DE202010015217U1 - Steuereinheit zum kombinierten Betrieb von Photovoltaikanlage und Wärmepumpe - Google Patents

Steuereinheit zum kombinierten Betrieb von Photovoltaikanlage und Wärmepumpe Download PDF

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Abstract

Steuereinheit zur Freischaltung von Sperrschützen zum Betrieb von Wärmepumpen, dadurch gekennzeichnet, dass Wärmepumpen abhängig von der Menge und Dauer der lokal erzeugten elektrischen Energie und der aktuellen Leistung (bezogen auf die Photovoltaikanlage) freigeschaltet werden können.

Description

  • Photovoltaikanlagen und Wärmepumpen sind eine ideale Kombination zur kostengünstigen und umweltschonenden Erwärmung von Brauchwasser und zur Heizung.
  • Die Photovoltaikanlage erzeugt elektrische Energie, die in das Hausnetz eingespeist und idealerweise direkt von der Wärmepumpe verbraucht wird. So muss im Idealfall keine elektrische Energie vom Stromnetz bezogen werden.
  • Real liefert das Stromnetz fehlende elektrische Energie zum Betrieb der Wärmepumpe zu oder nimmt überschüssige Energie aus der Photovoltaikanlage auf.
  • Betreiber einer solchen Anlage haben den Vorteil, dass Sie zu einem großen Anteil unabhängig vom Strompreis sind. Das Stromnetz wird entlastet – es muss weniger Energie im Stromnetz übertragen werden. Der Betrieb der Anlage ist praktisch verbrauchsmittelfrei und umweltneutral.
  • Funktionsbeschreibung
  • Die Photovoltaikanlage (1) erzeugt elektrische Energie 230 V/400 V ~ Wechselstrom durch Wechselrichter (netzgeführt). Diese Energie wird in Hauptleitungsabzweigklemmen (4) oder Ähnlichem eingespeist.
  • Die Steuereinheit (3) kann die erzeugte Strommenge erfassen und abhängig davon die Sperrschütze (9) freigeben. Die Wärmepumpe (10) wird mit elektrischer Energie aus dem Hausknotenpunkt = Hauptleitungsabzweigklemmen (4) versorgt.
  • Gleichfalls erfasst die Steuereinheit (3) die Freigabe der Sperrschütze (9) durch den Energieversorger. Dies geschieht durch ein Tarifschaltgerät (8) oder Ähnlichem. Die Steuereinheit kann nun entsprechend der Tarifvereinbarung mit dem Stromversorger programmiert werden. Beispielsweise ist es möglich, dass die Sperrschütze (9) freigegeben werden, wenn genügend elektrische Energie aus der Photovoltaikanlage (1) erzeugt wird, obwohl das Tarifschaltgerät (8) entsprechend dem vereinbarten Tarif die Sperrschütze (9) sperren würde. Dies ist möglich, weil in diesem Fall keine Belastung des Stromnetzes stattfindet (Eigenversorgungsbetrieb).
  • Die Freigabebedingungen der Sperrschütze (9) durch die Steuereinheit (3) kann individuell und/oder generell für einen Stromversorger vereinbart werden. Denkbar wäre eine abgestufte Freigabe, bezüglich Zeit und oder Leistung/Energiemenge pro Zeiteinheit.
  • Die Steuereinheit könnte im einfachsten Fall einfach nur die Freigabe durch das Tarifschaltgerät (8) an die Sperrschütze (9) durchschalten. In diesem Fall ist keine Programmfunktion notwendig. Das Steuerprogramm der Steuereinheit (3) wird in Mikrocontrollern, Speicherprogrammierbaren Steuerungen (SPS) oder Ähnlichem aufgebaut. Es wäre auch eine Freischaltung über Schützschaltungen (Freigabe durch Kontrollsignal des Wechselrichters (1) oder der Zähleinrichtung (2/5) möglich.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Photovoltaikanlage
    2
    Einspeisezähler
    3
    Steuereinheit zum kombinierten Betrieb von Photovoltaikanlage und Wärmepumpe
    4
    Hauptleitungsabzweigklemme
    5
    Zähleinrichtung für Verbrauch und Einspeisung in das Stromnetz
    6
    Sicherungseinrichtungen
    7
    Stromnetz
    8
    Tarifschaltgerät
    9
    Sperrschütze (mit Sicherungseinrichtungen)
    10
    Wärmepumpe

Claims (6)

  1. Steuereinheit zur Freischaltung von Sperrschützen zum Betrieb von Wärmepumpen, dadurch gekennzeichnet, dass Wärmepumpen abhängig von der Menge und Dauer der lokal erzeugten elektrischen Energie und der aktuellen Leistung (bezogen auf die Photovoltaikanlage) freigeschaltet werden können.
  2. Steuereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Freigabeinformationen von Tarifschaltgeräten in die Schaltung der Sperrschütze einbezogen werden können.
  3. Steuereinheit nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzliche Informationen in die Freigabesteuerung mit einfließen können (zum Beispiel Temperatur, Feuchtigkeit, Datum, manuelle Eingabe oder Ähnlichem).
  4. Steuereinheit nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass individuelle Tarifvereinbarungen mit dem Stromversorger durch Software in einer Programmfunktion oder schaltungstechnisch (Schützschaltungen) dargestellt werden können.
  5. Steuereinheit nach Anspruch 1, 2, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Einbindung in ein Hausautomatisierungssystem möglich ist.
  6. Steuereinheit nach Anspruch 1, 2, 3, 4 und 5 dadurch gekennzeichnet, dass eine Fernsteuermöglichkeit eingebunden werden kann.
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