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Optimierung und Speicherung der Energie planen
Dieser Artikel beschreibt die Planung der Installation. Für die Umsetzung vor Ort und die Konfiguration der Hardware auf der Climkit-Plattform beziehen Sie sich bitte auf die Links am Ende des Artikels.
Das Energiemanagementsystem (EMS) von Climkit steuert bestimmte Geräte in Abhängigkeit der Solarproduktion und verwaltet eine Batterie zur Speicherung, um den Überschuss beispielsweise nachts zu nutzen.
Lokal produzierte Elektrizität wird besser verwertet: Der Eigenverbrauch steigt, der Strombezug aus dem Netz sinkt und das Gebäude gewinnt an Autonomie. Es ist zudem möglich, Zeitschaltuhren zu programmieren, um bestimmte Geräte systematisch zu verschiedenen Tageszeiten einzuschalten.
Dieser Artikel gliedert sich in zwei Teile: die Steuerung der Geräte und die Batterie.
1. Steuerung der Geräte
Das EMS-System von Climkit steuert Geräte über ein Relais oder ein Kommunikationsprotokoll in Abhängigkeit von der überschüssigen Solarproduktion (PV-Überschuss ins Netz) oder nach programmierten Zeitschaltuhren. Die Hauptanwendungsfälle sind die Warmwassererzeugung, die Wärmepumpe und das Laden von Elektrofahrzeugen.
Warmwassererzeugung
Das EMS-System steuert einen Heizstab (elektrischer Widerstand), der im Warmwasserspeicher installiert ist, ausschliesslich in Abhängigkeit vom PV-Überschuss. Die Leistung des Widerstands wird im EMS-System von Climkit konfiguriert; wenn eine entsprechende oder höhere Solarleistung als PV-Überschuss ins Netz fliesst, schaltet das Relais den Widerstand ein, der Warmwasser für die Heizung oder das Brauchwarmwasser erzeugt.
Der Heizstab ist günstig in der Anschaffung und sehr reaktionsschnell. Er ist oft bereits im Speicher vorhanden, als Hauptheizquelle oder als Ergänzung zu einer Wärmepumpe. Dies ist ein guter Weg, um Solarenergie in Form von Warmwasser zu speichern.
Wärmepumpe
Eine Wärmepumpe (WP) kann ebenfalls in Abhängigkeit der Solarproduktion gesteuert werden. Einige WP verfügen über einen potenzialfreien SG-Ready-Kontakt, den das Climkit Gateway nach dem gleichen Prinzip wie den Heizstab steuert, beispielsweise durch Anhebung des Sollwerts, wenn Solarstrom verfügbar ist.
Um den Eigenverbrauch zu maximieren, wird empfohlen, die WP so zu programmieren, dass sie zwischen 9:00 und 17:00 Uhr läuft, zumindest von März bis Oktober, und im Winter, wenn die produzierte Reserve die Nacht abdecken kann. Die Auswirkung von Hoch-/Niedertarifzeiten ist zudem immer weniger entscheidend, da die EW/VNB nun oft auch am Abend hohe Tarife anwenden.
Steuerung der Ladestationen
Ladestationen können so konfiguriert werden, dass sie angeschlossene Fahrzeuge nur mit Solarenergie laden. Diese Funktion erfordert keine zusätzliche Hardware über die für die Ladestationen vorgesehene Grundinfrastruktur hinaus (siehe Planung des Managements von Ladestationen für Elektrofahrzeuge).
Nutzer, die ihr Fahrzeug unabhängig von diesem Modus laden möchten, können den entsprechenden Lademodus über die Climkit Mobile App aktivieren.
Climkit Angebot
Folgende zusätzliche Produkte ermöglichen die Steuerung der Geräte:
- Hardware:
- I/O Relais-Modul
- Software-Funktionen:
- Optimierung des Eigenverbrauchs
- Einrichtungsdienstleistung:
- Technische Koordination und Konfiguration
Alle diese Produkte werden direkt bei Climkit bestellt. In der Regel ist für die Inbetriebnahme kein Einsatz eines Climkit-Technikers vor Ort erforderlich. Die Komponenten werden vorkonfiguriert geliefert, sodass der Installateur die Inbetriebnahme einfach durchführen kann, bei Bedarf mit telefonischer Unterstützung durch den technischen Support von Climkit.
Details der verwendeten Hardware
I/O Relais-Modul
Das von Climkit gelieferte I/O Modul WP8024 verfügt über 4 Relais.
Es wird mit einem 24V DC Hutschienen-Netzteil geliefert und über RS485-Modbus mit dem Climkit Gateway verbunden (wie die Stromzähler).
2. Batterie
Eine Batterie ermöglicht es, den am Standort überschüssig produzierten Photovoltaik-Strom zu speichern, um ihn zu nutzen, wenn die Produktion unter den Verbrauch sinkt.
Das Climkit Gateway kann mit der Batterie verbunden werden, um:
- nur die Daten der Batterie auszulesen: geladene und entladene Energiemengen sowie den Ladezustand (State of Charge);
- oder direkt das Laden und Entladen in Abhängigkeit vom PV-Überschuss zu steuern.
Im zweiten Fall steuert Climkit die Batterie wie andere Geräte auf der Ebene des gesamten Standorts (ZEV), um den Eigenverbrauch des lokal produzierten Solarstroms zu maximieren.
Die Kommunikation zwischen der Batterie und dem Gateway erfolgt über Modbus TCP.
Eine Batterie kann auf zwei Arten angeschlossen werden:
- AC-Kopplung: Die Batterie ist über einen eigenen Wechselrichter unabhängig vom Photovoltaik-Wechselrichter an die Elektroverteilung angeschlossen.
- DC-Kopplung: Die Batterie ist direkt an den Photovoltaik-Wechselrichter (Hybrid-Wechselrichter) angeschlossen.
AC-Kopplung
Die AC-Kopplung wird für mittlere und grosse Installationen empfohlen, oder wenn bereits ein Standard-Photovoltaik-Wechselrichter installiert ist.
Die mit einem eigenen Wechselrichter ausgestattete Batterie wird wie eine unabhängige Abzweigung an die Elektroverteilung angeschlossen. Ein dedizierter privater Climkit-Zähler wird an diesem Anschluss installiert und auf der Plattform im Modus „Batterie“ konfiguriert, um die geladenen und entladenen Mengen zu messen und korrekt in den ZEV-Verbraucherfinanzbericht zu integrieren.
DC-Kopplung
Bei der DC-Kopplung wird die Batterie auf der Gleichstromseite direkt an den Hybrid-Wechselrichter angeschlossen. Diese Konfiguration eignet sich für Installationen mit einem Hybrid-Wechselrichter, in der Regel kleiner bis mittlerer Grösse. Da der Wechselrichter und die Batterie hinter dem Produktionszähler platziert sind, wird kein dedizierter Batteriezähler installiert: Die Plattform unterscheidet dann nicht zwischen der Solarproduktion und den Lade- sowie Entladeströmen.
Climkit Angebot
Folgende zusätzliche Produkte ermöglichen die Verwaltung der Batterie:
- Hardware:
- Ethernet-Switch, falls für den Anschluss der Batterie erforderlich
- Software-Funktionen:
- Speicherung
- Einrichtungsdienstleistung:
- Technische Koordination und Konfiguration
Alle diese Produkte werden direkt bei Climkit bestellt. In der Regel ist für die Inbetriebnahme kein Einsatz eines Climkit-Technikers vor Ort erforderlich. Die Komponenten werden vorkonfiguriert geliefert, sodass der Installateur die Inbetriebnahme einfach durchführen kann, bei Bedarf mit telefonischer Unterstützung durch den technischen Support von Climkit.
3. Nächste Schritte
Steuerung der Geräte:
Batterie:
