Dimplex Wärmepumpe Smart-Grid mit Shelly Relais
Möchtet ihr mit wenig Aufwand und Kosten eure Dimplex Wärempumpe Smart-Grid fähig machen, dann könnt ihr dies super einfach mit potentialfreien Shelly Relais machen. Diese können dann zwischen den Smart-Grid Modi der Wärmepumpe hin und her schalten. Dies ermöglich euch die Wärmepumpe die Warmwasserproduktion und das Heizen in Zeiten zu legen, in denen entweder der Strompreis gerade günstig ist, oder eure eigen PV-Anlage auf dem Dach genügend Strom produziert. Dies hilft am Ende des Tages Kosten einzusparen.
Ziel ist es die folgenden Smart-Grid Modi der Wärmepumpe anzusteuern
- Abgesenkter Betrieb (Rot)
- Normal Betrieb (Orange)
- Verstärkter Betrieb (Grün)
Vorraussetzungen
Als erste Vorrausetzung wird eine Wärmepumpe der Marke Dimplex benötigt, welche SG-Ready (Smart-Grid vorbereitet) ist. Der Wärmepumpenmanager muss hierzu 2 konfigurierbare Smart-Grid Eingänge haben.
Dann benötigen wir potentialfreie Shelly Relais:
Ich gehe hier in meinem Beispiel auf das Setup mit 2x Shelly Plus 1 ein. Es gibt mittlerweile diese auch in der neuen Generation (Gen3) mit diesen wird es genau wie mit den Shelly Pro 2 auch funktionieren. Wichtig ist, es muss ein potenzialfreies Relais sein!
Der Dimplex Wärmepumpenmanager muss die Software Version L20.2 oder höher installiert sein. Ein Update bekommt man wohl vom Dimplex Service eingespielt, sollte es benötigt werden. Eventuell ist die Funktion bei euch trotz richtigem Softwarestand nicht vorhanden, dann muss diese über den Dimplex Kundenservice freigeschaltet werden.
Smart-Grid Modi
Abgesenkter Betrieb (Rot)
Im abgesenktem Modus, welcher im Display des Wärmepumpen Managers als "rote" Ampel angezeigt wird, wird die Heizung wie auch die Warmwassererzeugung in einem minimal Modus Betrieben. Dieser Modus ähnelt stark dem "Urlaubsmodus". Die Warmwassererzeugung wird hier nur angeworfen, wenn ein im Wärmepumpenmanager definierter Minimalwert unterschritten wird. Die Warmwassererhitzung läuft dann auch nur bis zu diesem definiertem Wert. Die Heizung läuft in diesem Modus im abgesenktem Betrieb. Hierzu kann im Wärmepumpenmanager ein Absenkwert für die Heizkurve definiert werden. Solltet ihr ein Schwimmbad damit heizen, wäre diese Funktion deaktiviert
- Absenkung der Heizkurve um einen einstellbaren Absenkwert
- Warmwassersperre (Minimaltemperatur einstellbar
- Schwimmbadsperre
Normal Betrieb (gelb)
Im Normal Betrieb läuft die Wärmepumpe nach den Standardwerten für die Heizungskurve, Warmwasser- und Schwimmbadsolltemperatur.
- Heizbetrieb erfolgt nach eingestellter Heizkurve / Raumtemperatur
- Warmwassererzeugung erfolgt nach eingestellter Solltemperatur
- Schwimmbadbereitung erfolgt nach eingestellter Solltemperatur
Verstärkter Betrieb (grün)
Im verstärktem Modus wird das Warmwasser bis zum eingestellten Maximalem, oder bis zur von der Wärmepumpe ermittelten Maximal Temperatur erhitzt. Hierbei wird auch ein ggf. eingestellter Warmwassersperrenzeitraum überschrieben. Die Heizkurve wird um den eingestellten Anhebewert angehoben.
- Anhebung der Heizkurve um den Anhebewert
- Warmwassererzeugung erfolgt bis zu einer maximalen Warmwassertemperatur, bzw. ermitteltem Wärmepumpen Maximal Temperatur
Anschluss der Shelly Relais
Wie man in den obigen Schaltbildern gut erkennen kann, müssen die Shelly Relais die beiden Eingänge J5 / ID1 und J5 / ID2 am Wärmepumpenmanager schalten. Da die beiden Eingänge mit 24V AC geschaltet werden und die Shelly Relais das nicht als Betriebsspannung zulassen, müssen wie beschrieben potenzialfreie Shelly Relais eingesetzt werden. Diese betreibt man dann ganz normal mit 110-240V AC und schließt hier L und N an den Hausstrom an. Dann schließt man den Wärmpumpen 24V AC Verteiler X3 / G an den jeweils an den I Eingang der Shelly Relais. Den O Ausgang der Shelly Relais verbindet ihr dann jeweils mit J5 / ID 1, bzw, den zweiten Shelly mit J5 / ID 2 des Wärmepumpenmanagers. Wenn ihr keine Elektrofachkraft seid, lasst dies bitte den Elektriker eurer Wahl erledigen und macht es auf keinen Fall selbstständig!
Hier nun der Verkabelungsplan am Beispiel von 2 Shelly Plus 1:
Und zur vielleicht besseren Orientierung ein paar original Bilder meiner Verkabelung:
Shelly Pro 2 als Relais
Nach über einem Jahr mit den Shelly Plus 1, habe ich nun einen Shelly Pro 2 im Einsatz, welcher den Vorteil hat, das es ein Gerät ist, der beide Ausgänge schalten kann, und einen Lan Anschluss bietet, welcher für mehr Stabilität sorgt. Dagegen steht der mehr als doppelte Preis.
Der Shelly Pro 2 wir ähnlich dem Setup mit den 2 Shelly Plus 1 angeschlossen. Er bekommt ersteinmal eine Stromversorgung mittels Leiter (L) und Neutralleiter (N) und dann an I(1) und I(2) den Wärmpumpen 24V AC Verteiler X3 / G . Den O(1) Ausgang des Shelly Pro 2 verbindet ihr dann jeweils mit J5 / ID 1, bzw, den 2ten Ausgang O(2) mit J5 / ID 2 des Wärmepumpenmanagers. Fertig!
Smart-Grid Aktivierung im Wärmepumpenmanager
Um die beiden Digitaleingänge als Smart-Grid zu konfigurieren, müsst ihr als erstes in den erweiterte Installationsebene des Wärmepumpenmanagers wechseln:
In die erweiterte Installationsebene gelangt man durch gleichzeitiges Drücken (ca. 5 Sekunden) der Tastenkombination
* MENUE und ENTER ( _/ )
Die Navigation durch die Menüs erfolgt dann mit den Pfeiltasten, mit ENTER ( _/ ) wird bestätigt, mit ESC geht es eine Ebene zurück. Um Smart-Grid zu aktivieren müsst ihr an den folgenden Punkt gelangen:
EINSTELLUNGEN --> Anlage --> Flexeingang N1/J5-ID1+2 digital
hier dann den Modus Smart-Grid auswählen.
Mit mehrmaligem drücken von ESC gelangt man wieder zum Startscreen, welcher nun rechts eine vereinfachte Ampel aufweist.
- Smart-Grid Aktivierung in Bildern
-
Startscreen: MENUE + ENTER (5 Sekunden) - Rechts ist schon die Smart-Grid Ampel zu sehen. -
EINSTELLUNGEN auswählen und mit ENTER bestätigen -
Anlage auswählen und mit ENTER bestätigen -
Flexeingang N1/J5-ID1+2 digital auswählen und mit ENTER bestätigen
Wärmepumpen Konfiguration
Damit die Wärmepumpe auch macht, was man in den einzelnen Modi erwartet, müssen folgende Dinge nun noch im Wärmepumpenmanager Konfiguriert werden:
| Einstellung | Beschreibung | Beispielwert (bei mir eingestellt) | Erklärung |
|---|---|---|---|
| Warmwasser --> Solltemperatur | Einstellung der gewünschten Warmwassersolltemperatur.
Der Wärmepumpenmanager ermittelt automatisch die maximal mögliche Warmwassertemperatur im Wärmepumpenbetrieb. Die gewünschte Warmwassertemperatur |
58°C | Da mein Max der Wärmepumpe ohne 2ten Erzeuger (Heizstab) in etwa bei diesem Wert liegt. |
| Warmwasser --> Hysterese | Die Hysterese der Warmwassersolltemperatur bildet die Neutralzone bei deren Unterschreitung es zu einer Warmwasseranforderung kommt. | 03K | |
| Warmwasser --> Maximaltemperatur | Einstellung welche Warmwassersolltemperatur auch während einer Warmwassersperre gehalten werden soll. | 65°C | Höher eingestellt, falls der WP Max Wert doch einmal höher 58°C liegt |
| Warmwasser --> Nacherwärmung | Einstellung, ob die vorhandene Flanschheizung auch zur Nacherwärmung genutzt werden soll. Bei Einstellung "Nein" erfolgt die Warmwasserbereitung lediglich bis zur aktuellen WP Max. Temperatur in abhängig von der Wärmequellentemperatur. | Nein | 2ten Erzeuger habe ich aus, da er zu lange zu viel Strom braucht zum Nacherhitzen. |
| Warmwasser --> Sperre --> Zeit | Einstellung der Zeitprogramme für Warmwassersperren. | täglich 14:30 - 11:00 | Ich möchte dass, das Warme Wasser erzeugt wird, wenn im Normalbetrieb genug Strom auf dem Dach erzeugt wird. In diesem Zeitraum ist bei mir normal der höchste Peak an Stromerzeugung. |
| Warmwasser --> Sperre --> Minimal Temperatur | Einstellung welche Warmwassersolltemperatur auch während einer Warmwassersperre gehalten werden soll. | 38°C | Unter dieser Temperatur wird trotz abgesenktem Betrieb das Wasser auf diese Temperatur wieder erwärmt. |
| 1. Heizkreis --> Hysterese Rücklauf Solltemperatur | Die Hysterese der Rücklaufsolltemperatur bildet die Neutralzone für den Betrieb der Wärmepumpe. Wird die „Rücklaufsolltemperatur plus Hysterese“ erreicht, schaltet sich die Wärmepumpe ab. Wird die „Rücklaufsolltemperatur minus Hysterese“ erreicht, schaltet sich die Wärmepumpe ein. | 2.5K | |
| 1. Heizkreis --> Absenkung --> MO ... SO | Für jeden Wochentag kann separat ausgewählt werden, ob Zeit1, Zeit2, keine Zeit oder beide Zeiten für eine Absenkung aktiviert werden sollen. Wochentag überschreitende Absenkungen werden jeweils bei Tageswechsel aktiviert bzw. deaktiviert. | deaktiviert (N bei allen Wochentagen) | Da dies durch die verschiedenen Smart-Grid Modi gesteuert wird, kann es deaktiviert werden. Absenkung geschieht im Abgesenktem Betrieb Modus. |
| 1. Heizkreis --> Absenkung --> Absenkwert | Einstellung des Temperaturwertes, um den die Heizkennlinie 1. Heizkreis während einer Absenkung abgesenkt werden soll. | 04K | Guter Absenkwert bei uns. |
| 1. Heizkreis --> Anhebung --> MO ... SO | Für jeden Wochentag kann separat ausgewählt werden, ob Zeit1, Zeit2, keine Zeit oder beide Zeiten für eine Anhebung aktiviert werden sollen. Wochentag überschreitende Anhebungen werden jeweils bei Tageswechsel aktiviert bzw. deaktiviert. | deaktiviert (N bei allen Wochentagen) | Da dies durch die verschiedenen Smart-Grid Modi gesteuert wird, kann es deaktiviert werden. Anhebung geschieht im Verstärkter Betrieb Modus. |
| 1. Heizkreis --> Anhebung --> Anhebwert | Einstellung des Temperaturwertes, um den die Heizkennlinie 1. Heizkreis während einer Anhebung angehoben werden soll. | 05K | Guter Anhebewert bei uns. |
Konfiguration / Einbinden der Shelly Relais
Das Einbinden der beiden Shelly Relais erfolgt wie üblich und kann ganz einfach mittels der Mobile App gemacht werden. Wichtig, ihr müsst unbedingt wissen, welcher Shelly an welchem Wärmepumpenmanager Eingang angeschlossen ist. Benennt die beiden Shellys am besten nach dem Eingang, also ID1 bzw. ID2.
Ich habe bei beiden Shelly Relais dann noch folgendes eingerichtet:
- Eco mode: Enable
- Input/Output settings: Switch / Detached Mode / restore state after power failure
Schalten der einzelnen Smart-Grid Modi
Um nun die Wärempumpe in die einzelnen Modi zu versetzten müssen die Shelly Relais entsprechend folgender Tabelle geschaltet werden:
| Ampel | Modus | Shelly-SG-ID1 | Shelly-SG-ID2 |
|---|---|---|---|
| Rot | Abgesenkter Betrieb | OFF | ON |
| Orange | Normal Betrieb | OFF | OFF |
| Grün | Verstärkter Betrieb | ON | OFF |
Achtung, der Betrieb, bei dem beide Shelly Relais gleichzeitig auf ON stehen, sollte vermieden werden!
Das richtige Schalten der Relais kann entweder eine oder mehrere in Shelly Szenen erledigen, oder ihr bindet die beiden Shelly Relais in die SmartHome Zentrale eurer wähl ein. Bei mir sind beide Shelly in openHAB eingebunden. Die Konfiguration dazu könnt ihr hier nachlesen: