Ansteuerung Heizstab einer Remko Wärmepumpe mit Zählerimplusen eines SMA Tripower

Moin!

Tja, es fiel mir schon schwer im Titel überhaupt zu beschreiben, was ich vorhabe. Ich versuche es trotzdem Mal, evtl. hat da jemand von euch eine gute und günstige Lösung parat.

Also. Ich besitze eine Remko wkf 120. Diese hat im Innengerät einen Heizstab. Dieser lässt sich über die Software der Wärmepumpe bei Sonnenenergie ein bzw. abschalten.

Das Blöde an der Sache ist, dass dafür 2 Eingänge an der Steuerplatine des Remko Innengeräts vorsehen sind, die für Ertrag und Einspeisung ein Impulssignal haben wollen.

Tja und wie das so ist, habe ich natürlich einen ISKRA eHZ-MS2020 / MT691 vom Netzbetreiber eingeklöppelt bekommen. Dieser hat nur einen Optischen Ausgang.

Mit dem Wechselrichter (SMA Tripower 10.0) komme ich auch nicht weiter... Wie soll dieser die beiden Implussignale ausgeben?

Wäre dann die einzige Möglichkeit, noch einmal 2 Zähler im Schaltschrank zu verbauen?

Oder gibt es da noch eine andere Möglichkeit?

Hast du keinen SMA Energy Meter oder Home Manager eingebaut? Ohne den kannst du nicht wissen, ob du gerade PV Überschuss hast oder nicht.

Den Zähler kann man über einen Lesekopf auslesen (ggf. ist noch die Pin zum freischalten nötig). Aber ob man den Lesekopf (z.B. mit Tasmota) mit dem Wechselrichter koppeln an - gute Frage. Ich denke du brauchst entweder eine Bastel-Lösung zum Schalten oder den SMA Home Manager

HM 2.0 ist vorhanden.

Nur was bringt mir das? Ist doch alles closed Source von SMA.

Gibt es beim ansteuern deiner Wärmepumpe "nur" die Eingänge "Heizstab - Ein" und "Heizstab - Aus"? Ich habe mit dem selben Gedanken gespielt (auch SMA Wechselrichter), bei mir kann die Wärmepumpe (Wolf) aber über ein 0-10V Signal die Heizstäbe nach bedarf schalten.

Da ich aufgrund einer weiteren PV die Visualisierung über einen PI laufen lasse, ist meine Überlegung, meine Anforderungen einzuprogrammieren und dann entsprechend ein 0-10V Signal auszugeben. So kann ich je nach Überschuss die Heizstäbe zuschalten.

Wobei ich da auch einen Zeitfaktor einprogrammieren will z.B. >1min >1000W Überschuss, dann einspeisen. Damit bei wechselnder Bewölkung nicht dauernd Ein/Aus geschaltet wird. Die mindest-Leistung der Heizstäbe würde ich da dann beim einprogrammieren als mind. Überschuss einprogrammieren, damit ich nicht durch den Heizstab in den Netzbezug rutsche.

Die Kommunikation von SMA ist nicht verschlüsselt, daher kannst du die Daten problemlos abfangen. Wenn ich mich recht erinnere, war das beim Smart-Meter einfacher als bei den Wechselrichtern.

Ich weiß leider nicht, ob man bei der Remko WP den Heizstab selbst ansteuern kann....

Wenn ich mir aber so die letzten Tage und Wochen ansehe, wäre da eine höhere Investition rausgeschmissenes Geld. Deshalb sollte es schon in Richtung EPS8266 / Tasmota / Raspi gehen.

Ja, evtl. blöd ausgedrückt.

Ich habe den Home Manager in Home Assistant bzw. FHEM, Daten wären wohl kein Problem. Ich bezog mich da eher auf das Schalten des Heizstabs in der Remko Wärmepumpe. Wäre "schöner" gewesen, wenn die UI der Wärmepumpe das machen könnte, dann müsste man das Rad nicht neu erfinden. Aber das ist untereinander inkompatibel.

Das Auslesen mit einem Raspi ist möglich, wobei hier gesagt sein muss, dass

der Smart Meter folgende Daten anzeigt: Netzbezug, Einspeisung, Netzbezug (bisher gesamt), Einspeisung (bisher gesamt)

Der Wechselrichter gibt Daten wie z.B. : Leistung String1+2, Spannung String 1+2, Strom String 1+2, Netzfrequenz, Spannung aus

Der Batteriewechselrichter: Ladung (%), Batteriespannung, Batteriestrom, Leistung (laden/entladen)

Aber das hat alles ewig gedauert, bis ich die Daten aus dem SMA ausgelesen bekommen hab, da SMA einem (Programmier-)Laien das wirklich nicht leicht macht.

Also mit HA keine 2 Minuten:

Es scheitert bei mir mit der Ansteuerung des Heizstabs.

Ich hab mal eine x-beliebige Bedienungsanleitung einer Remko Wärmepumpe angeschaut. Da scheint es bei dem Heizstab einen Wechselschalter (1 - 0 - 2) für einen Manuel-Betrieb zu geben.

Wenn du den Schalter umbaust und für den Raspi einen potentialfreien Schaltkontakt herbekommst, welcher den Schalter auf Manuel setzt (möglicherweise benötigt man einen Wechselkontakt, um die Auto-Funktion zu unterbrechen) dann kann man den Heizstab steuern - leider nur zwischen An und Aus.

...an das Teil habe ich mich ehrlich nicht heran getraut, da sitzt ja doch ordentlich Dampf hinter.

Der Schalter ist mit dem in meiner WP verbauten identisch.

Werde mich noch Mal mit Remko in Verbindung setzen, evtl. können die mir weiterhelfen. Könnte mir sehr gut vorstellen, dass dort auch noch eine Art Schließer Kontakt an der Kontaktschiene vorhanden ist.

In der Anleitung finde ich allerdings diesbezüglich nichts. Diese ist aber auch mehr schlecht als recht..

SMA wirbt doch damit, dass man mit dem Home Manager 2 auch Verbraucher schalten kann (z.B. via Shelly)

Ich habe es aber selbst noch nicht eingerichtet, da meine Anlage noch nicht fertig ist.

Naja, wenn du Peripherie von SMA kaufst, bist du ein kleines Vermögen los.

Es gibt allerdings noch den SAE, der arbeitet mit Tasmota / Shelly, den hatte ich sogar schon einmal installiert.

Ob der allerdings nach Solar Überschuss schalten kann, weiß ich noch nicht.

Wäre aber ein Ansatz.

Problematisch sehe ich das Ganze nur, weil der Heizstab ja eigentlich als Unterstützung der WP bei sehr tiefen Außentemperaturen gedacht ist.

Schließe ich diesen nun an einen Shelly an und schalte, über was auch immer manuell, ist diese Funktion ja außer Betrieb.

Da müsste dann ab gewissen Temperaturen eine Deaktivierung erfolgen, bzw. Parameter festgelegt werden. Ob das dann wieder mit SAE / SMA Boardmitteln "einfach so" geht.

Ich bezweifle das.

Hi, ich würde vorschlagen im Sicherungskasten noch einen Sdm630 Stromzähler oder ähnliches zu verbauen.

Die gibt es kalibriert für 99€

Hier müsste sogar die günstigstere Version ohne modbus reichen.

Der hat die notwendigen S0 Ausgänge

Klar nicht umsonst, aber evtl einfacher und zuverlässiger als eine bastel Lösung.

Wenn du einen Wechselkontakt schaltest wäre beim Wechselkontakt die Ausführung beispielsweise so:

11 = Phase

12 = Auto

14 = Manuell

(einfache Ausführung ohne Verriegelung)

Das bedeutet, wenn kein PV-Überschuss, dann "Automatikbetrieb".

@tok

Womit könnte man das realisieren?

Bedenke bitte, ich glaube der Stab macht 10 KW, womit wir beim nächsten Problem wären. Wie lässt sich das dann "dosieren"?

Mit einem Dimmer der für die Leistung geeignet ist? Dafür müsste man aber vorher überprüfen, wie der Heizstab intern verschaltet ist - ich glaube nicht, dass der Schalter die Leistung direkt schaltet.

Hat die Wärmepumpe eine SG Ready Schnittstelle? Das sind in der Regel zwei Kontakte, über die man die Soll- Temperatur anheben kann.

@ste1n1

Ich habe eine Remko WKF 120 Smart-Serv AM

Ob die SG Ready ist?

EDIT:

Das scheint mit einem Software Update möglich zu sein. Ob es dieses auch für meine WP gibt weiß ich noch nicht, schreibe aber Remko mal an.

Kannst du das mal genauer beschreiben bitte?

Es gibt auf der Platine die Kontakte S20 & S21 . Du kann man potentialfrei (also z.B. mit einem Relais) schalten, um die WP in einen anderen Modus zu versetzen.

Quelle:https://www.remko.de/index.php?eID=dumpFile&t=f&f=753036&token=c53599a76d828a10f34603cfad42fc1618ac70f7&download=

Auch wenn es hier still geworden ist, ich hatte mich die Tage etwas in die Problemstellung hineingedacht (auch weil ich ggf. bei der Umstellung auf WP vor einem ähnlichen Problem stehen werde) und schreibe das hier mal zusammen (alleine schon, damit ich es für mich selber sortiert habe):

Kontext:

Um den Stromverbrauch der WP an die Solare Stromerzeugung anzupassen bietet die Remko WP die Schnittstellen S25, S26, S27 und S28. In [1] und [2] wird mehrfach darauf hingewiesen, dass diese eine Impulsrate von mindestens 500 / kWh erfordern.

Dieser Ansatz unterscheidet sich von der Steuerung per SG-Ready, in dem nicht AN/AUS und der Temperatur-Zielparameter beeinflusst werden, sondern die Leistungsaufnahme der WP geregelt wird. Dazu braucht die WP die Information über die PV-Leistung in Verbindung mit dem Hausverbrauch, bzw. über die PV-Einspeisung.

Konventionell wird das mit mehreren Zählern erreicht, die jeweils per S0 Schnittstelle Zählimpulse an die o.g. Interfaces liefern können, in Quelle [2] zeigt REMKO drei Lay-Outs in Abbildungen 2 (Seite 14) mit drei Zählern, Abbildung 3 (Seite 15) mit vier Zählern und Abbildung 4 (Seite 16) mit zwei Zählern.

Problemstellung:

Wie kann man der Steuerung diese Signale liefern, ohne diese (mindestens zwei) Zähler installieren zu müssen.

Randbedingungen:

Es ist eine PV-Anlage mit SMA Tripower vorhanden, ein Datenaustausch dieser mit Home Assistant scheint etabliert. Die Sensoren 'Metering_power_absorbed' und 'Metering_power_supplied' sind ggf. schon die Signale, die es an die WP zu übertragen gilt.

Ein Einfamilienhausanschluss mit PV-Anlage hat oft eine SLS-Absicherung mit 3x 50A, also 34.5 kW und das deckt wohl auch die maximale Einspeiseleistung fast aller privaten PV-Anlagen ab. Mit 500 Impulsen pro kWh macht das 17250 Impulse pro Stunde, bzw. 4.8 Impulse pro Sekunde.

Implementierungsvorschlag:

Die maximale Rate an Impulsen von 5 / Sekunde ist jetzt nicht gerade eine hohe Anforderung. Für einen Standard-Schaltaktor ist das wohl etwas viel, vor allem weil die normalerweise per Relais schalten, die Zahl der Schaltzyklen wäre dann doch auf Dauer zu viel.

Ich selber habe eine KNX Hausinstallation, alleine die Unberechenbarkeit der Verzögerung der KNX-Telegramme würde es unmöglich machen ein Impulssignal dieser Frequenz per Ansteuerung des Schaltaktors zu generieren. Aber für Home Assistant und einem Aktor, der über LAN oder WLAN angesteuert wird, scheint mir das durchaus eine funktionsfähige Lösung.

Nun kenne ich mich mit Home Assistant und den integrierbaren Aktoren wirklich nicht aus, aber eigentlich braucht man nur einen potentialfreien Aktor, der im Strom im mA-Bereich durchleiten kann und dafür idealerweise kein Relais verwendet.

Eine Möglichkeit scheint mir der Shelly Uni zu sein, er hat WLAN-Konnektivität und "2 potentialfreie Ausgänge bis 36VAC und 24VCD, jeweils max. 100 mA" [4], was eigentlich reichen sollte, für die S0-Schnittstelle sind bis zu 27 V (Klasse A) bzw. 15 V (Klasse B) zulässig [5]. Ggf. lässt sich die 5V-Spannung nutzen, die an den S25- bis S29-Interfaces der REMKO angeboten werden.

Die Berechnung der Pulse pro Sekunde wäre dann

pulse = 'Metering_power_absorbed' [in W] * 500 Imp/ kWh / (1000 W/kW * 3600 s/h) = 'Metering_power_absorbed' * 5/36000 * 1/Ws

und die Pulslänge ist dann

t_half_pulse = 1/2 * 36000/5 Ws / 'Metering_power_absorbed' [in W] = 3600 Ws / 'Metering_power_absorbed' [in W]

und das gleiche für 'Metering_power_supplied'. Damit wäre mein Implementierungsvorschlag auch schon fertig. Wie gesagt, ich habe (noch) keine Home Assistant-Installation und darum auch keine Ahnung von den damit kompatiblen Aktoren.

Sonstiges:

Andere Ansätze, die ich währenddessen gefunden habe: Eine Lösung mit iobroker und ESP32 wird in [6] erarbeitet, in [7] wird das gleiche Thema im KNX-Kontext behandelt, darin wird der anscheinend spezifisch für diese Anwendung gemachte KNX-PWM-Aktor [8] angesprochen.

Hm, ich hoffe ich habe die Problemstellung richtig verstanden und wenn nicht freue ich mich über eine weiterführende Diskussion (oder auch wenn ich andere Gedankenfehler gemacht habe) und, wer weiß, vielleicht erwacht der Thread ja wieder zum Leben.

Quellen:

[1] Montage- und Betriebsanleitung REMKO WKF / WKF-compact 120 / 180 Inverter Wärmepumpen, Anleitung für den Fachmann, REMKO, Version 1, Okt 2014, https://www.remko.de/index.php?eID=dumpFile&t=f&f=733513&token=c77a8e4a99e78e8d75bc228b3b16c00c14b2eb80

[2] Bedienungsanleitung REMKO Smart-Heating/-Cooling, Smart-Grid (SG-Ready) mit REMKO Smart-Control Touch Regelung, REMKO, Version 2, Dez 2022, https://www.remko.de/index.php?eID=dumpFile&t=f&f=753036&token=c53599a76d828a10f34603cfad42fc1618ac70f7

[3] Bedienungsanleitung REMKO PV Smart-Grid mit REMKO Smart-Control Regelung, REMKO, Version 1, Feb 2020, https://www.remko.de/index.php?eID=dumpFile&t=f&f=645682&token=ef1bc01769a75bb912ddc25da2e0412aa0edb36c

[4] Webseite Shelly Uni, Shelly, https://www.shelly.com/de/products/shop/shelly-uni-1#node-3pox1wmcd5w5v

[5] Webseite S0-Schnittstelle, Wikipedia, zuletzt bearbeitet 12 Apr 2023, https://de.wikipedia.org/wiki/S0-Schnittstelle

[6] Forumthread S0 - Signal mit Wemos D1 Mini erzeugen, https://forum.iobroker.net/topic/58860/s0-signal-mit-wemos-d1-mini-erzeugen

[7] Forumthread S0 Signal Generator / S0 Aktor, https://knx-user-forum.de/forum/öffentlicher-bereich/knx-eib-forum/knx-einsteiger/1800966-s0-signal-generator-s0-aktor

[8] KNX PWM-Aktor 2-fach zur Leistungsregelung von Heizungspumpen mit PWM Eingang, hogtec, https://shop.hogtec.de/p/knx-pwm-aktor-2-fach-zur-leistungsregelung-von-heizungspumpen-mit-pwm-eingang

Vielen Dank für diese wahnsinnig ausführliche Antwort.

Ich werde das über Weihnachten mal Punkt für Punkt abarbeiten.