Eigenverbrauchsmanager 3.0

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1 Eigenverbrauchsmanager 3.0 ANLEITUNG SOFTWARE Autor: D. Zogg Datum / Version: / 3.0 Software ab V3.0

2 1.1 Übersicht Inhaltsverzeichnis 1 Betrieb Übersicht Leistungsverläufe Temperaturverläufe Meteo (optional) Meteo Übersicht Meteo Detail Energiestatistik Kostenstatistik Wärmepumpe mit Raumtemperaturüberwachung Wärmepumpe mit Raumtemperatur und Speicherüberwachung (Leistungsvariable) Wärmepumpe mit Modbus Anbindung Boiler oder Wärmepumpen Boiler mit Speicherüberwachung Boiler oder Wärmepumpen Boiler ohne Speicherüberwachung Elektromobil mit Ladeplan Elektromobil ohne Ladeplan Haushaltgerät mit zeitlicher Vorgabe des Programmendes Haushaltgerät ohne zeitliche Vorgabe des Programmendes Manueller Betrieb Manueller Betrieb über Software Manueller Betrieb über externe Taster Einstellungen Benutzer Stromtarif Seite 2

3 1.1 Übersicht 1 Betrieb 1.1 Übersicht Die Software startet mit folgender Übersicht: 5a 5b 5c Anzeigeelemente: 1 Anzeige der aktuellen Produktion der Photovoltaikanlage 2 Anzeige des totalen Verbrauchs aller Komponenten 3 Anzeige des Verbrauchs einzelner Komponenten 4 Pfeiltaste zum Durchblättern zu weiteren Komponenten 5a Anzeige des momentanen Autarkiegrades (%): Der Autarkiegrad beschreibt die Netzunabhängigkeit. Falls die Produktion im Moment grösser ist als der Verbrauch, ist die momentane Autarkie 100% (wie im Bild). Ansonsten ist dies das momentane Verhältnis von Produktion zu totalem Verbrauch. 5b Anzeige der momentanen Energiebilanz ("Energiesäule" in kw = Kilowatt): Positive Werte (gegen oben) zeigen einen Bezug aus dem Netz, negative Werte (gegen unten) eine Einspeisung ins Netz, der Wert 0 (in der Mitte) bedeutet, dass Seite 3

4 1.1 Übersicht sich Produktion und Verbrauch die Waage halten. Aus Sicht der Netzbelastung ist das Ziel, möglichst in der Mitte zu sein. 5c Anzeige der momentanen Eigenverbrauchsquote (%): Die Eigenverbrauchsquote beschreibt den Eigenstromanteil, welcher gleichzeitig zur Produktion verbraucht wird. Falls der Verbrauch im Moment grösser ist als die Produktion, ist die momentane Eigenverbrauchsquote 100%. Ansonsten ist dies das momentane Verhältnis totalem Verbrauch zur Produktion (im Bild 30%). 6 Anzeige der aktuellen Zeit, Wochentag und Datum. Aufbau der Anzeigeelemente für die einzelnen Komponenten: Numerische Anzeige der aktuellen Leistung der Komponente in kw (Kilowatt) 2 Grafische Anzeige der aktuellen Leistung der Komponente in kw (Kilowatt) 3 Numerische Anzeige der Energie in kwh (Kilowattstunden) für den aktuellen Tag. Die Energie wird ab Mitternacht bis zur aktuellen Zeit aufsummiert. 4 Numerische Anzeige der Kosten in CHF (Währung) für den aktuellen Tag. Die Kosten werden ab Mitternacht bis zur aktuellen Zeit aufsummiert. Als Basis für die Kostenberechnung gelten die eingestellten Tarife. Seite 4

5 1.2 Leistungsverläufe 1.2 Leistungsverläufe Es werden die zeitlichen Verläufe der produzierten und verbrauchten elektrischen Leistungen (kw) angezeigt: 1b 1a 1c a 1b 1c Produktionskurve der Photovoltaik Anlage Verbrauchskurven der einzelnen, gemessenen Komponenten. Die Verbrauchsdaten werden "gestapelt" angezeigt, also aufsummiert. Somit ist jederzeit ersichtlich, wie gut die Deckung zwischen lokaler Produktion und Verbrauch ist (ausgefüllte Fläche unter der Produktionskurve). Legende: Bezeichnung der Kurven 2 Navigation: Rückwärts und Vorwärtsblättern des angezeigten Tages mit bzw.. Zurück zur laufenden Anzeige des aktuellen Tages mit. 3 Details zu den einzelnen Komponenten ein oder ausblenden. Falls die Details ausgeblendet werden, wird nur der totale Verbrauch (rot) und die Produktion (grün) angezeigt, siehe folgendes Bild. 4 Zoom: Vergrössern und Verkleinern der Y Achsenskalierung (Leistung kw). Seite 5

6 1.2 Leistungsverläufe Falls nicht alle Komponenten einzeln gemessen werden, kann der totale Verbrauch (rot) von der Summe der gemessenen Komponenten (1b) abweichen. Dies ist abhängig von der Konfiguration Ihrer Hardware. Einstellung des Zeitintervalls für die Anzeige (Abschnitt 1.1, Anzeigeelement 7): In der laufenden Anzeige werden die gewählten Anzahl Stunden angezeigt. Damit kann die laufende Anzeige zeitlich gedehnt werden. Anzeige der Netzbelastung: 2 2 Diese Kurve zeigt die Netzbelastung an. Positive Werte (gegen oben) bedeuten einen Nettobezug aus dem Netz, negative Werte (gegen unten) eine Seite 6

7 1.2 Leistungsverläufe Nettoeinspeisung (Überschuss). Aus Sicht des Netzbetreibers sollte diese Kurve möglichst horizontal verlaufen. Falls nur eine zentrale Messung der Produktion und des Verbrauchs konfiguriert ist, werden die Verbrauchsdaten der einzelnen Komponenten nicht angezeigt. Stattdessen wird angezeigt, ob die einzelnen Komponenten von der Software freigegeben sind: 1b 1b Freigabesignal der einzelnen, nicht gemessenen Komponenten. Während der Freigabezeit wird die geschätzte Leistungsaufnahme (kw) des Gerätes angezeigt (horizontale Linie). Während der Sperrzeit wird der Wert 0 angezeigt. Die geschätzte Leistungsaufnahme der Komponente ist in der Software konfiguriert. Die Freigabe einer Komponente bedeutet nicht zwingend, dass die Komponente in Betrieb ist. Komponenten wie Wärmepumpen, Boiler, Ladestationen für Elektromobile usw. haben eigene Regelungen, welche selbst entscheiden, ob die Geräte effektiv eingeschaltet werden. Seite 7

8 1.3 Temperaturverläufe 1.3 Temperaturverläufe Es werden die zeitlichen Verläufe der gemessenen Temperaturen ( C) angezeigt: Diese Anzeige ist abhängig von den konfigurierten Temperatursensoren. Obiger Plot zeigt den Fall mit einem Raumfühler, Aussenfühler und Speicherfühler. Mit einem Klick auf den Tab "Werte" werden die aktuellen (letzten) Werte numerisch in einer Tabelle dargestellt: Seite 8

9 1.4 Meteo (optional) 1.4 Meteo (optional) Der Knopf "Meteo" ist nur mit der entsprechenden Software Option aktiviert. Die aktuelle Wetterprognose wird angezeigt. Die Wetterprognose wird im Internet von einem Meteo Dienst periodisch abgefragt. Dieser liefert die Temperatur und den Bewölkungsgrad (Wettersymbol) für die nächsten Tage bzw. Stunden. Als Innovation wurde eine eigene Strahlungsprognose implementiert, welche die lokalen Verhältnisse der Photovoltaik Anlage berücksichtigt. Die PV Anlage dient dabei als Sensor. Die gemessenen Strahlungsverläufe werden mit den Daten aus der Wetterprognose zusammengeführt ("Matching"), so dass der Strahlungsverlauf für die kommenden Tage vorausgesagt werden kann. Der Algorithmus berücksichtigt Orientierung, Neigung, Abschattung der PV Anlage sowie verschiedene Wettersituationen und Jahreszeiten. Selbstverständlich kann die Prognose in den Reglern zur weiteren Optimierung berücksichtigt werden. Für eine korrekte Funktionsweise muss der Meteo Dienst aktiviert sein, der korrekte Standort konfiguriert sein und WLAN/Internet Zugriff aktiviert sein Meteo Übersicht Übersicht der Prognose für den aktuellen und die kommenden Tage Seite 9

10 1.4 Meteo (optional) Bedienungselemente der Meteo Übersicht: 1 Datum, Wettersymbol und vorausgesagter Photovoltaik Peak Wert für jeden Tag 2 Vorausgesagte Strahlungsverläufe für jeden Tag 3 Knopf "Aktualisieren". Die neuen Wetterdaten werden vom Internet (Meteo Dienst) geladen. Die Daten werden auch periodisch (alle paar Stunden) geladen Meteo Detail Detail Prognose für einen Tag a 5b Bedienungselemente der Detail Prognose: 1 Anzeige des gewählten Tages (Datum) 2 Temperaturen und Wettersymbole im Tagesgang (ca. alle 3 Stunden 1 Wert) 3 Vorausgesagter Temperaturverlauf für den gewählten Tag 4 Vorausgesagter Strahlungsgang der PV Anlage für den gewählten Tag 5a/b Vor und Zurückblättern ganzer Tage Die Verläufe am heutigen Tag werden nur ab der aktuellen Stunde angezeigt. Es kann also sein, dass nicht der ganze Verlauf sichtbar ist. Seite 10

11 1.5 Energiestatistik 1.5 Energiestatistik Die Energiestatistik zeigt den täglichen Energieverbrauch: Erreichte Eigenverbrauchsquote (%) und Autarkiegrad (%) pro Tag. Die Eigenverbrauchsquote gibt den Anteil des Eigenverbrauchs an der gesamten lokalen Produktion an. Der Autarkiegrad gibt den Anteil des Eigenverbrauchs am Gesamtverbrauch an. Der Eigenverbrauch ist definiert durch die Gleichzeitigkeit von lokaler Produktion und Verbrauch. 2 Summe des Eigenverbrauchs (kwh), des Netzbezugs (kwh) und des Überschusses (kwh) pro Tag. Der Eigenverbrauch in kwh (Kilowattstunden) ist der totale Energieverbrauch, welcher durch die lokale Produktion über den Tag gedeckt wurde. Der Netzbezug in kwh (Kilowattstunden) ist der totale Energiebezug vom Netz über den Tag. Der Überschuss in kwh (Kilowattstunden) ist die totale Energieeinspeisung ins Netz über den Tag. 3 Verbrauch (kwh) pro Komponente und Tag. Der Energieverbrauch über den Tag wird für jede Komponente in kwh (Kilowattstunden) angegeben. Es können nur gemessene Komponenten berücksichtigt werden. Falls der Verbrauch nur zentral gemessen wird, zeigt diese Anzeige den totalen Verbrauch pro Tag in kwh an. Seite 11

12 1.6 Kostenstatistik 4 Wahl des Anzeigeintervalls in Tagen. In der laufenden Anzeige werden die letzten Anzahl Tage dargestellt. Es können maximal 365 Tage (1 Jahr) angezeigt werden. 5 Navigation. Mit wird 1 Tag zurück, mit 1 Tag vorwärts geblättert, und mit wieder in die laufende Anzeige gewechselt. 1.6 Kostenstatistik Die Kostenstatistik zeigt die täglichen Kosten und Einsparungen. Unten sind die wichtigsten Statistiken aufgezeigt. Ab Version 3.0 sind noch zusätzliche Statistiken abrufbar Kosteneinsparung durch Eigenverbrauch und Überschusseinspeisung pro Tag (CHF). Die Kosteneinsparung durch den Eigenverbrauch wird über den Eigenverbrauch in kwh, multipliziert mit dem aktuellen Netzbezugspreis berechnet (Amortisationsüberlegung: Der Strom müsste ohne PV Anlage vollständig aus dem Netz bezogen werden). Die Vergütung durch Überschusseinspeisung wird über den Überschuss in kwh, multipliziert mit dem aktuellen Einspeisepreis berechne. Hochund Niedertarif werden in der Berechnung berücksichtigt. Seite 12

13 1.6 Kostenstatistik 2 Einsparungen durch Tarifoptimierungen pro Tag (CHF). Die Kosten basierend auf dem variablen Preis werden mit den Kosten zum Hochtarif verglichen. Damit kann die totale Einsparung durch Kostenoptimierungen sowohl am Tag durch Eigenverbrauch als auch nachts durch Niedertarif ermittelt werden. Es wird die gesamte Kosteneinsparung für alle Komponenten berechnet. 3 Kosten pro Komponente und Tag (CHF). Die Kosten über den Tag werden für jede Komponente in CHF angegeben. Sie werden basierend auf dem variablen berechnet. Es können nur gemessene Komponenten berücksichtigt werden. Falls der Verbrauch nur zentral gemessen wird, zeigt diese Anzeige die totalen Kosten pro Tag in CHF an. Seite 13

14 Die Einstellungen für den automatischen Betrieb können vorgenommen werden. Die Software gibt dem Benutzer umfangreiche Möglichkeiten, die optimale Funktionsweise auf seine Bedürfnisse abzustimmen. 1a 1b 1e 1c 1d 2a 2b 2c 1a 1b 1c 1d 1e 2a Wahl der Komponente, für welche die Einstellungen vorgenommen werden sollen. Anzeige des automatischen Betriebs. Leuchtet die Anzeige grün, ist der automatische Betrieb aktiv. Leuchtet sie rot, der manuelle Betrieb. Wahl von konfigurierten Voreinstellungen. Typischerweise sind Einstellungen für den Sommer und Winterbetrieb abgelegt. Damit kann zwischen Sommer und Winterbetrieb gewechselt werden. Speichern der aktuellen Einstellungen. Geänderte Einstellungen sollten immer gespeichert werden. Definition neuer Voreinstellungen (nicht für alle Benutzer freigegeben). Hier werden die Einstellungen für die gewählte Komponente vorgenommen. Der Inhalt variiert je nach Komponente. Seite 14

15 2b 2c Hier werden die Regel und Zustandsgrössen für die gewählte Komponente angezeigt. Der Inhalt variiert je nach gewählter Komponente. Hier wird die Komponente konfiguriert. Die Konfiguration ist nicht für alle Benutzer freigegeben. Die Konfiguration wird von Zogg Energy Control vorgegeben Wärmepumpe mit Raumtemperaturüberwachung Dieser Abschnitt beschreibt die Einstellungen für eine Wärmepumpe ohne Brauchwarmwasser Erwärmung. Es ist ein zusätzlicher Raumfühler montiert. Kostenoptimierung mit variablem Preis (Winter Betrieb) Ist dieser Algorithmus konfiguriert, werden die Energiekosten minimiert. Die Wärmepumpe wird zu tiefen Tarifzeiten und zu Zeiten lokaler Produktion betrieben. Die aktuelle Raumtemperatur wird im Regler berücksichtigt. Dieser Regler ist für träge Systeme mit Fussbodenheizung geeignet, da er rechtzeitig eingreift. Er wird generell für den Winter Betrieb empfohlen. 3b 3a 3a 3b Einstellung der unteren und oberen Grenzen für die Raumtemperatur ( C). Die Raumtemperatur bewegt sich zwischen den eingestellten Grenzen (Beispiel 20 bis 25 C). Beim Unterschreiten der unteren Grenze wird die Wärmepumpe zwingend freigegeben, beim Überschreiten der oberen Grenze zwingend gesperrt. Je grösser die Bandbreite zwischen oberer und unterer Grenze gewählt wird, desto höher ist das Potential zur thermischen Speicherung in der Gebäudemasse. Einstellung der Nachtabsenkung ( C) (wenn konfiguriert). Während der Nacht werden die Temperaturgrenzen um den eingestellten Wert reduziert (Beispiel 1 C Seite 15

16 Absenkung, also 19 bis 24 C Raumtemperatur). Der Zeitraum der Absenkung wird in der Konfiguration eingestellt (siehe Abschnitt weiter unten). Der Abschnitt "Regler" visualisiert das Regelverhalten. Der Regler läuft vollautomatisch und braucht keine Benutzerinteraktionen. Die folgenden Anzeigen sind also nur zur Information. Der Regler funktioniert wie eine lokale Strombörse. Es werden laufend ein Angebotsund Nachfragepreis berechnet. Übersteigt der Nachfragepreis den Angebotspreis, wird die Wärmepumpe betrieben. 4a 4b 4c 5a 5b 6a 6b 6c 7a 7b 4a Anzeige des Freigabebefehls. Grün = Komponente ist freigegeben. Rot = Komponente ist gesperrt. Achtung: Bei einer Freigabe muss die Wärmepumpe nicht zwingend laufen. Ob die Wärmepumpe tatsächlich läuft, entscheidet der interne Wärmepumpen Regler. 4b Anzeige der Raumüberwachung. Grün = Raumüberwachung aktiv. Rot = Raumüberwachung nicht aktiv. Mit Raumüberwachung wird der Messwert des Raumfühlers laufend berücksichtigt. 4c Grün = Absenkung der Raumtemperatur aktiv (bei entsprechender Konfiguration), Rot = Absenkung nicht aktiv. 5a Preiskurve der Nachfrage (grün). Der Nachfragepreis ist abhängig von der aktuellen Raumtemperatur. Bei tiefer Raumtemperatur ist er hoch, bei hoher Raumtemperatur tief. 5b Preiskurve des Angebots/Produktion (blau). Der Angebotspreis ist abhängig vom aktuellen Tarif des Elektrizitätswerks (Noch /Niedertarif) und dem Anteil lokaler Produktion (Einspeisepreis). Seite 16

17 Der Regler gibt die Wärmepumpe frei, sobald der Nachfragepreis höher ist als der Angebotspreis. Die Wärmepumpe wird damit bevorzugt bei lokaler Produktion am Tag oder tiefen Stromtarifen in der Nacht betrieben. 6a Wartezeit (Minuten). Befindet sich die Komponente im Wartezustand, wird diese Zeit hochgezählt. Im Wartezustand hat die Komponente einen Freigabebefehl bekommen, aber noch nicht eingeschaltet. Während dieser Zeit wird die Leistung für die Komponente reserviert und verhindert, dass eine andere Komponente gleichzeitig einschaltet. 6b Betriebszeit (Minuten). Befindet sich die Komponente im Betriebszustand, wird diese Zeit hochgezählt. Der Betriebszustand wird über die Leistungsmessung der entsprechenden Komponente erkannt (falls diese mit einem Energiezähler ausgerüstet ist). Eine vorgegebene minimale Betriebszeit verhindert zu häufiges Ein /Ausschalten der Komponente. Während dem Betrieb ist die Komponente freigegeben, diese kann jedoch durch die interne Regelung takten. 6c Sperrzeit (Minuten). Befindet sich die Komponente im Sperrzustand, wird diese Zeit hochgezählt. Während dieser Zeit ist die Komponente gesperrt und kann nicht eingeschaltet werden. Eine vorgegebene minimale Sperrzeit verhindert zu häufiges Ein /Ausschalten der Komponente. 7a Anzeige der mittleren Leistung der gewählten Komponente. Die mittlere Leistung wird im Betrieb ermittelt, wenn die Komponente gemessen wird. Andernfalls wird ein geschätzter Wert angezeigt (in der Software konfiguriert). 7b Anzeige der gemessenen Temperatur, wenn für die Komponente eine Raumüberwachung konfiguriert wurde. Seite 17

18 1.7.2 Wärmepumpe mit Raumtemperatur und Speicherüberwachung Dieser Abschnitt beschreibt die Einstellungen für eine Wärmepumpe mit Brauchwarmwasser Erwärmung. Es ist ein zusätzlicher Raumfühler sowie zusätzlicher Temperaturfühler im Brauchwarmwasser Speicher montiert. Kostenoptimierung mit variablem Preis (Winter Betrieb) Ist dieser Algorithmus konfiguriert, werden die Energiekosten minimiert. Die Wärmepumpe wird zu tiefen Tarifzeiten und zu Zeiten lokaler Produktion betrieben. Die aktuelle Raum und Speichertemperatur wird im Regler berücksichtigt. Dieser Regler ist für träge Systeme mit Fussbodenheizung geeignet, da er rechtzeitig eingreift. Durch die zusätzliche Berücksichtigung der Speichertemperatur ist die Einhaltung der Komfortgrenzen auch beim Brauchwarmwasser jederzeit garantiert. Der Regler wird generell für den Winter Betrieb empfohlen. 3b 3a 3c 3a 3b 3c Einstellung der unteren und oberen Grenzen für die Raumtemperatur ( C). Die Raumtemperatur bewegt sich zwischen den eingestellten Grenzen (Beispiel 20 bis 25 C). Einstellung der Nachtabsenkung ( C). Während der Nacht werden die Temperaturgrenzen um den eingestellten Wert reduziert (Beispiel 1 C Absenkung, also 19 bis 24 C Raumtemperatur). Einstellung der unteren und oberen Grenzen für die Speichertemperatur ( C). Die Speichertemperatur bewegt sich zwischen den eingestellten Grenzen (Beispiel 40 bis 70 C). Seite 18

19 Der Abschnitt "Regler" visualisiert das Regelverhalten. Der Regler läuft vollautomatisch und braucht keine Benutzerinteraktionen. Die folgenden Anzeigen sind also nur zur Information. Der Regler funktioniert wie eine lokale Strombörse. Es werden laufend ein Angebotsund Nachfragepreis berechnet. Übersteigt der Nachfragepreis den Angebotspreis, wird die Wärmepumpe betrieben. 5a 5b 7b 7c 5a Preiskurve der Nachfrage (grün). Der Nachfragepreis ist abhängig von der aktuellen Raumtemperatur und der Speichertemperatur. Bei tiefer Raum bzw. Speichertemperatur ist der Preis hoch, bei hohen Temperaturen ist er tief. 5b Preiskurve des Angebots/Produktion (blau). Der Angebotspreis ist abhängig vom aktuellen Tarif des Elektrizitätswerks (Noch /Niedertarif) und dem Anteil lokaler Produktion (Einspeisepreis). Der Regler gibt die Wärmepumpe frei, sobald der Nachfragepreis höher ist als der Angebotspreis. Die Wärmepumpe wird damit bevorzugt bei lokaler Produktion am Tag oder tiefen Stromtarifen in der Nacht betrieben. 7b Anzeige der gemessenen Raumtemperatur 7c Anzeige der gemessenen Speichertemperatur Restliche Anzeigen siehe Abschnitt Seite 19

20 Eigenverbrauchsoptimierung über Deckungsgrad (Sommer Betrieb) Ist dieser Algorithmus konfiguriert, wird der Eigenverbrauch maximiert. Die Wärmepumpe wird vorzugsweise bei lokaler Produktion betrieben. Die aktuelle Raumund Speichertemperatur werden im Regler berücksichtigt. Durch die zusätzliche Berücksichtigung der Speichertemperatur ist die Einhaltung der Komfortgrenzen auch beim Brauchwarmwasser jederzeit garantiert. Der Regler wird generell für den Sommer Betrieb empfohlen. 3d 3a 3c 3a 3c 3d Einstellung der unteren und oberen Grenzen für die Raumtemperatur ( C). Die Raumtemperatur bewegt sich zwischen den eingestellten Grenzen (Beispiel 20 bis 25 C). Einstellung der unteren und oberen Grenzen für die Speichertemperatur ( C). Die Speichertemperatur bewegt sich zwischen den eingestellten Grenzen (Beispiel 40 bis 70 C). Betrieb im Niedertarif. Wenn dieser Knopf aktiviert ist (leuchtet grün), wird die Wärmepumpe während den Niedertarifzeiten immer freigegeben (zusätzlich zum eigenverbrauchsoptimierten Betrieb am Tag). Damit kann beispielsweise eine Nachwärmung des Brauchwarmwassers in der Nacht stattfinden. Seite 20

21 Der Abschnitt "Regler" visualisiert das Regelverhalten. Der Regler läuft vollautomatisch und braucht keine Benutzerinteraktionen. Die folgenden Anzeigen sind also nur zur Information. 5a 5b 7b 7c 5a Deckungsgrad Schwelle (grün). Bei einer Deckungsgrad Schwelle von 100% wird die Komponente freigegeben, wenn diese vollständig durch die PV Leistung gedeckt ist. Bei tieferen Deckungsgrad Schwellen wird die Komponente bereits bei einer Teildeckung freigegeben. Dies ist notwendig, da je nach Wetter, Jahreszeit und Grösse der PV Anlage keine 100%ige Deckung möglich ist. Die Deckungsgrad Schwelle wird automatisch über einen adaptiven Algorithmus bestimmt. 5b Aktueller Deckungsgrad (blau). Der aktuelle Deckungsgrad beschreibt die momentane Deckung der Komponente durch die PV Produktion in Prozent (%). Der Regler gibt die Wärmepumpe frei, sobald der aktuelle Deckungsgrad höher ist als die Deckungsgrad Schwelle. Die Wärmepumpe wird damit bevorzugt bei lokaler Produktion am Tag betrieben. 7b Anzeige der gemessenen Raumtemperatur ( C) 7c Anzeige der gemessenen Speichertemperatur ( C) Die Wärmepumpe wird ebenfalls freigegeben, falls die unteren Grenzen für Raum oder Speichertemperatur unterschritten werden. Restliche Anzeigen siehe Abschnitt Seite 21

22 1.7.3 (Leistungsvariable) Wärmepumpe mit Modbus Anbindung Dieser Abschnitt beschreibt die Einstellungen für eine Wärmepumpe mit Modbus Anbindung. Durch die gezielte Bewirtschaftung mehrerer thermischer Speicher bestehen mehr Freiheitsgrade zur Optimierung. Leistungsgeregelte Wärmepumpen können optimal auf die PV Produktion und den Komfortbedarf abgestimmt werden. Aktuell werden folgende Wärmepumpen unterstützt: Stiebel Eltron. Alle Wärmepumpen, welche mit dem ISG (Internet Service Gateway) kompatibel sind, werden unterstützt. Dazu ist das ISG Web mit Modbus Erweiterung notwendig (Version 2.1.2). Für Abklärungen zur Kompatibilität bitte mit den entsprechenden Herstellern oder Zogg Energy Control Kontakt aufnehmen. Proportional Regler mit Kostenoptimierung (Winter Betrieb) Im Winter wird die Wärmepumpe vorzugsweise bei tiefen Tarifzeiten und zu Zeiten lokaler Produktion betrieben. Dazu werden die Temperaturen der Speicher stetig nach oben oder unten gefahren. Als Speicher dienen der Brauchwarmwasser, Pufferspeicher sowie das Gebäude als Speicher. Die aktuellen Raum und Speichertemperaturen werden im Regler berücksichtigt. Dieser Regler ist für träge Systeme mit Fussbodenheizung geeignet und hält die vorgegebenen Komfortgrenzen ein. 3b 3a 3c 4 3a Einstellung der unteren und oberen Grenzen für die Raumtemperatur ( C). Die Raumtemperatur bewegt sich zwischen den eingestellten Grenzen (Beispiel 20 bis 25 C). Seite 22

23 3b Optional: Einstellung der Nachtabsenkung ( C). Während der Nacht werden die Temperaturgrenzen um den eingestellten Wert reduziert (Beispiel 2 C Absenkung, also 18 bis 23 C Raumtemperatur). 3c Einstellung der unteren und oberen Grenzen für die Speichertemperatur1 ( C). Die Speichertemperatur1 bezeichnet die Temperatur des Brauchwarmwasserspeichers. Sie bewegt sich zwischen den eingestellten Grenzen (Beispiel 40 bis 60 C). 4 Anzeige des aktuellen Status der Wärmepumpe. Dieser wird über Modbus abgefragt und ist herstellerspezifisch. Im Beispiel (Stiebel Eltron) läuft die Wärmepumpe im (normalen) Programm Modus, die Umwälzpumpen für Heizkreis 1 (HK1) und Heizkreis 2 (HK2) sind in Betrieb, die Wärmepumpe ist gerade im Heizbetrieb und der Verdichter läuft. Der Abschnitt "Regler" visualisiert das Regelverhalten. Der Regler läuft vollautomatisch und braucht keine Benutzerinteraktionen. Die folgenden Anzeigen sind also nur zur Information. Der Regler funktioniert wie eine lokale Strombörse. Es werden laufend ein Angebotsund Nachfragepreis berechnet. Übersteigt der Nachfragepreis den Angebotspreis, wird die Wärmepumpe mit einem Stellwert proportional zur Preisdifferenz betrieben. Der Stellwert beeinflusst die Temperatur Sollwerte der Speicher. Bei 100% Stellwert werden der Wärmepumpe die oberen Grenzwerte der Speichertemperaturen (3a und 3c) als Sollwerte vorgegeben (Beispiel 25 C und 60 C). Bei 0% Stellwert werden die unteren Grenzwerte der Speichertemperaturen vorgegeben (Beispiel 20 C und 40 C). Es sind beliebige Stellwerte zwischen % und auch negative Stellwerte < 0% möglich (bei Nachfragepreis < Angebotspreis). Seite 23

24 5a 5b 7b 7c 8 5a Preiskurve der Nachfrage (grün). Der Nachfragepreis ist abhängig von der aktuellen Raumtemperatur und der Speichertemperatur1. Bei tiefer Raum bzw. Speichertemperatur1 ist der Preis hoch, bei hohen Temperaturen ist er tief. 5b Preiskurve des Angebots/Produktion (blau). Der Angebotspreis ist abhängig vom aktuellen Tarif des Elektrizitätswerks (Noch /Niedertarif) und dem Anteil lokaler Produktion (Einspeisepreis). 7b Anzeige der gemessenen Raumtemperatur 7c Anzeige der gemessenen Speichertemperatur 8 Anzeige des aktuellen Stellwerts in %. Siehe Beschreibung oben. Restliche Anzeigen siehe Abschnitt Beim Betrieb der Wärmepumpe über Modbus können die internen Temperaturverläufe verfolgt werden (Abschnitt 1.3). Im folgenden Bild werden die Komforttemperaturen der Speicher durch den Eigenverbrauchs Regler beeinflusst (Komforttemp WW Brauchwarmwasser, Komforttemp HK1 Pufferspeicher, Komforttemp HK2 Raum). Der Wärmepumpen interne Regler berechnet daraus die Solltemperaturen. Die entsprechenden Ist Temperaturen werden ebenfalls angezeigt. Die Anzeigen können je nach Wärmepumpen Hersteller variieren (hier beispielhafte Verläufe für Stiebel Eltron). Seite 24

25 Seite 25

26 Variabler Temperatur Regler für Brauchwarmwasser (Sommer Betrieb) Im Sommer wird die Wärmepumpe vorzugsweise bei lokaler Produktion betrieben und wird nur zur Erwärmung des Brauchwarmwassers genutzt. Dazu wird die Temperatur des Brauchwarmwasser Speichers stetig nach oben oder unten gefahren. 3f 3c 4 3c Einstellung der unteren und oberen Grenzen für die Speichertemperatur1 ( C). Die Speichertemperatur1 bezeichnet die Temperatur des Brauchwarmwasserspeichers. Sie bewegt sich zwischen den eingestellten Grenzen (Beispiel 40 bis 60 C). 3f Betrieb im Niedertarif erzwingen. Der Betrieb der Wärmepumpe kann im Niedertarif erzwungen werden gemäss den eingestellten Tarifzeiten. Falls der Preisregler gewählt wird, hat dieser Knopf keine wesentliche Wirkung. 4 Anzeige des aktuellen Status der Wärmepumpe. Dieser wird über Modbus abgefragt und ist herstellerspezifisch. Siehe Winter Betrieb. Im Sommer Betrieb wird der variable Temperatur Regler empfohlen. Der Regler berücksichtigt nur den aktuellen Angebotspreis des Stroms. Der Stellwert ist eine Temperatur und berechnet sich direkt aus dem Angebotspreis. Bei hohem Angebotspreis (Hochtarif) wird die Wärmepumpe auf tiefe Temperaturen gefahren, bei tiefem Angebotspreis (lokale Produktion) auf hohe Temperaturen. Die vorgegebene Speichertemperatur verläuft innerhalb der unteren und oberen Grenzwerte (3c, Beispiel 40 C bis 60 C). Seite 26

27 5a 5b 5a 5b 7c 7c 8 Preiskurve der Nachfrage (grün). Nur zur Information, wir hier nicht verwendet. Preiskurve des Angebots/Produktion (blau). Der Angebotspreis ist abhängig vom aktuellen Tarif des Elektrizitätswerks (Noch /Niedertarif) und dem Anteil lokaler Produktion (Einspeisepreis). Anzeige der gemessenen Speichertemperatur 8 Anzeige des aktuellen Stellwerts in C. Entspricht dem Sollwert der Brauchwarmwasser Temperatur. Siehe Beschreibung oben. Restliche Anzeigen siehe Abschnitt Seite 27

28 1.7.4 Boiler oder Wärmepumpen Boiler mit Speicherüberwachung Dieser Abschnitt beschreibt die Einstellungen für einen Boiler oder Wärmepumpenboiler mit zusätzlichem Temperaturfühler. Kostenoptimierung mit variablem Preis (Winter Betrieb) Ist dieser Algorithmus konfiguriert, werden die Energiekosten minimiert. Die Komponente wird zu tiefen Tarifzeiten und zu Zeiten lokaler Produktion betrieben. Die aktuelle Speichertemperatur wird im Regler berücksichtigt. Durch die zusätzliche Berücksichtigung der Speichertemperatur ist die Einhaltung der Komfortgrenzen beim Brauchwarmwasser jederzeit garantiert. Der Regler wird generell für den Winter Betrieb empfohlen. 3d 3c 3c 3d Einstellung der unteren und oberen Grenzen für die Speichertemperatur ( C). Die Speichertemperatur bewegt sich zwischen den eingestellten Grenzen (Beispiel 40 bis 70 C). Betrieb im Niedertarif. Wenn dieser Knopf aktiviert ist (leuchtet grün), wird die Komponente während den Niedertarifzeiten immer freigegeben (zusätzlich zum eigenverbrauchsoptimierten Betrieb am Tag). Damit kann beispielsweise eine Nachwärmung des Brauchwarmwassers in der Nacht stattfinden. Seite 28

29 Der Abschnitt "Regler" visualisiert das Regelverhalten. Der Regler läuft vollautomatisch und braucht keine Benutzerinteraktionen. Die folgenden Anzeigen sind also nur zur Information. Der Regler funktioniert wie eine lokale Strombörse. Es werden laufend ein Angebotsund Nachfragepreis berechnet. Übersteigt der Nachfragepreis den Angebotspreis, wird die Komponente betrieben. 5a 5b 7a 7c 5a Preiskurve der Nachfrage (grün). Der Nachfragepreis ist abhängig von der aktuellen Speichertemperatur. Bei tiefer Speichertemperatur ist der Preis hoch, bei hoher Temperatur ist er tief. 5b Preiskurve des Angebots/Produktion (blau). Der Angebotspreis ist abhängig vom aktuellen Tarif des Elektrizitätswerks (Noch /Niedertarif) und dem Anteil lokaler Produktion (Einspeisepreis). Der Regler gibt die Komponente frei, sobald der Nachfragepreis höher ist als der Angebotspreis. Die Komponente wird bevorzugt bei lokaler Produktion am Tag oder tiefen Stromtarifen in der Nacht betrieben. 7a Anzeige der mittleren Aufnahmeleistung (kw) 7c Anzeige der gemessenen Speichertemperatur ( C) Restliche Anzeigen siehe Abschnitt Seite 29

30 Eigenverbrauchsoptimierung über Deckungsgrad (Sommer Betrieb) Ist dieser Algorithmus konfiguriert, wird der Eigenverbrauch maximiert. Die Wärmepumpe wird vorzugsweise bei lokaler Produktion betrieben. Die aktuelle Raumund Speichertemperatur werden im Regler berücksichtigt. Durch die zusätzliche Berücksichtigung der Speichertemperatur ist die Einhaltung der Komfortgrenzen auch beim Brauchwarmwasser jederzeit garantiert. Der Regler wird generell für den Sommer Betrieb empfohlen. 3d 3c 3c 3d Einstellung der unteren und oberen Grenzen für die Speichertemperatur ( C). Die Speichertemperatur bewegt sich zwischen den eingestellten Grenzen (Beispiel 45 bis 75 C). Betrieb im Niedertarif. Wenn dieser Knopf aktiviert ist (leuchtet grün), wird die Wärmepumpe während den Niedertarifzeiten immer freigegeben (zusätzlich zum eigenverbrauchsoptimierten Betrieb am Tag). Damit kann beispielsweise eine Nachwärmung des Brauchwarmwassers in der Nacht stattfinden. Seite 30

31 Der Abschnitt "Regler" visualisiert das Regelverhalten. Der Regler läuft vollautomatisch und braucht keine Benutzerinteraktionen. Die folgenden Anzeigen sind also nur zur Information. 5b 5a 7c 5a Deckungsgrad Schwelle (grün). Die Deckungsgrad Schwelle wird automatisch über einen adaptiven Algorithmus bestimmt. 5b Aktueller Deckungsgrad (blau). Der aktuelle Deckungsgrad beschreibt die momentane Deckung der Komponente durch die PV Produktion in Prozent (%). Der Regler gibt die Komponente frei, sobald der aktuelle Deckungsgrad höher ist als die Deckungsgrad Schwelle. Die Komponente wird bevorzugt bei lokaler Produktion am Tag betrieben. 7c Anzeige der gemessenen Speichertemperatur Die Komponente wird ebenfalls freigegeben, falls die untere Grenze für die Speichertemperatur unterschritten wird. Sie wird gesperrt, falls die obere Grenze für die Speichertemperatur überschritten wird. Restliche Anzeigen siehe Abschnitt Seite 31

32 1.7.5 Boiler oder Wärmepumpen Boiler ohne Speicherüberwachung Dieser Abschnitt beschreibt die Einstellungen für einen Boiler oder Wärmepumpenboiler ohne zusätzlichen Temperaturfühler. Kostenoptimierung mit variablem Preis (Winter Betrieb) Ist dieser Algorithmus konfiguriert, werden die Energiekosten minimiert. Die Komponente wird zu tiefen Tarifzeiten und zu Zeiten lokaler Produktion betrieben. Die aktuelle Speichertemperatur wird im Regler berücksichtigt. Durch die zusätzliche Berücksichtigung der Speichertemperatur ist die Einhaltung der Komfortgrenzen beim Brauchwarmwasser jederzeit garantiert. Der Regler wird generell für den Winter Betrieb empfohlen. 3d 3a 3a 3d Einstellung des Komforts. Wird der Schieberegler nach oben geschoben (positive Werte), schaltet der Regler bei höheren Stromtarifen ein und der Komfort erhöht sich (höhere Temperaturen). Wird der Schieberegler nach unten geschoben (negative Werte), schaltet der Regler bei tieferen Stromtarifen ein und die Energiekosten reduzieren sich. Betrieb im Niedertarif. Wenn dieser Knopf aktiviert ist (leuchtet grün), wird die Komponente während den Niedertarifzeiten immer freigegeben. Bei einer Komfort Einstellung in der Mitte (3a auf 0) ist dies allerdings nicht notwendig, da der Preisregler die Komponente sowieso bei Niedertarif betreibt. Seite 32

33 Der Abschnitt "Regler" visualisiert das Regelverhalten. Der Regler läuft vollautomatisch und braucht keine Benutzerinteraktionen. Die folgenden Anzeigen sind also nur zur Information. 5a 5b 7a 5a Preis Schwelle (grün). Die Preis Schwelle wird automatisch über einen adaptiven Algorithmus bestimmt. 5b Variable Preiskurve (blau). Der Preis ist abhängig vom aktuellen Tarif des Elektrizitätswerks (Noch /Niedertarif) und dem Anteil lokaler Produktion (Einspeisepreis). Der Regler gibt die Komponente frei, sobald der variable Preis tiefer ist als die Preis Schwelle. Die Komponente wird bevorzugt bei lokaler Produktion am Tag oder tiefen Stromtarifen in der Nacht betrieben. 7a Anzeige der mittleren Aufnahmeleistung (kw) Restliche Anzeigen siehe Abschnitt Seite 33

34 Eigenverbrauchsoptimierung über Deckungsgrad (Sommer Betrieb) Ist dieser Algorithmus konfiguriert, wird der Eigenverbrauch maximiert. Die Komponente wird vorzugsweise bei lokaler Produktion betrieben. Der Regler wird generell für den Sommer Betrieb empfohlen. 3d 3a 3a 3d Einstellung des Komforts. Wird der Schieberegler nach oben geschoben (positive Werte), schaltet der Regler bei tieferen Deckungsgraden ein und der Komfort erhöht sich (höhere Temperaturen). Wird der Schieberegler nach unten geschoben (negative Werte), schaltet der Regler bei höheren Deckungsgraden ein und der Eigenverbrauch bzw. Autarkiegrad erhöht sich. Betrieb im Niedertarif. Wenn dieser Knopf aktiviert ist (leuchtet grün), wird die Komponente während den Niedertarifzeiten immer freigegeben. Dies kann in Übergangszeiten notwendig sein, um eine Nachwärmung in der Nacht durchzuführen. Seite 34

35 Der Abschnitt "Regler" visualisiert das Regelverhalten. Der Regler läuft vollautomatisch und braucht keine Benutzerinteraktionen. Die folgenden Anzeigen sind also nur zur Information. 5b 5a 7a 5a Deckungsgrad Schwelle (grün). Die Deckungsgrad Schwelle wird automatisch über einen adaptiven Algorithmus bestimmt. 5b Aktueller Deckungsgrad (blau). Der aktuelle Deckungsgrad beschreibt die momentane Deckung der Komponente durch die PV Produktion in Prozent (%). Der Regler gibt die Komponente frei, sobald der aktuelle Deckungsgrad höher ist als die Deckungsgrad Schwelle. Die Komponente wird bevorzugt bei lokaler Produktion am Tag betrieben. 7a Anzeige der mittleren Aufnahmeleistung Restliche Anzeigen siehe Abschnitt Seite 35

36 1.7.6 Elektromobil mit Ladeplan Dieser Abschnitt beschreibt das Laden eines Elektromobils über eine Ladestation mit variabler Steuerung des Ladestroms nach IEC , Mode 3 oder stufenweiser Ansteuerung über mehrere Relais. Durch die Vorgabe des Ladeplans kann der Regler die Ladungsstrategie gezielt optimieren, so dass ein optimaler Eigenverbrauch unter Einhaltung der gewünschten Reichweite erreicht wird, auch wenn das Elektromobil tagsüber nicht immer angeschlossen ist. Neben der Tagladung wird auch die Nachtladung gezielt gesteuert, so dass nur die notwendige Ladung für die Fahrt am nächsten Tag durchgeführt wird. Eigenverbrauchsoptimierung mit variabler Überschuss Steuerung (Sommer und Winter Betrieb) Ist dieser Algorithmus konfiguriert, wird der Eigenverbrauch über eine variable Leistungs Steuerung maximiert. Bei vorhandener Überschuss Produktion der PV Anlage wird die Komponente mit der entsprechenden Leistung betrieben, um im Idealfall 100% Eigenverbrauch zu erzielen. Der Regler wird für den Sommer und Winter Betrieb zum Laden von Elektromobilen empfohlen. 3a 3b 3c 3d 3a 3b Planung der nächsten Abfahrt. Der Zeitpunkt und die Distanz (km) der nächsten Fahrt kann geplant werden. Achtung: Es kann nur der Tag ab morgen geplant werden. Der aktuelle Tag kann nicht geplant werden. Einblenden des detaillierten Ladeplans. Der Wochen Ladeplan wird eingeblendet (siehe unten). Seite 36

37 3c Anzeige der Ladeinformationen. Die bisherige Ladung seit dem Anschliessen des Elektromobils wird als Energie (kwh) und Reichweite (km) angezeigt. "Plugged" leuchtet grün, wenn das Elektromobil angeschlossen ist. 3d Anzeige des Ladezustandes. Der Ladezustand wird in Form einer nach IEC genormten Zeichenfolge mit entsprechender Erklärung angezeigt (z.b. "A1:Kein Fahrzeug angeschlossen", "B2:Fahrzeug bereit", "C2:Ladevorgang aktiv", usw.). Die Anzeigen 3c und 3d funktionieren nur, wenn die Ladestation über eine digitale Kommunikationsleitung (Bus) angeschlossen wurde und der Norm IEC , Mode 3 entspricht. In diesem Fall kann die Ladestation mitteilen, ob das Fahrzeug angeschlossen ist und welcher Ladezustand aktiv ist. Durch Drücken des Knopfs 3b wird der Wochen Ladeplan eingeblendet: 1d 3a 3b 3c 3a Eintrag eines Tages im Wochen Ladeplan. Abfahrtszeit, Kilometer der vorgesehenen Fahrt und Ankunftszeit werden eingetragen. Die "Zusatz km" müssen nicht verändert werden. Diese werden automatisch berechnet, siehe 3b unten. 3b Prüfen des Ladeplans. Die Kilometer Angaben im Ladeplan werden geprüft und mit der konfigurierten Ladekapazität bzw. Reichweite des Fahrzeugs abgeglichen. Zudem wird für jeden Tag überprüft, ob die Nachtladung für die Fahrt am nächsten Tag reicht. Falls nicht, werden am Vortag entsprechende "Zusatz km" berechnet. In diesem Fall wird bereits in den Nächten davor geladen, um am entsprechenden Tag genügend Kapazität zu haben. Für das Prüfen des Ladeplans 3b wird angenommen, dass am Tag keine Produktion stattfindet (Worst Case Szenario). Damit wird erreicht, dass immer genügend Ladekapazität vorhanden ist, unabhängig vom Wetter. Seite 37

38 1d 3c Speichern. Neben den Automatik Einstellungen wird auch der Ladeplan in einer separaten Datei gespeichert. Es wird empfohlen, den Ladeplan immer zu speichern, um Anpassungen beizubehalten. Laden. Der Ladeplan wird aus der Datei geladen. Der Abschnitt "Regler" visualisiert das Regelverhalten. Der Regler läuft vollautomatisch und braucht keine Benutzerinteraktionen. Die folgenden Anzeigen sind also nur zur Information. 5a 5b 7a 7e 5a Einschalt Schwelle (grün). Die Einschalt Schwelle entspricht der minimalen Leistung (kw), bei welcher die Komponente eingeschaltet wird. 5b Aktueller Überschuss (blau). Der aktuelle Überschuss (kw) ist definiert durch die Leistung der PV Anlage abzüglich der Leistung aller anderen Verbraucher. 7a Anzeige der mittleren Aufnahmeleistung (kw) 7e Anzeige des aktuellen Stellwerts (kw) Der Regler schaltet die Komponente ein, sobald der Überschuss höher ist als die Schwelle. Oberhalb der Schwelle wird ein Stellwert proportional zum Überschuss ausgegeben. Bei einer variablen Ansteuerung wird der Stellwert direkt auf die Komponente gegeben, bei einer stufenweisen Ansteuerung wird die entsprechende Stufe gewählt. Restliche Anzeigen siehe Abschnitt Die Raumüberwachung und Absenkung haben hier keinen Einfluss und sind immer deaktiviert (rot). Seite 38

39 1.7.7 Elektromobil ohne Ladeplan Dieser Abschnitt beschreibt das Laden eines Elektromobils über eine Ladestation mit variabler Steuerung des Ladestroms nach IEC , Mode 3 oder stufenweiser Ansteuerung über Relais. Anstelle eines Ladeplans wird die Ladung nur eigenverbrauchsoptimiert vorgenommen. Durch manuellen Eingriff kann das Elektromobil jedoch über Nacht im Niedertarif geladen werden, um am nächsten Morgen eine (volle) Ladung zu haben. Eigenverbrauchsoptimierung mit variabler Überschuss Steuerung (Sommer und Winter Betrieb) Ist dieser Algorithmus konfiguriert, wird der Eigenverbrauch über eine variable Leistungs Steuerung maximiert. Bei vorhandener Überschuss Produktion der PV Anlage wird die Komponente mit der entsprechenden Leistung betrieben, um im Idealfall 100% Eigenverbrauch zu erzielen. Der Regler wird für den Sommer und Winter Betrieb zum Laden von Elektromobilen empfohlen. 3b 3a 3c 3d 3a Einstellung des Komforts. Die Mittelstellung (0) wird empfohlen. In dieser Stellung schaltet die Komponente genau dann ein, wenn der Überschuss der minimalen Leistungsaufnahme der Komponente entspricht. Wird der Schieberegler nach oben geschoben (positive Werte), schaltet der Regler bei tieferen Überschüssen ein und der Komfort erhöht sich (längere Ladezeiten). Es wird aber ein Teilbezug aus dem Netz in Kauf genommen. Seite 39

40 3b Betrieb im Niedertarif. Wenn dieser Knopf aktiviert ist (leuchtet grün), wird das Elektromobil während den Niedertarifzeiten geladen. Damit kann eine Nachtladung erzwungen werden, wenn am nächsten Tag eine Fahrt ansteht. 3c Anzeige der Ladeinformationen. Die bisherige Ladung seit dem Anschliessen des Elektromobils wird als Energie (kwh) und Reichweite (km) angezeigt. "Plugged" leuchtet grün, wenn das Elektromobil angeschlossen ist. 3d Anzeige des Ladezustandes. Der Ladezustand wird in Form einer nach IEC genormten Zeichenfolge mit entsprechender Erklärung angezeigt (z.b. "A1:Kein Fahrzeug angeschlossen", "B2:Fahrzeug bereit", "C2:Ladevorgang aktiv", usw.). Die Anzeigen 3c und 3d funktionieren nur, wenn die Ladestation über eine digitale Kommunikationsleitung (Bus) angeschlossen wurde und der Norm IEC , Mode 3 entspricht. In diesem Fall kann die Ladestation mitteilen, ob das Fahrzeug angeschlossen ist und welcher Ladezustand aktiv ist. Seite 40

41 Der Abschnitt "Regler" visualisiert das Regelverhalten. Der Regler läuft vollautomatisch und braucht keine Benutzerinteraktionen. Die folgenden Anzeigen sind also nur zur Information. 5a 5b 7a 7e 5a Einschalt Schwelle (grün). Im Bild oben wurde die Einschalt Schwelle nach unten verschoben, da der Komfort Regler 3a nach oben verstellt wurde. 5b Aktueller Überschuss (blau). Der aktuelle Überschuss (kw) ist definiert durch die Leistung der PV Anlage abzüglich der Leistung aller anderen Verbraucher. 7a Anzeige der mittleren Aufnahmeleistung (kw) 7e Anzeige des aktuellen Stellwerts (kw) Der Regler schaltet die Komponente ein, sobald der Überschuss höher ist als die Schwelle. Oberhalb der Schwelle wird ein Stellwert proportional zum Überschuss ausgegeben. Bei einer variablen Ansteuerung wird der Stellwert direkt auf die Komponente gegeben, bei einer stufenweisen Ansteuerung wird die entsprechende Stufe gewählt. Restliche Anzeigen siehe Abschnitt Die Raumüberwachung und Absenkung haben hier keinen Einfluss und sind immer deaktiviert (rot). Seite 41

42 1.7.8 Haushaltgerät mit zeitlicher Vorgabe des Programmendes Dieser Abschnitt beschreibt den Betrieb eines Haushaltgerätes wie Waschmaschine, Geschirrspüler, Tumbler, usw. Der Benutzer kann vorgeben, wann das Programm beendet sein soll. Eigenverbrauchsoptimierung über Deckungsgrad (Sommer und Winter Betrieb) Ist dieser Algorithmus konfiguriert, wird der Eigenverbrauch maximiert. Die Komponente wird vorzugsweise bei lokaler Produktion betrieben, kann aber auch im Niedertarif betrieben werden. Der Regler wird für den Sommer und Winter Betrieb empfohlen. 3a 3b 3c 3a 3b 3c Vorgabe des Programmendes. Der Zeitpunkt wird vorgegeben, wann das Programm beendet sein soll. Geben Sie hier sinnvolle Zeiten. Berücksichtigen Sie dazu die typische Programmdauer in den Herstellerangaben Ihres Geräts (z.b. Waschmaschine). Manueller Betrieb. Das Gerät kann manuell ein oder ausgeschaltet werden bzw. in den Automatik Modus versetzt werden. Beim Drücken von "Automatik" wird das Gerät zunächst ausgeschaltet und wartet auf einen Einschaltbefehl des Reglers (z.b. wenn die PV Anlage genügend Leistung liefert). Betrieb im Niedertarif. Wenn dieser Knopf aktiviert ist (leuchtet grün), wird das Gerät auch während den Niedertarifzeiten betrieben. Damit kann z.b. ein Waschprogramm in der Nacht durchgeführt werden. Seite 42

43 Der Abschnitt "Regler" visualisiert das Regelverhalten. Der Regler läuft vollautomatisch und braucht keine Benutzerinteraktionen. Die folgenden Anzeigen sind also nur zur Information. 5b 5a 7a 5a Deckungsgrad Schwelle (grün). Die Deckungsgrad Schwelle wird automatisch über einen adaptiven Algorithmus bestimmt. 5b Aktueller Deckungsgrad (blau). Der aktuelle Deckungsgrad beschreibt die momentane Deckung der Komponente durch die PV Produktion in Prozent (%). Der Regler gibt die Komponente frei, sobald der aktuelle Deckungsgrad höher ist als die Deckungsgrad Schwelle. Die Komponente wird bevorzugt bei lokaler Produktion am Tag betrieben. 7a Anzeige der mittleren Aufnahmeleistung Restliche Anzeigen siehe Abschnitt Die Raumüberwachung und Absenkung haben hier keinen Einfluss und sind immer deaktiviert (rot). Seite 43

44 1.7.9 Haushaltgerät ohne zeitliche Vorgabe des Programmendes Dieser Abschnitt beschreibt den Betrieb eines Haushaltgerätes wie Waschmaschine, Geschirrspüler, Tumbler, usw. Eigenverbrauchsoptimierung über Deckungsgrad (Sommer und Winter Betrieb) Ist dieser Algorithmus konfiguriert, wird der Eigenverbrauch maximiert. Die Komponente wird vorzugsweise bei lokaler Produktion betrieben, kann aber auch im Niedertarif betrieben werden. Der Regler wird für den Sommer und Winter Betrieb empfohlen. 3a 3c 3a 3c Einstellung des Komforts. Wird der Schieberegler nach oben geschoben (positive Werte), schaltet der Regler bei tieferen Deckungsgraden ein und der Komfort erhöht sich (früheres Einschalten). Wird der Schieberegler nach unten geschoben (negative Werte), schaltet der Regler bei höheren Deckungsgraden ein und der Eigenverbrauch bzw. Autarkiegrad erhöht sich. Betrieb im Niedertarif. Wenn dieser Knopf aktiviert ist (leuchtet grün), wird die Komponente während den Niedertarifzeiten immer freigegeben. Damit können die Geräte auch in der Nacht betrieben werden. Seite 44

45 Der Abschnitt "Regler" visualisiert das Regelverhalten. Der Regler läuft vollautomatisch und braucht keine Benutzerinteraktionen. Die folgenden Anzeigen sind also nur zur Information. 5b 5a 7a 5a Deckungsgrad Schwelle (grün). Die Deckungsgrad Schwelle wird automatisch über einen adaptiven Algorithmus bestimmt. 5b Aktueller Deckungsgrad (blau). Der aktuelle Deckungsgrad beschreibt die momentane Deckung der Komponente durch die PV Produktion in Prozent (%). Der Regler gibt die Komponente frei, sobald der aktuelle Deckungsgrad höher ist als die Deckungsgrad Schwelle. Die Komponente wird bevorzugt bei lokaler Produktion am Tag betrieben. 7a Anzeige der mittleren Aufnahmeleistung Restliche Anzeigen siehe Abschnitt Die Raumüberwachung und Absenkung haben hier keinen Einfluss und sind immer deaktiviert (rot). Seite 45

46 1.8 Manueller Betrieb 1.8 Manueller Betrieb Manueller Betrieb über Software Neben dem automatischen Betrieb können die Komponenten auch manuell geschaltet werden. Dies ist primär für die Inbetriebnahme oder zur Aktivierung/Deaktivierung einzelner Komponenten gedacht (z.b. Deaktivierung der Wärmepumpenregelung im Sommerbetrieb). Im manuellen Betrieb können die Komponenten direkt freigegeben oder gesperrt werden, ohne Überwachung der Laufzeiten. Bei zu häufigem Ein /Ausschalten kann die Lebensdauer der Komponenten reduziert werden. Verwenden Sie zum regelmässigen Schalten der Komponenten also den Automatik Modus! Im manuellen Betrieb werden folgende Elemente angezeigt: Anzeige des Schaltzustandes 2 Knöpfe zum Schalten der Komponente 3 Anzeige der effektiv aufgenommenen Leistung (kw) der Komponente (falls gemessen) Seite 46

47 1.8 Manueller Betrieb 1a 1b 1c 1d 1a 1b 1c 1d Grün = Automatik Modus aktiv, Rot = manueller Modus Grün = Freigabebefehl wurde an Komponente geschickt, Rot = Sperrbefehl wurde an Komponente geschickt Grün = Komponente ist freigegeben, Rot = Komponente ist gesperrt. Da die Relais zur Freigabe der Komponenten über Funk angesteuert werden, kann es zu verzögerten Reaktionen kommen (mehrere Minuten). Während dieser Zeit schickt die Software regelmässig Funksignale, bis die Relais entsprechend geschaltet haben. Grün = Komponente ist im Betrieb, Rot = Komponente ist nicht im Betrieb. Der Betrieb wird erkannt, sobald die Komponente eine gewisse elektrische Leistung zieht (falls diese gemessen wird). 2a 2b 2c 2a Komponente freigeben. Die Software wechselt in den manuellen Modus. 2b Komponente sperren. Die Software wechselt in den manuellen Modus. 2c Automatik Modus aktivieren. Eine Komponente kann über die Software nicht zum Betrieb gezwungen werden. Über die Schaltfläche "Ein" wird sie lediglich freigegeben und über die Schaltfläche "Aus" gesperrt. Die lokale Steuerung der Komponente entscheidet, ob die Komponente bei einer Freigabe tatsächlich anläuft. Beispiel: Eine Wärmepumpe läuft nur an, wenn die Temperaturen entsprechend tief sind und die internen Zeitrelais einen Start ermöglichen. Seite 47

48 1.8 Manueller Betrieb Manueller Betrieb über externe Taster Für Haushaltgeräte wie Waschmaschinen und Geschirrspüler werden externe Funktaster zur Verfügung gestellt, mit welchen die Bedienung der Geräte vor Ort vorgenommen werden kann. Prinzipiell haben die Taster dieselbe Wirkung wie die Software. AUTOMATIK 1 MANUELL 2 1 Betrieb im Automatik Modus. Das Haushaltgerät wird durch die Software gesteuert. Es wird freigegeben, wenn die Photovoltaikanlage genügend Strom liefert oder sonstige Kriterien erfüllt sind. 2 Manuelles Freigeben. Für das Beladen und die Programmwahl kann das Haushaltgerät freigegeben werden. Das Gerät kann auch generell freigegeben werden, falls kein automatischer Betrieb erwünscht ist. Folgend wird eine schrittweise Anleitung zur Bedienung des Tasters gegeben: Bedienung des Tasters für automatische Steuerung durch die Software 1. MANUELL auf Taster betätigen (Gerät wird freigegeben) 2. Gerät beladen (z.b. mit Wäsche, Geschirr) 3. Programm wählen und Gerät starten 4. AUTOMATIK auf Taster betätigen (Gerät schaltet aus) Das Gerät wird durch die Software freigegeben, sobald die Photovoltaikanlage genügend Strom liefert. Bei jedem Beladen des Geräts muss obige Sequenz erneut durchgeführt werden! Bedienung des Tasters für manuelle Freigabe Kenn Betrieb kann jederzeit manuell freigegeben werden. 1. MANUELL auf Taster betätigen (Gerät wird freigegeben) 2. Gerät beladen (z.b. mit Wäsche, Geschirr) 3. Programm wählen und Gerät starten Das Gerät wird ganz normal betrieben ohne Steuerung durch die Software. Seite 48

49 1.9 Einstellungen 1.9 Einstellungen Über die Schaltfläche können folgende Einstellungen vorgenommen werden Benutzer Es kann zwischen folgenden Benutzerebenen gewählt werden: Normal. Normaler Benutzer ohne spezielle Rechte. Keine Konfiguration der Automatik Einstellungen möglich. Konfigurator. Nur für den Fachmann. Konfiguration der Automatik Einstellungen möglich. Passwortgeschützt. Entwickler. Nur für den Entwickler. Konfiguration der Automatik Einstellungen möglich. Meteo Analyse und weitere Einstellungen möglich. Passwortgeschützt. Die Passwörter werden von Zogg Energy Control nach vorgängiger Schulung freigegeben. Je nach Benutzerebene kann zwischen folgenden Modi gewählt werden: Hardware. Normaler Betriebsmodus im Hardware Modus. Es findet ca. alle 20 sec ein Regler Update statt. Installation. Spezieller Betriebsmodus für die Installation. Es findet ca. alle 5 sec ein Regler Update statt. Dadurch reagiert die Software schneller. Der Installations Modus darf nicht für den normalen Betrieb verwendet werden. Es muss in jedem Fall nach der Installation manuell in den Hardware Modus gewechselt werden. Ansonsten funktioniert die Datenaufzeichnung aufgrund der höheren Abtastrate nur beschränkt. Seite 49

50 1.9 Einstellungen Stromtarif Der Stromtarif wird nach dem Tarifblatt des Elektrizitätswerks eingegeben. Bei einer Änderung des Tarifs (Umschaltung Sommer/Winter oder Preisänderungen) muss der Tarif in untenstehender Eingabemaske eingegeben werden. Der Tarif dient als Basis zur Berechnung des variablen Preises sowie der Kostenstatistik. 3a 1a 1c 1b 1d 3b 2 4 1a Bezugspreis im Hochtarif (HT). Dieser Tarif muss dem Elektrizitätswerk entrichtet werden beim Bezug aus dem Netz zu Hochtarif Zeiten. Er beinhaltet den Energiepreis, die Netznutzung und die Abgaben. Die Hochtarif Zeiten werden über die Tarifzeiten 2 eingestellt. 1b Einspeisepreis im Hochtarif (HT). Dieser Tarif wird vom Elektrizitätswerk vergütet beim Einspeisen ins Netz zu Hochtarif Zeiten. Er beinhaltet den Energiepreis und allfällige Ökostromvergütungen (Herkunftsnachweis HKN, kostendeckende Einspeisevergütung KEV, usw). Die Hochtarif Zeiten werden über die Tarifzeiten 2 eingestellt. 1c Bezugspreis im Niedertarif (NT). Dieser Tarif muss dem Elektrizitätswerk entrichtet werden beim Bezug aus dem Netz zu Niedertarif Zeiten. Er beinhaltet den Energiepreis, die Netznutzung und die Abgaben. Die Niedertarif Zeiten gelten ausserhalb der in Tarifzeiten 2 eingestellten Zeitbereiche. 1d Einspeisepreis im Niedertarif (HT). Dieser Tarif wird vom Elektrizitätswerk vergütet beim Einspeisen ins Netz zu Niedertarif Zeiten. Er beinhaltet den Energiepreis und allfällige Ökostromvergütungen. Die Niedertarif Zeiten gelten ausserhalb der in Tarifzeiten 2 eingestellten Zeitbereiche. 2 Einstellung der Tarifzeiten. Innerhalb der eingestellten Zeitbereiche gilt der Hochtarif. Ausserhalb der eingestellten Zeitbereiche gilt der Niedertarif. Falls am entsprechenden Tag kein Hochtarif definiert ist, kann die Startzeit = Endzeit = 00:00 eingegeben werden (im Beispiel am Sonnntag). Seite 50