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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 Geräte auf der Climkit-Plattform beziehen Sie sich bitte auf die Links am Ende des Artikels.
Das Energiemanagementsystem (Energy Management System, EMS) von Climkit steuert bestimmte Geräte in Abhängigkeit von der PV Produktion und verwaltet eine Batterie zur Speicherung, um den PV-Überschuss zu verwerten, zum Beispiel nachts.
Lokal produzierter Solarstrom wird besser verwertet: Der Eigenverbrauch steigt, der Netzbezug sinkt und das Gebäude gewinnt an Autarkie. Es ist auch möglich, Zeitschaltuhr-Funktionen zu programmieren, um bestimmte Geräte zu verschiedenen Tageszeiten systematisch einzuschalten.
Dieser Artikel ist in zwei Teile gegliedert: die Gerätesteuerung und die Batterie.
1. Gerätesteuerung
Das EMS-System von Climkit steuert Geräte über ein Relais oder ein Kommunikationsprotokoll basierend auf der überschüssigen PV Produktion (PV-Überschuss, der ins Netz zurückgespeist wird) 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 von Climkit konfiguriert; wenn eine gleichwertige oder höhere Solarleistung als PV-Überschuss zum 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 Hauptwassererwärmer oder als Ergänzung zu einer Wärmepumpe. Es ist eine gute Möglichkeit, Solarenergie in Form von Warmwasser zu speichern.
Wärmepumpe
Eine Wärmepumpe (WP) kann ebenfalls in Abhängigkeit von der Solarproduktion gesteuert werden. Einige WP verfügen über einen potenzialfreien Kontakt (SG-Ready), den das Climkit Gateway nach dem gleichen Prinzip wie den Heizstab steuert, zum Beispiel durch Erhöhung 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. Der Einfluss von Hoch-/Niedertarif wird zudem immer weniger entscheidend, da die EW/VNB nun oft am Abend hohe Tarife anwenden.
Steuerung der Ladestationen
Die Ladestationen können so konfiguriert werden, dass angeschlossene Fahrzeuge nur mit Solarenergie geladen werden. Diese Funktionalität 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-App aktivieren.
Climkit Angebot
Hier sind die zusätzlichen Produkte zur Gerätesteuerung:
- 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 kein Einsatz eines Climkit-Technikers vor Ort für die Inbetriebnahme 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 WP8024 I/O-Modul 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 im Überschuss produzierten Photovoltaikstrom zu speichern, um ihn zu nutzen, wenn die Produktion unter den Verbrauch fällt.
Das Climkit Gateway kann mit der Batterie verbunden werden, um:
- nur die Batteriedaten auszulesen: geladene und entladene Energiemengen sowie den Ladezustand (State of Charge)
- Laden und Entladen direkt in Abhängigkeit vom PV-Überschuss zu steuern
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 Batterie ist mit einem eigenen Wechselrichter als unabhängiger Abgang 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 die Standortbuchhaltung 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 sich die Batterie hinter dem Produktionszähler befindet, wird kein dedizierter Batteriezähler installiert. Wenn das Climkit Gateway den Hybrid-Wechselrichter über Modbus TCP auslesen kann, unterscheidet die Plattform zwischen Solarproduktion und Batterieflüssen.
Climkit Angebot
Hier sind die zusätzlichen Produkte für das Batteriemanagement:
- 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 kein Einsatz eines Climkit-Technikers vor Ort für die Inbetriebnahme 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
Gerätesteuerung:
Batterie:
