Ottimizzazione di rete per pompa di calore SG Ready con KNX: Quattro stati operativi

Standard SG Ready: quattro stati operativi

L'interfaccia SG Ready (VDE 0755-95, pubblicata da BAFA Germania) utilizza due contatti di ingresso binari (S1 e S2) per definire quattro stati operativi per la pompa di calore. Il produttore della pompa di calore implementa la risposta a ciascuno stato – l'interfaccia stessa è puramente digitale (contatti senza tensione). Entrambi gli ingressi vengono letti dalla scheda di controllo della pompa di calore, tipicamente tramite morsetti a contatto pulito a 24V bassa tensione etichettati SG Ready, Smart Grid o S1/S2.

Cablaggio KNX: attuatore relè MDT AKD-0800.01

Il MDT AKD-0800.01 è un attuatore relè a 8 canali su guida DIN (230V, 16A per canale, KNX TP). Per l'uso SG Ready, due canali sono collegati ai terminali S1 e S2 della pompa di calore. Gli ingressi SG Ready sul lato pompa di calore sono ingressi a contatto pulito – non trasportano tensione di rete. Utilizzare il contatto normalmente aperto (NO) del canale relè MDT, collegando un terminale del relè al terminale SG Ready e l'altro all'alimentazione 24V o al neutro, come specificato dal produttore della pompa di calore.

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)

Marche di pompe di calore che supportano SG Ready

La conformità SG Ready è richiesta per l'ammissibilità al sussidio BAFA in Germania e sta diventando sempre più standard tra le marche europee di pompe di calore. Il comportamento dei quattro stati varia leggermente tra i produttori, in particolare nella reattività agli Stati 3 e 4 – verificare i valori di offset del setpoint nel manuale di servizio specifico della pompa di calore.

Eccedenza fotovoltaica State 3: trigger Modbus Victron Cerbo GX

Il Victron Cerbo GX (hub centrale per i sistemi Victron ESS) espone la potenza di rete in tempo reale tramite Modbus TCP sul registro 820 (com.victronenergy.grid: AC Power, W, signed). Un valore negativo indica che il sistema sta esportando energia in rete — surplus solare dopo batteria e carichi. Questo è il segnale più pulito per l'attivazione di SG Ready State 3: tiene conto dello stato della batteria e dei carichi esistenti senza ricalcoli complessi.

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

Il risultato: quando c'è un surplus solare superiore a 500 W per 2 minuti continui, la pompa di calore aumenta il setpoint ACS da 55 °C a 60 °C e il setpoint di riscaldamento di 2-3 K, consumando l'elettricità solare in eccesso per l'accumulo termico nel serbatoio dell'acqua e nella massa dell'edificio. Si tratta di acqua calda effettivamente gratuita dal solare che altrimenti verrebbe esportata a una bassa tariffa di immissione in rete.

Riduzione dei picchi di rete: Stato 1 per evitare oneri di potenza di picco

Negli edifici con una tariffa basata sulla potenza di picco (gli operatori di rete fatturano la domanda di picco su 15 minuti in kW, in aggiunta all'energia in kWh), l'attivazione dello Stato 1 SG Ready arresta il compressore della pompa di calore e riduce il prelievo di potenza di picco. La pompa di calore contribuisce con 2-12 kW a seconda del modello — significativo su una soglia di domanda di 45 kW.

La specifica VDE 0755-95 limita lo Stato 1 continuo (blocco rigido) a un massimo di 2 ore al giorno per proteggere i componenti della pompa di calore e il comfort degli occupanti. La logica KNX deve far rispettare questo limite di tempo — implementare un timer che ritorni automaticamente allo Stato 2 dopo 30 minuti di Stato 1, anche se la soglia di domanda è ancora superata. La massa termica dell'edificio fornisce tipicamente 30-60 minuti di buffer di comfort termico prima che le temperature ambiente diminuiscano notevolmente.