Victron ESS mit Wärmepumpe in Kaskadenschaltung

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jackie85 asked Mar 13, '23

Victron ESS mit Wärmepumpe in Kaskadenschaltung

Hallo Liebe Community,

ich bin dabei mir eine PV-Anlage + ESS System mit Victron Energy Komponenten zu installieren.

Zum Einsatz kommen 3 Multiplus2 48/5000. Ausserdem gibt es DC gekoppelte PV Module und AC gekoppelte PV Module über einen Fronius WR. Das System soll vorerst Netzparallel installiert werden.

Ein Lastumschalter ist aber geplant um das Haus im Notfall umschalten zu können. (Hier wird aber die Umschaltung alleine sicher nicht reichen. Man wird wahrscheinlich das ganze ESS umprogrammieren müssen damit die MP2 wissen, dass das Haus jetzt auf AC-OUT hängt.)

Wir haben eine Wasser/Wasser Wärmepumpe die aktuell noch über einen separaten Zähler mit einem Wärmepumpen-Stromtarif betrieben wird. Hier ist der Umbau auf ein Kaskaden-Messkonzept geplant. Aufgrund des hohen Verbrauchs der Wärmepumpe in den Wintermonaten lohnt sich der 2 Zähler und Tarif sehr wahrscheinlich immer noch deutlich. Jetzt kommen wir zu meinem Problem bzw. meiner Frage.

Ich möchte u.a. in Abhängigkeit vom Akku-Speicherstand, und aktueller PV Leistung bestimmen können ob die Wärmepumpe mit aus dem ESS System versorgt werden soll oder nicht. Wenn ich im Winter nur noch 40% Speicherstand habe und keine Sonne in Sicht ist, möchte ich meinen Strom nicht für die Wärmepumpe verwenden und dann teureren Komfortstrom für die Versorgung in der Nacht aus dem Netz kaufen müssen.

Ich habe mal verschiene Schaltbilder angefertigt auf denen man den EM24 an verschiedenen Stellen montiert sieht.

Montiere ich den EM24 nach dem 1. Zähler dann werden alle Verbraucher (auch die Wärmepumpe) immer vom ESS ausgeglichen solang PV Strom oder Batterieladung vorhanden ist. Wird der EM24 nach dem 2. Zähler installiert dann wird immer nur der Komfortstrom ausgeglichen und ich kann die Wärmepumpe nicht aus dem Speicher bedienen auch wenn dieser komplett voll ist und am nächsten Tag die Sonne wieder scheinen soll. (eingespeister Überschuss wird natürlich für die Wärmepumpe verwendet aber es geht um die Stunden ohne Sonne oder wenn die gesammte PV Energie auch in den Akku geladen werden könnte anstatt der Einspeisung.)

Wie kann es gelingen, z.b. über NodeRed Routinen dieses Problem zu lösen? Evtl. über einen zusätzlichen ET340 im Wärmepumpenstrang? Eine Lösung wäre evtl. 2 EM24 zu installieren. Einen nach dem 1. und einen nach dem 2. Zähler. Evtl. könnte man dann über NodeRed bei den verschiedenen Status der Anlage enscheiden lassen welcher der beiden EM24 als Gridmeter aktiv ist. Dies würde aber sehr wahrscheinlich zu lasten des Logging im VRM Portal gehen und die korrekte Auswertbarkeit der Anlage zerstören?

Vielleicht gibt es aber auch eine ganz einfache Lösung über das VenusOS. Ich bin auf Eure Vorschläge gespannt.

Danke im voraus

Silvio

Multiplus-II ESS Node-RED grid parallel

em24-nur-fur-komfortstrom.jpg (1.4 MiB)

em24-fur-fur-komfortstrom-warmepumpe.jpg (1.4 MiB)

em24-et340-fur-separatur-warmepumpenberechnung.jpg (1.4 MiB)

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Modifications Space

Node Red Space

Answer 1 · 2023-03-13T18:34:12Z

ihmfried answered · Mar 13, 2023 at 06:34 PM

Glückwunsch zu dem EVU das diese Kaskadenzählung hat

Meine erste Frage ist

wie meinst du das mit der pv-Anlage? Erst fronius dann mppt? Oder 2 getrennte pv

Warum der Umschalter zwischen acin und acout?

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jackie85 commented · Mar 13, 2023 at 09:25 PM

Hallo, ich habe meine Dachfläche Ost/West in 5 einzelne Strings aufgeteilt. Hauptsächlich um die Voc Spannung der Victron Laderegler einhalten zu können. Ausserdem wollte ich sowohl auf der Ost und Westseite nicht nur Laderegler installieren, da ich bei guter Sonneneinstrahlung die Akkus sehr früh voll bekomme und dann den PV Überschuss komplett über die Multiplus II ins Netz einspeisen muss. Das wäre deutlich ineffizienter als über den Fronius. Dieser hängt zusätzlich parallel am AC-IN und hat auch auf beiden Dachflächen einen PV String. Den Strom vom Fronius kann ich effizient direkt im Haus verbrauchen oder direkt einspeisen. Wenn ich im Winter allen PV Strom speichern möchte können das die Victrongeräte auch in den Akku laden.

Der Umschalter ist installiert, um die Anlage bei Bedarf auf eine Inselanlage umzuschalten (Mit entsprechender Konfiguration).

Grüße Silvio

Hier noch ein paar Bilder der geplanten Anlage.

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stringbelegung-dach.jpg (135.6 KiB)

bestuckungsplan-keller-v2.jpg (701.3 KiB)

Answer 2 · 2023-03-14T08:08:47Z

ihmfried answered · Mar 14, 2023 at 08:08 AM

warum noch den 250/60Tr

wenn du den Symo 6.0-3-M hast du doch eine großen MPP Spannungsbereich 150 - 800V

und hast eine Ausgabe weniger

Welche Leistung haben die Module?

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jackie85 commented · Mar 15, 2023 at 08:50 PM

Die Module haben 420Watt.

Ich hätte die 5 Module die am 250/60Tr hängen sicher auch mit an den Fronius hängen können. Ich wollte aber gern noch etwas mehr DC/DC Leistung um effektiver die Batterie laden zu können.

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Answer 3 · 2023-03-16T14:02:22Z

sandro answered · Mar 16, 2023 at 02:02 PM

Du hast geschrieben du hast einen Wärmepumpen Tarif und damit einen extra Zähler vom EVU damit kann der Anfagsteil aller drei Beispielzeichnungen nicht stimmen!

Das schaue dir noch einmal an!

Ich gehe davon aus das Zähler 1 und Zähler 2 Normaltarif und Wärmepumpentarif darstellen sollen!?

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jackie85 commented · Mar 16, 2023 at 05:36 PM

Die Zeichnungen sind nicht der Ist-Zustande sondern so soll oder kann es werden.

Jetzt laufen Wärmepumpe und Komfortstromzähler parallel und werden komplett separat voneinander abgerechnet. Die Zeichnungen, mit den Zählern in Reihe geschalten, beschreiben ein Kaskadenmesskonzept wie man es umsetzen kann um mit einer Solaranlage auch die Wärmepumpe zu bedienen. Dann werden aus der Differenz der beiden Zähler die Verbräuche ermittelt.

Grüße

Silvio

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Answer 4 · 2023-05-03T18:16:24Z

ojack answered · May 03, 2023 at 06:16 PM

Variante 1: EM24 hinter dem ersten Zähler, also deine dritte Zeichnung:

Wenn du mit dem ET340 die Leistungsaufnahme der WP kennst, kannst du mit node red den setgridpoint passend verstellen-

SetGridpoint = 0 bedeutet alles wird über ESS ausgeglichen, die WP mit eigenem Strom betrieben.

SetGridpoint = Leistungsaufnahme WP bedeutet, dass die WP vom Netz beliefert wird.

Variante 2:

Das gleiche geht auch, wenn der EM24 hinter dem zweiten Zähler sitzt. Dann wäre:

Setgridpoint = 0 WP bezieht Strom aus dem Netz

Setgridpoint = -1* Leistungsaufnahme WP das ESS speist so viel Leistung ins Netz wie die WP braucht, also wird WP mit eigenem Strom betrieben.

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jackie85 commented · May 04, 2023 at 08:39 PM

Hallo,

so in der Art hatte ich es mir auch gedacht. Aber ich hatte die Hoffenung dass es vielleicht noch eine einfachere Lösung gibt. Evtl. kann man auch, um den ET340 einzusparen, die Netzzähler per ESP01 und Tasmota oder ähnlichem auslesen und sich aus diesen Werten den Wärmepumpen Verbrauch errechnen lassen um den GridPoint über Node Red einzustellen. Von der Reaktionszeit der Regelung wäre ein ET340 aber wahrscheinlich besser geeignet.

Grüße

Silvio

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pvmaker commented · Dec 26, 2023 at 09:58 AM

Danke für Dein Input, ich beschäftige mich grad auch mit der Wärmepumpenanbindung in Kaskadenschaltung und fand Variante 2 mit dem Setgridpoint von Dir gut, weil sie sich im Schaltschrank am einfachsten in der existierenden Schaltung umsetzen lässt. Ich glaube der Node-Red Teil ist sogar auch noch recht einfach zu programmieren. Der jetzige ESS Zähler kann bleiben wo er ist, der zweite neue Zähler vom Betreiber lässt sich einfach dazu bauen. Und für die Wärmepumpe benötige ich aufgrund der Förderrichtlinien sowieso einen eigenen Zähler.

Hab das ganze für mich nochmal aufgemalt und es klingt für mich schlüssig und erscheint mir am flexibelsten, bzw. einfachsten von der Umsetzung her.

Werde ich mal mit meinem Elektroniker besprechen. Später kann ich dann mit Node-Red meine Wünsche umsetzen... man bin ich froh Victron genommen zu haben. Meine Frau hat mich gestern schon gefragt wie es denn andere Lösungen/Produkte machen mit genau solch einer Anbindung, bzw. Aufgabenstellung. Würde mich echt interessieren ob man irgendeine smarte Lösung für das Thema übersehen hat.

@Jackie85 : Sind ja schon ein paar Monate her seit der initialen Frage, wie hast Du es am Ende umgesetzt?

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messkonzept-80.png (35.7 KiB)

hominidae pvmaker commented · Dec 26, 2023 at 06:32 PM

Nein, das wird so nicht funktionieren.

Das ESS kennt die Kaskade als solches nicht.

In der Kaskade ist die Leistung/Verbrauch der WP Z1-Z2, also die Differenz aus den beiden Zählern.

Das ESS kennt nur einen Zähler und das muss der am Grid = Z1 sein.

Du kannst den zweiten Zähler, hinter Z2 in den GX als AC Zähler integrieren. Die Regel, die Differenz zu bilden kann der GX aber nicht umsetzen.

Das musst/kannst Du mit Node-Red machen.

Ich habe das umgesetzt, für den WP-Strom und den Strom für meine Wallbox (die auch am WP-Tarif nuckelt)....ab einem SoC unter 51% wird der WP-Strom aus dem ESS "ausgeklammert" und nicht mehr durch die Batterie Die Wallbox, ausser beim PV-Laden sowieso.

...ab Februar habe ich für den Haushalt dann Strom Tibber..dann wird die Batterie immer zu den günstigsten Stunden auch aus dem Netz geladen.

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pvmaker hominidae commented · Dec 27, 2023 at 08:55 AM

ok, und das "ausklammern" hast Du auch mit Node-Red und mit Hilfe des Set Gridpoint gemacht? Klingt für mich super ähnlich, nur das ich praktisch bei "Batterieüberschuss" andersrum "einklammern" wollte.

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hominidae pvmaker commented · Dec 27, 2023 at 11:01 AM

Ja, genau.

"Ausklammern" bedeutet, Du verschiebst den Grid-Setpoint in die richtige Richtung....bei mir wird der WP-Strom als Z1-Z2 berechnet, ist also positiv.

Der Strom der Autos kommt ggfls. noch oben drauf, ebenso wie ein etwiger Offset, wenn ich aus dem Netz laden will.

Wie oben schon @OJack sagte, kannst Du das auch mit Variante 2 machen, dann ist der Strom aber negativ anzusetzen. Für mich eher ein Hirnpups, weil es logisch nicht analog der Realität, wie auch die Kaskade mit den Zählern des VNB misst, funktioniert.

Das alles geht allein mit Grid-Setpoint.

Bei niedrigstem Strompreis (wenn variabel) oder zum gewollten Balancieren usw, ist es aber einfacher die Entladung der Batterie einfach ganz abzuschalten (set max Inverter Power = 0).

Bei mir sieht das "Ganze" dann zB so aus:

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1703674859718.png (229.7 KiB)

ppr hominidae commented · Feb 24 at 09:17 PM

Hallo hominidae

Darf ich fragen ob ich über eine PM bezüglich diesen Grafana Dashboards auf dich zukommen darf?
Danke, patrik

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hominidae ppr commented · Feb 24 at 09:56 PM

Hi Patrik, das Forum hier bietet kein PM-Feature an ;-)

ich kann das JSON aber gerne hier bereitstellen.Energy Consumption-1708811667910.json.txt

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energy-consumption-1708811667910json.txt (61.6 KiB)

ppr hominidae commented · Feb 25 at 09:52 PM

Ach du grüne neune - stimmt. Da hab ich geschlafen. Sorry.

Vielen Dank für das json. Ich werd es mir anschauen. Danke!

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hominidae ppr commented · Feb 25 at 10:16 PM

...klar, melde Dich gerne, falls Fragen sind.

Nicht alle Daten kommen hier aus einem victron system.

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Answer 5 · 2023-05-03T18:55:24Z

bernhards answered · May 03, 2023 at 06:55 PM

Ich habe die gleiche Herausforderung. Fronius Wechselrichter und 2 Stromzähler für Wärmepume und Haus in Kaskade.

Hier habe ich 2 EMH ED300L Zähler verbaut; einer für Wärmepumpe + Haus; einer für Erfassung Haus. Bildet man die Differenz, kann man den Verbrauch vom Haus berechnen.

Der Stromzähler kann über IR "ausgelesen" werden und zeigt auch an, ob gerade Strom bezogen oder geliefert wird. Wenn man nun davon ausgeht, dass der Zähler für Wärmepumpe und Haus die Gesamtlast ausgibt, würde es dann nicht reichen, diesen Wert sozusagen an Victron Multiplus 2 weiterzugeben (Node-RED, Raspberry PI)

Ist der Wert positiv, wird Strom bezogen und man müsste die Batterie entladen
Ist der Wert negativ, würde man Strom ins Netz einspeisen => wäre die Batterie noch nicht voll, sollte man dann laden.

Richtig gedacht oder Denkfehler? Wenn Denkfehler, dann bräuchte ich wohl einen EM24 (oder ET340 oder SDM72DM-V2 MID) oder wahrscheinlich gleich 2 (einen für WP und einen für Haus).

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jackie85 commented · May 04, 2023 at 08:42 PM

Hallo,

ich denke für die Allgemeine Regelung der Anlage macht es sicher Sinn einen EM24 oder vergleichbares an irgendeiner Stelle zu verbauen. Die spezielle Regelungund den Verbrauch für die Wärmepumpe könnte man aber sicher auch über das auslesen der Stromzähler realisieren.

Grüße

Silvio

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Answer 6 · 2023-09-15T17:41:13Z

klaus78 answered · Sep 15, 2023 at 05:41 PM

Das Thema interessiert mich auch. Hat jemand schon eine Lösung gefunden, wie man dem Cerbo beibringen kann, dass die Wärmepumpe bei niedrigem SOC nicht von dem Akku versorgt wird?

Eventuell mit externem Schaltkontakt? Avber der müsste von dem Cerbo geeignet ausgewertet werden.

@Victron: lest ihr hier mit? Das ist wohl ein Feature-Request.

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dennibu commented · Sep 15, 2023 at 06:02 PM

Wenn es nach der 1. Zeichnung aufgebaut ist, macht es genau das. Davon ausgegangen dass pv Überschuss eingespeist wird. Finde es besser wenn man den „Normalen Stromverbrauch“ von dem Verbrauch der Wärmepumpe getrennt betrachtet. Wenn man jetzt die Wärmepumpe noch ansteuern kann…..

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Matthias Lange - DE ♦ commented · Sep 15, 2023 at 06:28 PM

Das hier ist primär, wie der Name schon sagt, ein Community Forum.

Es sind zwar auch ein paar Entwickler hier, aber da hast du bessere Chancen im englischen Bereich.

Der offizielle Weg ist über den Händler/Distributor.

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Answer 7 · 2023-09-15T18:33:09Z

Matthias Lange - DE answered · Sep 15, 2023 at 06:33 PM

Mit der neuen Version des Venus OS gibt es die Möglichkeit nur Verbraucher am AC Out aus dem Akku zu versorgen, ich weiß aber nicht in wie weit man das SOC abhängig automatisierten kann.

Aber wie schon gesagt, bei Variante 1 wird die WP nur mit Überschuss versorgt, der eingespeist wird, ansonsten kommt die Energie aus dem Netz.

Bei Variante 2 wird die WP immer mit aus dem Akku versorgt, außer man nutzt die neue Funktion.

Variante 3 bringt nicht wirklich Vorteile.

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Answer 8 · 2023-09-28T11:20:19Z

Marc Schmaus answered · Sep 28, 2023 at 11:20 AM

Hallo. Darf ich wissen welche Software du für die Schaubilder verwendet hast? Die sehen wirklich sehr anschaulich aus.
Über eine Rückmeldung würde ich mich sehr freuen.

VG
Marc

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Answer 9 · 2024-02-04T16:52:40Z

hsa answered · Feb 04 at 04:52 PM

Hallo, ich betreibe auch eine WP mit sep. Zähler. Für die Messung der WP habe ich eine zusätzlichen EM24 installiert. Dazu habe ich noch einen manuellen Umschalter mit dem ich die WP im Frühjahr bei ausreichender PV- Leistung dauerhaft auf den ACout1 schalte. Das gleiche im Herbst nur andersrum. Das spart den ganzen Technik- u. Programmieraufwand. EVU- Zählerkaskade würde bei meinem Versorger auch gehen. Im Moment denke ich dass der Aufwand für die paar kWh Einsparung nicht lohnt.

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