Siltumsūknis KNX un SG Ready: Vitocal, Aquarea un arotherm Plus pašpatēriņa kontrole
Gaisa siltumsūkņu integrācija ar KNX, izmantojot SG Ready standartu, ļauj optimizēt pašpatēriņu no saules paneļiem — lieko enerģiju novirzīt ēkas vai karstā ūdens sildīšanai, nevis pārdot par zemu tarifu. Modbus TCP paplašina iespējas ar mainīgu iestatījumu kontroli un reāllaika COP uzraudzību.
SG Ready standarts: 4 darba stāvokļi
SG Ready (Smart Grid Ready) ir Vācijas BWP (Bundesverband Wärmepumpe) standarts tīklam atsaucīgai siltumsūkņu vadībai. Divi sausie kontakti (S1, S2) uz siltumsūkņa plates nosaka četrus darba stāvokļus — nav nepieciešams sarežģīts sakaru protokols, tikai divi releju kontakti no KNX sistēmas.
| Stāvoklis | S1 | S2 | Nozīme | KNX trigeris |
|---|---|---|---|---|
| 1 — Bloķēts | 1 (slēgts) | 0 (atvērts) | Tīkla pārslodze — SS izslēgts | Nekad neizmanto PV; tikai tīkla signāls |
| 2 — Normāls | 0 (atvērts) | 0 (atvērts) | Parastā darbība | PV surplus < 1 kW |
| 3 — Ieteicams | 0 (atvērts) | 1 (slēgts) | Darbība ar palielinātu jaudu | PV pārpalikums 2–5 kW |
| 4 — Maksimālā jauda | 1 (slēgts) | 1 (slēgts) | PV pārpalikums — maksimālā jauda | PV surplus > 5 kW |
KNX realizē SG Ready ar diviem KNX bināro izeju releju kanāliem — pa vienam katram kontaktam. PV invertora pārpalikuma jaudas vērtība (Fronius, SMA vai Huawei Modbus) vada KNX loģiku, kas nosaka releja stāvokli.
Viessmann Vitocal SG Ready pieslēgums
Vitocal 250-A un 300-A plates spaiļu bloks X1.3 nodrošina SG Ready 2-vadu ieeju. Spailes 63 (S1), 64 (S2) un 65 (GND kopējais) pieņem potenciāli brīvus kontaktus — tieši to, ko nodrošina KNX releja izpildmehānisms.
Vitocal X1.3 pieslēgums MDT BJ65-AB08.01 releja izpildmehānismam
MDT BJ65-AB08.01 relay channel 1:
Common (COM) → X1.3 terminal 65 (GND)
NO output → X1.3 terminal 63 (S1)
MDT BJ65-AB08.01 relay channel 2:
NO output → X1.3 terminal 64 (S2)
(share COM terminal 65 with channel 1)
ETS6 Group Addresses:
GA 11/0/0 → S1 relay (DPT 1.001, 0=open, 1=closed)
GA 11/0/1 → S2 relay (DPT 1.001, 0=open, 1=closed)
KNX PV surplus logic (MDT Logic Module):
PV surplus (GA 9/0/1, watts) > 5000W:
→ Send 1 to GA 11/0/0 (S1 closed)
→ Send 1 to GA 11/0/1 (S2 closed) → State 4
PV surplus 2000–5000W:
→ Send 0 to GA 11/0/0 (S1 open)
→ Send 1 to GA 11/0/1 (S2 closed) → State 3
PV surplus < 1000W:
→ Send 0 to GA 11/0/0 (S1 open)
→ Send 0 to GA 11/0/1 (S2 open) → State 2Panasonic Aquarea SG Ready caur native KNX
Panasonic Aquarea J un K sērijas CZ-CAPRA1 KNX adapteris pilnībā novērš releja vadu. SG Ready stāvoklis tiek iestatīts tieši caur KNX grupas objektu — adapteris pārtulko KNX DPT vērtību uz Aquarea iekšējo SG Ready stāvokļu mašīnu.
CZ-CAPRA1 SG Ready grupas objekts
ETS6 Application: CZ-CAPRA1 KNX adapter Parameter: SG Ready → Enable Group object: DPT 5.001 (0–100%) Value 0 → SG Ready State 2 (Normal) Value 1 → SG Ready State 3 (Encouraged) Value 2 → SG Ready State 4 (Run-at-max) GA 11/0/2 (Aquarea SG Ready state, DPT 5.001) KNX logic thresholds (same as relay approach): PV surplus > 5000W → send value 2 to GA 11/0/2 PV surplus 2000–5000W → send value 1 PV surplus < 1000W → send value 0 No relay wiring required — Aquarea receives state directly via KNX TP bus from CZ-CAPRA1 adapter
Aquarea priekšrocība: CZ-CAPRA1 arī nodrošina plūsmas temperatūru, karstā ūdens temperatūru, darba režīmu un enerģijas skaitītāju kā KNX grupas objektus — nodrošinot pilnu monitoringu bez atsevišķa Modbus vārtejas. Jauniem projektiem ar Panasonic siltumsūkņiem CZ-CAPRA1 ir ieteicamā integrācijas metode.
Vaillant arotherm plus SG Ready un Modbus
Vaillant arotherm plus izmanto to pašu releju bāzēto SG Ready pieslēgumu kā Vitocal — spailes S1 (pin 10) un S2 (pin 11) uz arotherm plus plates spaiļu bloka. arotherm plus atbalsta arī Modbus TCP, izmantojot VR940F moduli, nodrošinot bagātīgāku vadību ārpus fiksētās SG Ready stāvokļu mašīnas.
arotherm plus Modbus TCP reģistru karte (VR940F)
Register 1: Flow setpoint (°C×10, read/write)
Register 5: Current COP (×100, read-only)
COP 350 = 3.50 (multiply by 0.01)
Modbus control vs SG Ready comparison:
SG Ready: 3 fixed states (Normal / Enhanced / Max)
Modbus: Variable setpoint writes every 60 seconds
e.g. 37°C (economy), 45°C (boost), 50°C (DHW)
For PV optimisation via Modbus:
PV surplus 1–3 kW → setpoint 39°C
PV surplus 3–6 kW → setpoint 45°C
PV surplus > 6 kW → setpoint 50°C (DHW)
Night rate tariff → setpoint 42°C (pre-heat buffer)Modbus iestatījuma punkta vadība ļauj nepārtraukti mainīt plūsmas temperatūru optimizācijai, nevis bināru ieslēgšanu/izslēgšanu SG Ready stāvokļos — uzlabojot COP daļēja PV pārpalikuma apstākļos un ļaujot īstenot ar laikapstākļiem kompensētus iestatījumu grafikus.
Siltumsūkņa COP optimizācija ar KNX laikapstākļu kompensāciju
Siltumsūkņa COP ir visaugstākais pie maigas āra temperatūras un zemas plūsmas temperatūras. Vitocal 250-A pie 10°C ārā un 35°C plūsmas sasniedz COP 4.5–5.0; pie -5°C ārā un 50°C plūsmas COP samazinās līdz 2.5–3.0. KNX laikapstākļu kompensēta iestatījuma punkta vadība maksimizē sezonālo COP (SCOP).
Laikapstākļu kompensācijas loģika — MDT Logic Module
Input: GA 8/2/0 (Outdoor temperature, °C, DPT 9.001)
Output: GA 11/1/0 (HP flow setpoint, °C, DPT 9.001)
→ Modbus write → VR940F register 1
Linear compensation curve:
Outdoor +15°C → flow setpoint 30°C (min HP output)
Outdoor +5°C → flow setpoint 37°C (mild heating)
Outdoor 0°C → flow setpoint 42°C
Outdoor -5°C → flow setpoint 47°C
Outdoor -10°C → flow setpoint 50°C (maximum)
ETS6 MDT Logic Module: linear interpolation function
Input range: -10°C to +15°C
Output range: 50°C to 30°C (inverse relationship)
Update interval: every 15 minutes (Modbus write)Siltumsūkņa bufera tvertne un īso ciklu novēršana
Siltumsūkņiem nepieciešama bufera tvertne (50–200 litri atkarībā no siltumsūkņa jaudas) starp siltumsūkņa primāro kontūru un sekundāro apkures kontūru. Bufera tvertnes temperatūras uzraudzība, izmantojot KNX, novērš īsos ciklus, nodrošinot, ka siltumsūknis darbojas vismaz 10 minūtes vienā iedarbināšanas reizē.
Bufera tvertnes kontrollera loģika — ETS6
Buffer tank top sensor: Pt1000 or NTC → MDT SCN-TM55P.02 temperature input module → GA 8/3/0 (Buffer Top Temperature, DPT 9.001) HP start condition: IF GA 8/3/0 < 35°C AND GA 11/2/0 (HP running) = 0 AND time since last stop > 10 minutes THEN write mode 1 (heating) to HP Modbus register 100 HP stop condition: IF GA 8/3/0 > 50°C THEN write mode 0 (standby) to HP Modbus register 100 Minimum run time interlock: HP start timestamp stored in ETS6 variable HP stop only permitted if (now - start) > 10 minutes Prevents compressor short-cycling — protects compressor
Bufera tvertnes izmēru noteikšana: minimālais bufera tilpums = siltumsūkņa jauda (kW) × 10 litri. 10 kW siltumsūknim nepieciešama vismaz 100 litru bufera tvertne. Nepietiekama izmēra bufera tvertne izraisa īsus ciklus neatkarīgi no KNX loģikas — bufera temperatūra mainās pārāk ātri, lai minimālā darbības laika bloķēšana būtu efektīva.
Testēšanas secība nodošanas ekspluatācijā laikā
Pēc ETS6 lejupielādes un Modbus vārtejas konfigurēšanas veiciet šādu testēšanas secību. Pirms reālās PV pārpalikuma loģikas ieslēgšanas pārbaudiet SG Ready stāvokļus.
| Solis | Darbība | Paredzamais rezultāts |
|---|---|---|
| 1 | Manuāli iedarbiniet S2=1 ETS6 Group Monitor | Siltumsūkņa displejā redzams SG Ready stāvoklis 3 — pastiprinātas jaudas režīms |
| 2 | Iedarbiniet S1=1, S2=1 | Siltumsūknis darbojas ar maksimālo jaudu — apstiprināts stāvoklis 4 |
| 3 | Iestatiet abus relejus uz 0 | Siltumsūknis atgriežas pie parastā grafika — stāvoklis 2 |
| 4 | Ierakstiet 40°C padeves temperatūras iestatījuma Modbus reģistrā (ja aprīkots ar Modbus) | Siltumsūkņa padeves temperatūra paaugstinās līdz 40°C 15 minūšu laikā |
| 5 | Imitējiet PV pārpalikumu: iestatiet Fronius GA 9/0/1 uz -4000 W Group Monitor | KNX loģika automātiski aktivizē SG Ready stāvokli 3 |
| 6 | Simulate PV surplus > 5000W | KNX loģika automātiski aktivizē SG Ready stāvokli 4 |
Nepieciešama siltumsūkņa KNX un SG Ready integrācijas iestatīšana?
Mēs konfigurējam SG Ready releju vadu pieslēgumu, Modbus TCP vārtus un PV pārpalikuma loģiku ETS6 — nodrošinām pārbaudītu siltumsūkņa KNX integrāciju ar nodošanas sertifikātiem un enerģijas monitoringa paneļiem.
Pieprasīt piedāvājumu →