Vitocal 250-A und Smart Grid

[jobore]

JoBo   -   31. 12. 2023

Guten Tag !

Ich versuche als Neuling in die Diskussion einzusteigen und bitte darum eventuelle Fehler meinerseits zu entschuldigen.

Bisher habe ich sehr intensiv nach Informationen zum Thema "SmartGrid" in Verbindung mit einer Wärmepumpe Vitocal 250 A13 - 400 V~ (Typenschild: AWO-AC-AF 251.A13) recherchiert und unzählige  Informationen gefunden. Die Vielfalt ist eher verwirrend als hilfreich und man läuft oft Gefahr, veraltete nicht mehr gültige Informationen zu nutzen. Daraus resultieren dann die Fehler und der Frust ist vorprogrammiert.

Die Informationen aus dem Bericht von "Flo Schneider" an "Marc" vom 03. 07. 2023 - 14:41 zu den Nutzungsmöglichkeiten der Smart-Grid-Funktion sind sehr präziese und hoffentlich auch funktionsfähig.

Demnach werde ich folgendes ausprobieren:

Um möglichst viel des überschüssigen Stroms aus der Produktion einer PV-Anlage nutzen zu können  - also über die WP in Wärme umzuwandeln und in einen 600 L Pufferspeicher zu laden  - ist wohl der Betriebszustand 4 (Modus 4 = Zwangssteuerung) der WP der richtige Ansatz. Dazu verbinde ich bei ausreichendem Stromüberschuss die digitalen Eingänge 143.4 und 143.5 parallel über einen potentialfreien Schaltkontakt (Wechsler) aus der PV-Anlage mit 143.1 (siehe Schaltbild). In verschiedenen Berichten ist in diesem Zusammenhang die Rede von eventueller Induktionsspannung oder anderen Störeinflüssen auf der Steuerleitung. Um Fremdeinflüsse auf der Verbindungsleitung (ca. 10 lfdm. lang) zu vermeiden setze ich noch en Koppelrelais dazwischen. Die "EVU-Sperre" wird von Netzbetreiber nicht für eine Abschaltung der WP genutzt.

Beabsichtigt ist, den kompletten Pufferspeicher (600 L) nur mit dem Stromüberschuss auf 70 bis ... °C aufzuheizen. Zur Unterstützung der WP gibt es noch einen zusätzlichen Heizstab (nicht der itegrierte Durchlauferhitzer)  mit 3 x 3 = 9 kW, der ebenfalls über einen Fronius Ohmpilot stufenlos von der PV-Anlage mit überschüssigem Strom versorgt wird. Die gespeicherte Energie kann dann je nach Bedarf sowohl für die Raumheizung (insbesondere in der Übergangszeit) über die Heizkeisregelung (z. Zt. noch 1 ungemischter HK  -  muss dann wohl auf Mischer umgerüstet werden) als auch für die WW-Bereitung mit der VITOTRANS 353 genutzt werden.

Ich hoffe, dass dieses Konzept nachvollziehbar dargestellt und das Vorhaben funktionsfähig ist.

Hierzu habe ich aber noch folgende Fragen:

1. Kann die hohe Speichertemperatur dazu führen, dass die WP auf Überdruck-Störung geht oder schaltet die temperaturbedingt bei ??? °C ab und überlässt dem Heizstab die Restarbeit bis zur vollen Pufferspeicherladung? Gibt es dazu Erfahrungswerte z. B. aus dem Hybridbetrieb?

1. Wie müssen welche Parameter eingestellt werden. Eine entsprechende Tabelle zur Parametrierung wäre sehr hilfreich.

Ich hoffe, dass zumindest Flo Schneider mit seiner umfassenden Kenntnis und Erfahrung aber auch andere Interessierte aus der Community zum Gelingen meines Vorhabens beitragen können und warte auf eine zielgeführt und produktive Disskussion. Vielen Dank im Voraus.

mfG!

JoBo

[Flo_Schneider]

Hallo JoBo,

bei der Funktion (4) werden die Anlagenkomponenten auf die eingestellten max. Temperaturen beheizt oder auf die Mindesttemperaturen gekühlt. Der Verdichter schaltet sich sofort ein, auch wenn keine Zeitphase im Zeitprogramm aktiv ist.

Im Modus (4) wirken die folgenden Maximalwerte Heizen, Kühlen und Warmwasser:
- Max. Vorlauftemperatur Heiz-/Kühlkreis 1 Parameter 1192.1
- Max. Vorlauftemperatur Heiz-/Kühlkreis 2 Parameter 1193.1
- Max. Vorlauftemperatur Heiz-/Kühlkreis 3 Parameter 1194.1
- Max. Vorlauftemperatur Heiz-/Kühlkreis 4 Parameter 1195.1
- Max. Warmwassertemperatur Parameter  504.4
- Min. Vorlauftemperatur Kühlung Heiz-/Kühlkreis 1 Parameter  2409.0
- Min. Vorlauftemperatur Kühlung Heiz-/Kühlkreis 2 Parameter 2410.0
- Min. Vorlauftemperatur Kühlung Heiz-/Kühlkreis 3 Parameter 2411.0
- Min. Vorlauftemperatur Kühlung Heiz-/Kühlkreis 4 Parameter 2412.0

Die Wärmepumpe heizt bzw. kühlt dabei so lange, bis die maximale oder minimale Vorlauftemperatur erreicht wurde. Die Priorisierung liegt dabei so, dass die Warmwasserbereitung vor dem Heiz- bzw. Kühlbetrieb stattfindet. Eine Anforderung der elektrischen Zusatzheizung findet dabei nicht statt.

Viele Grüße
Flo

[jobore]

Hallo Flo Schneider!

Danke für die schnelle Antwort. Dann habe ich die bisherigen Informationen wohl richtig verstanden.

Also kann ich davon ausgehen, dass die Ansteuerung der WP über SmartGrid von der PV-Anlage gemäß meiner Schalt-Skizze funktioniert. Wird unbedingt ein Koppelrelais direkt in der Inneneinheit der WP nahe an den Klemmen 143.1, 143.4 und 143.5 empfohlen, um eventuelle Störeinflüsse über die Steuerleitug zwische WP und PV-Anlage auf die Regelung der WP zu vermeiden? Eine entsprechende Aussage wäre sehr hilfreich. Vielen Dank für die Unterstützung.

Des Weiteren ist noch ein hydraulisches Problem aufgetaucht...

Gemäß Schaltschema (siehe Anlage) wird je nach Betriebsart der WP (a = Warmwasserbereitung  im obereren Bereich des Pufferspeichers oder  b = Heizbetrieb im unteren Bereich des Pufferspeichers) wird der gemeinsame Rücklauf am Eingang der Inneneinheit der WP über ein Umschaltventil umgelenkt. Die Ansteuerung des Umschaltventils erfolgt über einen Strömungsschalter im Vorlauf für die WW-Bereitung = oberer Speicherbreich. Da der gelieferte Stellantrieb für das Umschaltventils zwei getrennte Wicklungen für Auf/Zu hat, habe ich das Schaltbild entsprechend umgeändert und ein Koppelrelais mit einem Wechselkontakt in die Zuleitung des Stellmotors eingebaut. Das Koppelrelais wird über den Strömungsschalter ein- oder ausgeschaltet so dass das Ventil entsprechnd der Betriebsart der WP entwerder den Kreislauf für die WW-Bereitung oder den Kreislauf für den Heizbetrieb freigibt. Elektrisch funktioniert die Steuerung einwandfrei. Probleme macht offensichtlich der Strömungsschalter. Dieser schaltet nicht verlässlich obwohl der Keislauf für die WW-Bereitung aktiv ist. Im Hydraulikschaltbild an der Bedienung der WP wird ein Volumenstrom > 1000 L/h angezeigt aber das Ventil fährt nich in die notwendige Position weil der Strömungsschalter nicht durchschaltet. Der Schaltpunkt kann auch nicht über die mechanische Einstellmöglichkeit angepasst werden. 

Daher noch folgende Frage: Welche technischen Merkmale (z.B. Schaltspannung 230 V~, 6 A; Dimension ?; Nennweite ?; Volumenstrom für sicheres schalten > ? L/h; etc...) muss der Strömungsschalter haben. Gibt es von Viessmann ein passendes Bauteil? Wie ist die genaue Bestellbezeichnung? Was muss man beschten?

Ich bitte um entsprechende Information und verbleibe 

mfG!

JoBo

[Flo_Schneider]

Ob bei deinem System ein Koppelrelais nahe der Inneneinheit notwendig ist, kann ich aus der Ferne nicht beantworten. 

Aus einem ähnlichen Schema geben wir für den Strömungswächter die Bestellnummer 7833474 an. Ob dies zu deinem Schema passt, kann ich nicht zu 100% bestätigen. Ich gehe aber davon aus, dass es derselbe sein wird. 

Viele Grüße
Flo

[jobore · Accepted solution]

3.1.2024

Guten Tag Flo Schneider!

Vielen Dank für den schnellen und sehr hilfreichen Informationsaustausch. Ich werde die Hinweise entsprechend ausprobieren und gehe davon aus, dass die jeweiligen Einstellungen wesentlich zur Optimierung des Anlagenbetriebes beitragen werden.

Offen ist jedoch noch die Frage, ob es an der WP zu Überdruckstörungen kommt, wenn die Temperaturen im Pufferspeicher über die SmartGrid-Funktion (Betriebsart 4) auf maximale Temperatur (= ??? °C) gefahren werden. Gibt es dazu Erfahrungswerte? Wieviel °C können unter Berücksichtigung einer sinnvollen Leistungsaufnahme der WP in der Betriebsart 4 im Pufferspeicher erreicht werden. Wegen der besseren Effiziens der WP (= 1 zu 3 oder mehr) gegenüber dem Heizstab (=1 zu 1) möchte ich die WP vorrangig für die Verwertung des überschüssigen Stroms der PV-Anlage nutzen. Den Rest kann dann der Fronius Ohmpilot mit dem 9 kW Heizstab übernehmen. Auf entsprechend Erfahrungswerte und Empfehlungen bin ich sehr neugierig. 

mfG! 

JoBo

[Flo_Schneider]

Deine Wärmepumpe kann so viel leisten, bis die maximale Vorlauftemperatur erreicht wurde. Dementsprechend dürfen die maximalen Temperaturwerte nicht höher eingestellt werden. Andernfalls kommt es nach der Abschaltung aufgrund des Erreichens der maximalen Vorlauftemperatur nach der Mindestpausenzeit zu einer neuen Anforderung. Aufgrund der dann greifenden Mindestlaufzeit kann es zu einer Störabschaltung kommen. Deine 250-A kann eine maximale Vorlauftemperatur von 70°C erreichen. 

Viele Grüße
Flo

[jobore]

4.1.2023

Vielen Dank für die schnelle Unterstützung und die hilfreichen Informationen. Dann werde ich mich mal mit der Konfiguration und Optimierung des Betriebes der WP befassen.

mfG!

JoBo