Оптимизация теплового насоса по стандарту SG Ready с KNX: четыре режима работы

Стандарт SG Ready: четыре режима работы

Интерфейс SG Ready (VDE 0755-95, опубликован BAFA Германия) использует два бинарных входных контакта (S1 и S2) для определения четырех режимов работы теплового насоса. Производитель теплового насоса реализует реакцию на каждое состояние — сам интерфейс является чисто цифровым (беспотенциальные контакты). Оба входа считываются платой управления теплового насоса, обычно через низковольтные клеммы 24 В сухого контакта, маркированные SG Ready, Smart Grid или S1/S2.

Подключение KNX: релейный исполнительный механизм MDT AKD-0800.01

MDT AKD-0800.01 — это 8-канальный релейный исполнительный механизм на DIN-рейку (230 В, 16 А на канал, KNX TP). Для использования с SG Ready два канала подключаются к клеммам S1 и S2 теплового насоса. Входы SG Ready на стороне теплового насоса — это сухие контакты, они не находятся под сетевым напряжением. Используйте нормально разомкнутый (NO) контакт канала реле MDT, подключая один вывод реле к клемме SG Ready, а другой — к источнику 24 В или нейтрали, как указано производителем теплового насоса.

MDT AKD-0800.01 (Channel 1 = S1, Channel 2 = S2):
  Channel 1 NO terminal → Heat pump S1 terminal
  Channel 1 COM terminal → Heat pump SG Ready COM/24V
  Channel 2 NO terminal → Heat pump S2 terminal
  Channel 2 COM terminal → Heat pump SG Ready COM/24V

KNX Group Addresses:
  GA 3/2/1 — DPT 1.001 — S1 relay (Channel 1)
  GA 3/2/2 — DPT 1.001 — S2 relay (Channel 2)

State mapping (write to both GAs simultaneously):
  State 1 (block):   GA 3/2/1 = OFF, GA 3/2/2 = OFF
  State 2 (normal):  GA 3/2/1 = ON,  GA 3/2/2 = OFF  (default)
  State 3 (PV/cheap): GA 3/2/1 = OFF, GA 3/2/2 = ON
  State 4 (forced):  GA 3/2/1 = ON,  GA 3/2/2 = ON

ETS6 configuration:
  AKD-0800.01 Channel 1: switch object, GA 3/2/1
  AKD-0800.01 Channel 2: switch object, GA 3/2/2
  Power-on behavior: restore last value (ensures State 2 after KNX restart)

Марки тепловых насосов, поддерживающие SG Ready

Соответствие SG Ready требуется для получения субсидии BAFA в Германии и становится стандартом для европейских брендов тепловых насосов. Поведение в четырёх состояниях немного различается между производителями в том, насколько агрессивно они реагируют на Состояние 3 и Состояние 4 — проверьте конкретное руководство по эксплуатации теплового насоса для значений смещения уставок.

Состояние 3 (избыток PV): триггер Victron Cerbo GX через Modbus

Victron Cerbo GX (центральный хаб для систем Victron ESS) передает текущую мощность сети через Modbus TCP по регистру 820 (com.victronenergy.grid: AC Power, Вт, знаковое). Отрицательное значение означает экспорт энергии в сеть — избыток солнечной энергии после заряда батарей и питания нагрузок. Это самый чистый сигнал для активации состояния 3 SG Ready: он учитывает состояние батареи и текущие нагрузки без сложных пересчетов.

Victron Cerbo GX Modbus TCP: IP 192.168.1.40, port 502
Register 820 (unit ID 100): Grid AC Power (W), int16, signed
  Positive = importing from grid
  Negative = exporting to grid (solar surplus)

MDT Modbus Gateway configuration:
  Poll register 820 every 10s → KNX GA 9/0/5 (DPT 9.001, W)

KNX logic (MDT SCN-LCRM.01):
  Input: GA 9/0/5 (grid power, W)
  Condition: value < -500 (exporting more than 500W) for 120s
    → Write GA 3/2/1 = OFF (S1 open)
    → Write GA 3/2/2 = ON  (S2 closed)
    → SG Ready State 3 activated

  Condition: value > -200 (surplus dropped below 200W) for 300s
    → Write GA 3/2/1 = ON  (S1 closed)
    → Write GA 3/2/2 = OFF (S2 open)
    → Return to SG Ready State 2 (normal)

120s activation delay: prevents State 3 on brief solar clouds
300s deactivation delay: allows heat pump to complete cycle

Результат: при избытке солнечной энергии более 500 Вт в течение 2 минут тепловой насос повышает уставку ГВС с 55°C до 60°C и уставку отопления на 2-3 К, потребляя избыточную солнечную энергию для теплового накопления в баке и строительных конструкциях. Это фактически бесплатная горячая вода от солнца, которая иначе экспортировалась бы по низкому тарифу.

Снижение пиковой нагрузки: состояние 1 для избежания платы за мощность

В зданиях с тарифом на мощность (сетевые операторы взимают плату за 15-минутный пик в кВт, дополнительно к энергии в кВт·ч), активация состояния 1 SG Ready останавливает компрессор теплового насоса и снижает пиковое потребление. Тепловой насос потребляет 2-12 кВт в зависимости от модели — существенно при пороге 45 кВт.

Спецификация VDE 0755-95 ограничивает непрерывное состояние 1 (жесткая блокировка) максимум 2 часами в день для защиты компонентов теплового насоса и комфорта. Логика KNX должна соблюдать этот лимит — реализуйте таймер, который автоматически возвращает в состояние 2 через 30 минут состояния 1, даже если порог мощности все еще превышен. Тепловая инерция здания обычно обеспечивает 30-60 минут комфорта до заметного падения температуры.