Optimisation réseau de pompe à chaleur SG Ready avec KNX : Quatre états de fonctionnement

Norme SG Ready : quatre états de fonctionnement

L'interface SG Ready (VDE 0755-95, publiée par BAFA Allemagne) utilise deux contacts d'entrée binaires (S1 et S2) pour définir quatre états de fonctionnement de la pompe à chaleur. Le fabricant de la pompe à chaleur implémente la réponse à chaque état – l'interface elle-même est purement numérique (contacts sans tension). Les deux entrées sont lues par la carte de commande de la pompe à chaleur, généralement via des bornes à contact sec 24V basse tension étiquetées SG Ready, Smart Grid ou S1/S2.

Câblage KNX : actionneur relais MDT AKD-0800.01

Le MDT AKD-0800.01 est un actionneur relais 8 canaux sur rail DIN (230V, 16A par canal, KNX TP). Pour une utilisation SG Ready, deux canaux sont câblés aux bornes S1 et S2 de la pompe à chaleur. Les entrées SG Ready côté pompe à chaleur sont des entrées à contact sec – elles ne transportent pas de tension secteur. Utilisez le contact normalement ouvert (NO) du canal relais MDT, en connectant une borne du relais à la borne SG Ready et l'autre à l'alimentation 24V ou au neutre, selon les spécifications du fabricant de la pompe à chaleur.

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)

Marques de pompes à chaleur supportant SG Ready

La conformité SG Ready est requise pour l'éligibilité à la subvention BAFA en Allemagne et devient de plus en plus standard parmi les marques européennes de pompes à chaleur. Le comportement des quatre états varie légèrement entre les fabricants, notamment dans la réactivité aux états 3 et 4 – vérifiez les valeurs de décalage de consigne dans le manuel d'entretien spécifique de la pompe à chaleur.

Surplus PV State 3 : déclencheur Modbus Victron Cerbo GX

Le Victron Cerbo GX (hub central pour les systèmes Victron ESS) expose la puissance réseau en temps réel via Modbus TCP sur le registre 820 (com.victronenergy.grid: AC Power, W, signé). Une valeur négative signifie que le système exporte de l'énergie vers le réseau — surplus solaire après batterie et charges. C'est le signal le plus propre pour l'activation de SG Ready State 3 : il tient compte de l'état de la batterie et des charges existantes sans recalcul complexe.

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

Le résultat : lorsqu'il y a un surplus solaire de plus de 500 W pendant 2 minutes consécutives, la pompe à chaleur augmente son point de consigne ECS de 55 °C à 60 °C et son point de consigne de chauffage de 2-3 K, consommant l'électricité solaire excédentaire pour le stockage thermique dans le ballon d'eau et la masse du bâtiment. Il s'agit effectivement d'eau chaude gratuite provenant du solaire qui serait autrement exportée à un faible tarif de rachat.

Écrêtement des pointes réseau : État 1 pour éviter les frais de puissance de pointe

Dans les bâtiments avec un tarif de puissance de pointe (les gestionnaires de réseau facturent la pointe de demande sur 15 minutes en kW, en plus de l'énergie en kWh), l'activation de l'État 1 SG Ready arrête le compresseur de la pompe à chaleur et réduit la consommation de puissance de pointe. La pompe à chaleur contribue de 2 à 12 kW selon le modèle — significatif sur un seuil de demande de 45 kW.

La spécification VDE 0755-95 limite l'État 1 continu (blocage dur) à un maximum de 2 heures par jour pour protéger les composants de la pompe à chaleur et le confort des occupants. La logique KNX doit respecter cette limite de temps — implémentez une minuterie qui revient automatiquement à l'État 2 après 30 minutes d'État 1, même si le seuil de demande est toujours dépassé. La masse thermique du bâtiment fournit généralement 30 à 60 minutes de tampon de confort de chauffage avant que les températures ambiantes ne baissent notablement.