SG Ready Optymalizacja sieciowa pompy ciepła z KNX: Cztery stany pracy

Standard SG Ready: cztery stany pracy

Interfejs SG Ready (VDE 0755-95, opublikowany przez BAFA Niemcy) wykorzystuje dwa binarne styki wejściowe (S1 i S2) do zdefiniowania czterech stanów pracy pompy ciepła. Producent pompy ciepła implementuje reakcję na każdy stan – sam interfejs jest czysto cyfrowy (styki beznapięciowe). Oba wejścia są odczytywane przez płytę sterującą pompy ciepła, zazwyczaj za pomocą niskonapięciowych styków suchych 24V oznaczonych jako SG Ready, Smart Grid lub S1/S2.

Okablowanie KNX: moduł przekaźnikowy MDT AKD-0800.01

MDT AKD-0800.01 to 8-kanałowy przekaźnikowy moduł wykonawczy na szynę DIN (230V, 16A na kanał, KNX TP). Do zastosowań SG Ready dwa kanały są podłączone do zacisków S1 i S2 pompy ciepła. Wejścia SG Ready po stronie pompy ciepła są wejściami stykowymi bezpotencjałowymi – nie przewodzą napięcia sieciowego. Użyj styku normalnie otwartego (NO) kanału przekaźnika MDT, łącząc jeden zacisk przekaźnika z zaciskiem SG Ready, a drugi z zasilaniem 24V lub neutralnym, zgodnie ze specyfikacją producenta pompy ciepła.

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)

Marki pomp ciepła obsługujące SG Ready

Zgodność z SG Ready jest wymagana do uzyskania dotacji BAFA w Niemczech i staje się standardem wśród europejskich marek pomp ciepła. Zachowanie czterech stanów różni się nieznacznie między producentami, szczególnie w reakcji na Stan 3 i Stan 4 – sprawdź konkretne wartości przesunięcia nastaw w instrukcji serwisowej pompy ciepła.

Nadwyżka PV State 3: wyzwalacz Modbus Victron Cerbo GX

Victron Cerbo GX (centralny hub dla systemów Victron ESS) udostępnia w czasie rzeczywistym moc sieciową przez Modbus TCP na rejestrze 820 (com.victronenergy.grid: AC Power, W, signed). Wartość ujemna oznacza, że system oddaje energię do sieci – nadwyżka słoneczna po obsłużeniu baterii i obciążeń. Jest to najczystszy sygnał do aktywacji SG Ready State 3: uwzględnia stan baterii i istniejące obciążenia bez skomplikowanego przeliczania.

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

Rezultat: gdy przez 2 kolejne minuty występuje nadwyżka energii słonecznej powyżej 500 W, pompa ciepła podnosi swoją temperaturę zadaną CWU z 55°C do 60°C, a temperaturę zadaną ogrzewania o 2-3 K, zużywając nadwyżkę energii słonecznej do magazynowania ciepła w zasobniku wody i masie budynku. To praktycznie darmowa ciepła woda z energii słonecznej, która w przeciwnym razie byłaby eksportowana po niskiej taryfie.

Redukcja szczytów sieciowych: Stan 1 w celu uniknięcia opłat za moc szczytową

W budynkach z taryfą opartą na mocy szczytowej (operatorzy sieci naliczają opłaty za 15-minutowy szczyt mocy w kW, oprócz energii w kWh), aktywacja Stanu 1 SG Ready zatrzymuje sprężarkę pompy ciepła i zmniejsza pobór mocy szczytowej. Pompa ciepła wnosi 2-12 kW w zależności od modelu – znacząco przy progu mocy szczytowej 45 kW.

Specyfikacja VDE 0755-95 ogranicza ciągły Stan 1 (twardy blok) do maksymalnie 2 godzin dziennie, aby chronić elementy pompy ciepła i komfort mieszkańców. Logika KNX musi egzekwować ten limit czasu – zaimplementuj timer, który automatycznie powraca do Stanu 2 po 30 minutach Stanu 1, nawet jeśli próg mocy jest nadal przekroczony. Masa termiczna budynku zapewnia zazwyczaj 30-60 minut buforu komfortu grzewczego, zanim temperatury w pomieszczeniach zauważalnie spadną.