
  Channel 1 COM terminal → Heat pump SG Ready COM/24V
  Channel 2 NO terminal → Heat pump S2 terminal
  Channel 2 COM terminal → Heat pump SG Ready COM/24V

KNX Group Addresses:
  GA 3/2/1 — DPT 1.001 — S1 relay (Channel 1)
  GA 3/2/2 — DPT 1.001 — S2 relay (Channel 2)

State mapping (write to both GAs simultaneously):
  State 1 (block):   GA 3/2/1 = OFF, GA 3/2/2 = OFF
  State 2 (normal):  GA 3/2/1 = ON,  GA 3/2/2 = OFF  (default)
  State 3 (PV/cheap): GA 3/2/1 = OFF, GA 3/2/2 = ON
  State 4 (forced):  GA 3/2/1 = ON,  GA 3/2/2 = ON

ETS6 configuration:
  AKD-0800.01 Channel 1: switch object, GA 3/2/1
  AKD-0800.01 Channel 2: switch object, GA 3/2/2
  Power-on behavior: restore last value (ensures State 2 after KNX restart)

Marcas de bombas de calor compatibles con SG Ready

El cumplimiento de SG Ready es necesario para la elegibilidad de subvención BAFA en Alemania y se está convirtiendo en estándar entre las marcas europeas de bombas de calor. El comportamiento de cuatro estados varía ligeramente entre fabricantes, especialmente en cómo responden a los Estados 3 y 4 – consulte los valores de desplazamiento de consigna en el manual de servicio específico de la bomba de calor.

Excedente fotovoltaico State 3: disparador Modbus Victron Cerbo GX

El Victron Cerbo GX (hub central para sistemas Victron ESS) expone la potencia de red en tiempo real mediante Modbus TCP en el registro 820 (com.victronenergy.grid: AC Power, W, signed). Un valor negativo significa que el sistema está exportando energía a la red — excedente solar después de batería y cargas. Esta es la señal más limpia para la activación de SG Ready State 3: tiene en cuenta el estado de la batería y las cargas existentes sin recálculos complejos.

Victron Cerbo GX Modbus TCP: IP 192.168.1.40, port 502
Register 820 (unit ID 100): Grid AC Power (W), int16, signed
  Positive = importing from grid
  Negative = exporting to grid (solar surplus)

MDT Modbus Gateway configuration:
  Poll register 820 every 10s → KNX GA 9/0/5 (DPT 9.001, W)

KNX logic (MDT SCN-LCRM.01):
  Input: GA 9/0/5 (grid power, W)
  Condition: value < -500 (exporting more than 500W) for 120s
    → Write GA 3/2/1 = OFF (S1 open)
    → Write GA 3/2/2 = ON  (S2 closed)
    → SG Ready State 3 activated

  Condition: value > -200 (surplus dropped below 200W) for 300s
    → Write GA 3/2/1 = ON  (S1 closed)
    → Write GA 3/2/2 = OFF (S2 open)
    → Return to SG Ready State 2 (normal)

120s activation delay: prevents State 3 on brief solar clouds
300s deactivation delay: allows heat pump to complete cycle

El resultado: cuando hay un excedente solar de más de 500 W durante 2 minutos continuos, la bomba de calor aumenta su consigna de ACS de 55 °C a 60 °C y su consigna de calefacción en 2-3 K, consumiendo el excedente de electricidad solar para almacenamiento térmico en el acumulador de agua y la masa del edificio. Esto es efectivamente agua caliente gratuita proveniente de energía solar que de otro modo se exportaría a una tarifa de alimentación baja.

Reducción de picos de red: Estado 1 para evitar cargos por demanda punta

En edificios con una tarifa de demanda punta (los operadores de red facturan el pico de demanda de 15 minutos en kW, además de la energía en kWh), activar el Estado 1 SG Ready detiene el compresor de la bomba de calor y reduce la potencia máxima demandada. La bomba de calor contribuye con 2-12 kW según el modelo — significativo en un umbral de demanda de 45 kW.

La especificación VDE 0755-95 limita el Estado 1 continuo (bloqueo duro) a un máximo de 2 horas al día para proteger los componentes de la bomba de calor y el confort de los ocupantes. La lógica KNX debe hacer cumplir este límite de tiempo — implemente un temporizador que regrese automáticamente al Estado 2 después de 30 minutos de Estado 1, incluso si el umbral de demanda aún se supera. La masa térmica del edificio proporciona típicamente 30-60 minutos de amortiguación de confort térmico antes de que las temperaturas ambiente disminuyan notablemente.