Steuerung einer Wärmepumpe mit dynamischem Stromtarif von Tibber und PV-Anlage
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- Опубліковано 30 вер 2024
- Eine Photovoltaik-Anlage hilft dabei, die Stromkosten einer Wärmepumpe zu reduzieren. Im Winter - also genau dann, wenn die Wärmepumpe am meisten läuft - ist der Ertrag der Photovoltaik-Anlage am geringsten. Die Energie, die nicht von der Photovoltaik-Anlage kommt, muss aus dem Stromnetz bezogen werden. Durch Nutzung des stündlich dynamischen Stromtarifs von Tibber lassen sich die Kosten optimieren unter Berücksichtigung des Ertrages der Photovoltaik-Anlage. Darum geht es in diesem Video.
Die Projekt-Homepage für die smarte Steuerung der Wärmempumpe mit Dokumentation, Flow-Download und Installationsanleitung findet sich unter github.com/cam...
Die Projekt-Homepage für den Smart Appliance Enabler findet sich unter github.com/cam...
Falls Du auch einen Stromtarif von Tibber nutzen möchtest, verwende bitte den Link invite.tibber.... bzw. den Einladungscode t8xvkk14
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Einfach Klasse! Lange gesucht und jetzt gefunden! Bin kein Programmierer und werde Hilfe zum Raspberry PI und Co benötigen
Hallo, ich nutze die günstigen Tarife um die Wp zu betreiben und den Akku zu laden. Ich habe ein Haus von 1910 ohne Fußbodenheizung. Die PV mit Speicher wird bei mir mit einem ESS von Victron geregelt.
Sehr interessant! Nur die Frage: Bei mir fährt die Wärmepumpe am effektivsten, wenn ich sie so lange wie möglich durchlaufen lasse. Teilweise tagelang ohne Takt. Mich würde mal intertessieren, wie diese beiden Ansätze im Vergleich performen. Kann ich aber nicht beurteilen. Konntest du Verbrauch und Kosten vorher und nachher vergleichen? Grüße
"Tagelang ohne Takt" - wie soll das gehen? Meine WP geht pro Tag ca. 4-5 mal an und aus, das hängt natürlich auch davon, wie sich die günstigen Stunden verteilen. Im Januar habe ich gegenüber meinem regionalen Stromanbieter ca. 100 Euro gespart.
@@camueller28Wenn die WP korrekt dimensioniert ist, sollte sie möglichst lange laufen, denn jeder Neustart kostet Lebensdauer des Verdichters.
Je nach Aussentemperatur und Luftfeuchtigkeit muss die WP regelmäßig abtauen, was konstruktionsbedingt ebenfalls einen Neustart des Verdichters erfordern kann.
Eine niedrige JAZ kostet auch Geld,
deshalb ist eine Steuerung ausschließlich nach Strompreis nicht hinreichend.
Schließlich: je nach Wärmespeicherkapazität des Hauses kann eine Verlegung der Heizzeiten in “wärmere Tageszeiten” ideal den günstigen PV Strom bei gleichzeitig niedrigem Temperaturhub nutzen.
Die Strompreise springen ja nicht von Stunde zu Stunde, sodass in der Praxis meist Blöcke von mehreren zsuammenhängenden Stunden entstehen. Insofern taktet die WP jetzt auch nicht mehr als vorher. Auch die Verfügbarkeit von PV-Strom wird ja durch die Steuerung bereits berücksichtigt.
Frage ist, ob die Vitocal von 2006 oder so überhaupt modulieren kann. Falls nicht, was mich bei dem Alter nicht wundern würde, dann taktet die mit 16kw Heizleistung sicher oft. Ich stehe dafür gerade vor der Frage: Wenn ich eine kleine WP nehme, muss ich die wsl sowieso viele, viele Stunden am Tag laufen lassen - hab ich dann überhaupt was von so einem Stromsystem? Oder ist es dann vlt doch effektiver eine z.B 12kw statt 9kw WP zu nehmen, größeren Speicher als 300l dazu und bewusst durch den Strompreis den Takt vorzugeben...
Hat da wer eine geniale Antwort drauf?
Für mich wäre dann sonst evt die Lösung durch das gesparte Geld bei der kleinen WP in eine größere PV und größeren Speicher zu investieren und so einfach weniger angewiesen zu sein auf variierende Strompreise?
@@philippgrau9499 Nein, sie taktet nicht sehr oft, weil sie einen 800-Liter-Pufferspeicher beheizt. Erst wenn die Wärme darin wieder "verbraucht" ist, geht sie wieder an. Deshalb schaltet sie meist nur 3-4 Mal ein pro Tag und läuft dann dafür länger.
Vielen Dank für den interessanten Input!
Bei mir müsste das ganze dann noch mit dem Heiimspeicher kommunizieren, was das Vorhaben nochmal komplizierter werden lässt.
huhu
hast du die bei 3:15 angegeben 4kW gemessen? kaut Datenblatt sollte eine Sole/Wasser-Wärmepumpen eine Elektr. Leistungsaufnahme von 1,5kW haben, beim Typ 301.C16. Müsste es für die WP nicht auch eine Modbus/TCP Anbindung geben?
Die WP hat einen eigenen Zähler der die aktuelle Leistungsaufnahme anzeigt. Ausserdem habe ich nicht die 301.C16 sondern die 300 BW 116. Und damals gab auch keine Modbus-Anbindung (nur optional LONBus)
@@camueller28 danke für die Antwort. Die hat aber dann auch keinen 9kW Heizstab/Durchlauferhitzer mit verbaut oder?
@@nasenbar3933 Da ist ein 2/4/6 kW-Heizstab verbaut im WW-Speicher, den ich aber noch nie verwendet habe, weil ich dann auf den Leistungsgewinn der WP verzichten würde.
Vielen Dank für die tolle Arbeit! Was mich allerdings interessieren würde, gibt es eine Möglichkeit über eine Schnittstelle im SMA Homemanager oder dem SMA Wechselrichter den Speicher zu laden? Die Möglichkeit kenne ich nur rein statisch (manuell) über den Homemanager. Dann würde ich im Winter zu günstigen Zeiten den Speicher laden und tagsüber entladen.
Das kann ich nicht sagen, da ich keinen Speicher nutze.
klar, geht über Modus Kommandos
Speicher rechnet sich - erst Recht bei Wärmepumpe !
Wenn man weiß, was man tut und will und wo man den einkauft.
Wir haben 15 kWh Lithium Eisen Phosphat Speicher aus Markenzellen, die auch bei BMW verbaut werden, für 2200€, der aktuell 2000€ kostet.
Das BMS des Speichers unterstützt eine Vielzahl Hersteller Canbus Protokolle u.a. SMA, Deye, Growatt und 15 oder 16 andere.
Dadurch verhält sich der Speicher wie die des Herstellers und lassen sich so voll in deren Cloud und Steuerung einbinden.
Wenn man im Winter einen Tagesverbrauch von 10 kWh Haus und 5 kWh Auto sowie15 kWh Wärme hat, wird man so gut wie jede Nacht den Akku mit Strom von Tibber zum Börsenpreis für 0 bis 4 Cent kaufen können + 16 Cent Netzentgelte, sprich 16 bis 20 Cent. Klar darf man dann 20% Verluste aufaddieren, so dass wir von 20 bis 24 Cent ausgehen können .
Ob der Speicher, der im Winter eher weniger zu tun hätte oder gar nix, dann jeden Tag lädt oder nicht, das macht dem Speicher nix, denn der ist für Hochlastbetrieb von 1C ausgelegt und kann damit 140 A entladen, was bei 50 V immerhin 7 kW sind. Das braucht aber nur sehr , sehr selten, wenn überhaupt, so dass der Speicher hier mit 60 A laufen kann und das sind 3 kW, denn das bestimmt wie lange der Akku hält.
für 140 A Gebiete werden 6000 Zyklen garantiert, bis 80% unterschritten werden (der ist danach noch lange nicht kaputt, aber eben mit 12 kWh noch für ein langes Leben gut). Bei 60 A bewegen wir uns eher im 8000 bis 10.000 Zyklen Bereich.
Also jucken den Speicher die vielleicht 300 Zyklen nicht , denn das würde für 30 Jahre reichen.
Wer keinen Sunny Energiemanager hat, der nimmt die OpenSource Software evcc, die in Deutschland entwickelt wird und Verbraucher zuschalten kann, also Wallbox und weitere Geräte wie Wärmepumpe. Das Ding kostet mit Pi grob 50€ und der Speicher läuft ja über den Wechselrichter, wo SMA und hunderte andere Wechselrichterhersteller laufen, ebenso die Wallboxen.
Wenn man beim Speicher aber zum Handwerker ums Eck geht, der sich seine Anfahrt und das Telefonat vergolden lässt, stehen beim 15 kWh Speicher auch fix 7500 bis 12000€ auf der Rechnung, nur dann hat man nicht wirklich was gelernt noch gekonnt, was mit Pv zu tun hat.
Bei mir braucht die WP im Winter eher 20-25 kWh am Tag (200qm Wohnfläche). Aber warum sollte ich den günstigen Tibber-Strom erst in einen Stromspeicher schieben, wenn ich zu diesen Zeiten gleich die Energie in Wärme umwandeln kann. Meine Steuerung hat sich übrigens in den letzten Monaten bewählt - dazu mach ich auch nocht ein Video.
@@typxxilps hätten Sie mehr Details zu dem diy Speicher aus BMW Zellen?
Genau das suche ich. Zusätzlich möchte ich neben der WP und der PV sowie der Wallbox noch einen AC Stromspeicher einbinden und alles natürlich mit Tibber o.ä. dynamisch steuern. Können wir uns mal über einen mögliche Unterstützung austauschen?
👍👍👍 Ich mache das ganz ähnlich. Habe aber zusätzlich einen 56 kWh Speicher den ich in Kombination mit aWATTar auch zu den günstigen Zeiten lade.
Danke für dieses sehr sehr informative Video. Ich finde es sehr spannend, wie du die gegebenen rudimentären Möglichkeiten der Steuerung deiner WP "ausnutzt". Chapeu!
In meinem Fall nicht umsetzbar, da ich weder Erdwärme, noch einen Pufferspeicher, noch Tibber habe.
Dafür lässt meine Panasonic LWWP jedoch über eine Open Source Platine (Heishamon) einen wesentlich tieferen Zugriff auf die Steuerung der WP an sich zu - was in meinem Fall dann der eingeschlagene Weg ist. Hier kann ich nun über meine Steuerung (ebenfalls NodeRED) sehr viel "feinere" Logiken bauen, und der WP zB. den Vorlauf um 1K erhöhen, o.ä.
Mir gefällt aber die Einfachheit und Solidität deiner Lösung sehr sehr gut. Das wird wohl über Jahre sauber laufen! Große Klasse!
Es es zu hoffen, dass es irgendwann auch günstige Natriumionen PV Speicher geben wird.
Super Lösung. Witzigerweise bin ich vor kurzem selbst auf die Idee mit der EVU Schnittstelle gekommen
Danke für Ihr Video.
Nutze "leider" auch sma Komponenten und den SHM2 und stehe vor der Herausforderung die IDM WP damit zu verbinden (openWB und Smart Appliance Enabler) und eine go-e WB (EVCC)
Für die WB und die Nutzung von EVCC wollte ich den Pi schon mit Raspian aufsetzen. Dann habe ich gesehen, dass der Smart Appliance Enabler mit einem angepassten Raspian Image installiert werden muss. Also muss ich den wohl zuerst installieren? Kann ich dann trotzdem openWB und Evcc drauf spielen und auch die Raspian Versionen später updaten?
Wenn die WP eine Modbus Schnittstelle hat, brauche ich ja keinen Shelly dazwischen und eine "Verkabelung" wie Sie in Ihrem Zählerkasten?
Dazu habe ich als Leihe keine Infos auf Ihrer Github Seite gefunden. Danke Ihnen
Das angepasste Image ist nur dafür da, die Installation ohne SSH-Session zu ermöglichen. Für vorhandene SD-Karten mit einer unterstützen Raspbian-Version bietet sich die Installation via Script an github.com/camueller/SmartApplianceEnabler/blob/master/doc/InstallationViaScript_DE.md
Super Info, habe ein ganz ähnliche WP Vitocall 200 Baujahr 2006 mit Sperrzeiten ( diese Sperre gibt es noch) Funktioniert dein smartes System auch ohne PV Anlage? Diese würde ich ggf. später nachrüsten. An der WP hängt bei mir ein Mehrfamilienhaus mit 4WE und 430m2 Wohnfläche. Ich benötige seit Jahren ca.5000-6000 kWh Strom incl. WW. Wie hoch schätzen sie das Einsparpotenzial mit den Tarifen von Tibber? Wie steht es um die Zuverlässigkeit? Grüße Taube
Die Steuerung hat ja nicht wirklich etwas mit der PV-Anlage zu tun - also funktioniert sie auch ohne :-) Die eigentliche Frage ist wohl: Kann man in der Steuerung den Teil betreffend die PV-Prognose "abklemmen". Klar kann man das - es ist Software! Entscheidend ist die Frage, ob man die sonstigen Rahmenbedingungen (feste, maximal Anzahl von Stunden täglich und damit auch heißes Trinkwasser nicht zu allen Zeiten) in einem Mehrfamilienhaus so umsetzen kann. Wie hoch die Einsparung durch einen dynamischen Stromtarif ist, kann man schlecht prognostizieren. Ich selbst gehe für mich persönlich von einem Einsparpotential von 40-50% aus. Hinsichtlich der Zuverlässigkeit sehe ich auch keine Probleme - bei mir konnten erst einmal die Preise nicht abgerufen werden und das schlimmste, was dadurch passiert ist, dass man an dem Tag nicht die kostengünstisten Stunden gewählt hat.
@@camueller28 Der anteilige WW-Verbrauch liegt bei ca. 50% des Wärmebedarfs, das war bisher über alle 17 Jahre +-10% konstant. (i. Mittel wohnen 16-18 Personen im MFH). Der Energiebedarf der WW Erzeugung liegt somit bei ca. 50% des erzeugten Gesamtenergiebedarfs der WP. Es gibt auch einen Mulitfunktionsspeicher der Fa. Zeeh mit 1000l, WW-Ladesystem für hohe Schüttleistung und Solarthermie. Damit ist eine gewisse Pufferung auch beim WW möglich. Somit ist dein Hinweis richtig, ich sehe dies mit dem WW nicht ganz so problemtisch. Für mich stellt sich die Frage auch: lohnt sich dieser Umbau noch - im Hinblick auf die Betriebs-/Lebensdauer der WP von Vissmann? Das Gerät läuft seit 2007 und hat jetzt 21.000 Betriebsstunden weg und 82.000kwh WP-Strom verbraucht in gesamt 17 Jahren. In 2007 sind wir mal mit 9ct/kwh WP-Stromkosten gestartet. Jetzt in 2023 waren es in der Spitze bis 42ct/kwh. Vermutlich hat eine neue WP eine bessere Effizienz ( gibt es da Erkenntnisse?) außerdem gibt eine Regelung für fexible Strompreise gleich mit dazu...? Ich finde die Idee immernoch sehr spannend gesttten sei noch eine letzte Frage: Wie hoch würden Sie die Kosten für den Umbau einschätzen - mit einem geeigneten Fachhandwerker - welcher auch etwas "basteln" kann? Grüße Taube
@@matthiastaube3222 Die Kosten für Raspberry Pi, Netzteil und Solid-State-Relais sollten so bei ca. 100-130 Euro liegen. Aber ich würde eine Umsetzung nur empfehlen, wenn man sich selbst mit diesen Themen auskennt - was schon aufgrund der Fragestellung nicht so zu sein scheint. Ansonsten bleiben diverse Fehlermöglichkeiten (z.B. SD-Karte im Raspberry Pi defekt, ...), welche dazu führen können, dass die Wärmepumpe nicht mehr eingeschaltet wird. Wer soll dann den Fehler finden und beheben?
Tolles Video! :)
Hol dir doch einfach einen VOLTRADER. Damit kannst du einfach eine Preisobergrenze festlegen und den Strom in den günstigen Phasen speichen. Es wird auch ein Batteriespeicher mit angeboten. Auch alle gängigen Wallboxen, PV-Batteriespeicher etc. sind kompatibel. Und das alles noch Made in Germany!
Warum soll ich etwas kaufen, wenn ich es selbst flexibler und nahezu ohne Kosten realisieren kann?
@@camueller28 Nun, der Home Manager verursacht auch Kosten und wird bei VOLTRADER nicht benötigt. Generell ist es einfach eine großartige Lösung und keine Bastelei. Bitte verstehe mich nicht falsch, was du umsetzt, verdient Anerkennung und ist für dich sicher eine sehr gute Lösung. Aber finden Sie nicht, dass dies für die Allgemeinheit zu komplex und aufwendig ist?
Hahaha, da macht wer Eigenwerbung. :D Also ja natürlich 10fache Kosten für fast dasselbe Endergebnis. Ist halt die Frage, wer kann, der kann. Wer nicht kann... Der ist sicherlich bei Voltrader gut aufgehoben. Ich selbst überlege ja auch. :D Wobei die Batterie derzeit von anderen Herstellern um ein vielfaches günstiger ist. Da müsst ihr mit dem Preis schon ordentlich runter gehen, um Konkurrenzfähig zu bleiben.
@@philippgrau9499 Danke für deine Antwort :) Das Komplettsystem VOLTRADER Battery ist nicht nur ein Batteriespeicher, sondern das komplette Energiesystem (Speicher, Wechselrichter, externes Energiemanagementsystem) und kann so ohne PV-Module selbst betrieben werden. Es kostet natürlich etwas mehr als ein normaler Batteriespeicher, Vergleichsprodukte sind mir aber auch keine bekannt.
Hallo Axel,
interessantes Video, vielen Dank! Ich nutze auch Tibber und habe eine PV-Anlage mit Batterie-Speicher (12,8 kWh). Meinst du man könnte deinen Code dazu nutzen, dass ich automatisiert den Batterie-Speicher lade? Mir ist es immerhin schon gelungen, den Speicher per Modbus (per NodeRed) anzusteuern und eine Ladung auszulösen. Eigentlich müsste es doch möglich sein, oder?
Schöne Grüße
Simon
Zentraler Inhalt des Codes ist die Auswahl eine bestimmten Anzahl von Stunden jeden Tages, welche die kostengünstigsten sein sollen. Für letzteres ist die Leistungsaufnahme der WP der Ausgangspunkt - das gibt es so ja nicht bei Dir, aber dafür Du kannst die Leistungaufnahme des Speichers nehmen, wenn es aus dem Netz lädt. Ansonsten müsstest Du nur den rpi-gpio-out-Node durch einen Modbus-Node ersetzen. Aber lädst Du wirklich jeden Tag eine feste Anzahl von Stunden? Ich hätte erwartet, dass man da eher in Abhängigkeit vom SOC lädt. Wenn Du den Speicher ständig nutzt, um die Tagesschwankungen beim Strompreis auszugleichen, altert Dein Speicher deutlich schneller und ich hätte Zweifel, ob das die Einsparung bei den Stromkosten wettmacht.
Meine Idee wäre: vergleiche den günstigsten Strom (typischerweise in der Nacht) mit dem hohem Strompreis. Wenn die Differenz über einer Schwelle liegt (zB 20% wegen der Ladeverluste), dann lade den Akku auf 100%. Dazu müsste man deinen Code etwas modifizieren, viele Funktionen sollten aber bereits vorhanden sein. Ein Ladevorgang pro Tag (in der Nacht) würde mir aber für den Anfang reichen.
@@Simon1982m Ausser dem reinen Abruf der Strompreise bei Tibber bleibt vom urpsünglichen Flow nichts übrig. Die restliche Logik musst Du anpassen. Aber so hast Du wenigstens etwas mit dem Du starten kannst.
@@camueller28 Ich habe jetzt einen ersten Flow erstellt (habe es erstmal recht einfach gehalten):
// Werte aus dem Kontext holen
var aktueller_Preis = global.get('aktueller_Preis') || 0; // 0 als Standardwert, falls nichts gesetzt ist
var preis_in_1h = global.get('preis_in_1h') || 0; // 0 als Standardwert
var preis_in_2h = global.get('preis_in_2h') || 0; // 0 als Standardwert (korrigiert von preis_in_1h zu preis_in_2h)
// Vergleich der Zahlen
if (aktueller_Preis < 0.9 * preis_in_1h && aktueller_Preis < 0.8 * preis_in_2h) {
// Aktion, wenn der aktuelle Preis kleiner als der Preis der kommenden Stunde UND der Preis in zwei Stunden ist
msg.payload = "aufladen";
} else {
// Aktion, wenn der aktuelle Preis nicht kleiner als einer der zukünftigen Preise ist
msg.payload = "abwarten";
}
return msg;
Die 90% bzw. 80% reflektieren die Ladeverluste. Erste Tests schauen gut aus (bisher nur per Debug-Node getestet).
Tolle idee👍🏻👍🏻😃
Kleiner tipp... du musst die Außentemperatur mit einbeziehen! Da meist tagsüber der Wirkungsgrad besser ist.. weil eine höhere temp verfügbar ist. Noch ein Tipp hab es mit IObroker implementiert (zum Laden meines Akkus, Klimaanlagen Steuerung ist noch auf der todo liste). Vorteil ist die ganzen connectoren gibt es schon... und wenn man mehr als solecast für die vorhersage einbezieht wir die vorhersage besser....
Der bessere Wirkungsgrad tagsüber stimmt für Luftwärmepumpen, ich nutze aber eine Wärmepumpe mit Erdwärmesonden. Bezüglich der PV-Prognose stimme ich Dir zu. Welche anderen, kostenfreien Dienste nutzt Du dafür? Da die reale PV-Leistung meist geringer war, als die von Solcast prognostizierte, habe ich einen Korrekturfaktor hinzugefügt. Aber weil die PV-Prognose im Winter tendentiell eine untergeordnete Rolle spielt, wirkt es sich nur gering auf die Auswahl der kostengünstigsten Stunden aus.
Ich bin gerade auch am Planen und war auf der Suche nach einer guten Wärmepumpe. Bei meiner Suche bin ich auf die Fa. Nibe aufmerksam geworden. Die bieten mittlerweile das auch als System an, d.h. PV Ertrag, Strom-Tarif Abfrage, vorbeischauende Heizbedarf Planung entspr. der Wetterprognose. Also es wäre sicherlich interessant die Wetterprognose miteinzubeziehen.
Ansonsten vielen Dank für das Video. Es bringt mich jedenfalls weiter!
@@vkrieger4494 Bin mal gespannt, wie die Wärmepumpenhersteller das machen wollten. Vor allem, wenn ab 2025 alle Energieversorger eine variablen Tarif anbieten müssen. Und jeder Energieversoger baut dann seine eigene Schnittstelle. Das kann kein Wärmepumpenhersteller leisten, diesen Zoo an APIs zu unterstützen. Man sieht ja jetzt schon bei den SOC-Script für E-Autos, wie schwierig das ist, wenn jeder Hersteller sein eigenes Ding macht.
Übrigens steht auf der Nibe-Homepage:
"Mit Smart Price Adaption arbeitet die Wärmepumpe einfach intensiver, wenn der Strompreis am geringsten ist, und weniger intensiv, wenn der Strompreis am höchsten ist. Smart-Preis-Tarife werden in Deutschland für NIBE Wärmepumpen in Kürze angeboten."
Auch da wird man sehen müssen, welche Stromanbieter unterstützt werden. Aber immerhin haben sie das Thema auf dem Schirm!
@@camueller28 Ja, das ist korrekt! Das mit der "Tarifvielfalt" könnte es echt lustig werden. Jedoch hatte ich ohnehin vor so eine Lösung wie du anzustreben. Nibe hat ein schönes Ökosystem mit Kopplung von WP und Lüftung (ist jetzt nur meine Präferenz) Meine Idee war die Logik auch auszulagern um Preis auszuwerten. Mit einer Erweiterungsplatine lässt sich die WP auch in der Leistung drosseln. In Verbindung mit Variablen Strompreis, PV und Speicher lässt sich z.B. Schichtenspeicher auf höhere Temperatur laden, im Bedarfsfall auch Speicher aufladen falls die Sonne nicht scheint.
@@camueller28 Ich würde mir (aber das ist höchstgradig persönliche Meinung) niemals irgendwelche Fertiglösungen zulegen. Die sind meist teuer, intransparent, vom Hersteller abhängig, mit "Premiumabos" versehen, und was weiß ich nicht alles. Nein Danke! Für die große Masse aber sicher eine tolle Sache!