Slim energiemanagement dankzij de Loxone Miniserver

De Loxone Miniserver biedt niet alleen ongekend comfort en veiligheid in een gebouw, maar draagt ook bij aan het intelligent gebruik van energie, wat leidt tot kostenbesparingen. Het optimaliseren van eigen verbruik, oftewel het slim gebruik maken van zelf opgewekte energie, is voor de Miniserver geen toekomstdroom maar werkelijkheid. Vandaag willen we laten zien hoe het fotovoltaïsche systeem, de batterijopslag en de verbruikers van een gebouw perfect samenwerken en hoe jij aan slim energiemanagement kan doen dankzij de Loxone Miniserver.

​

Feiten & cijfers

Land:
Duitsland

Project:
Bavaria

Fotovoltaïsch systeem:
18 kWp

Batterijopslag:
1x Tesla Powerwall (13,5kWh)
Integratie via Modbus TCP

Omvormer:
SolarEdge
Intergratie via Modbus Extension

Terugleveringstarief 2021

Zonder batterijopslag wordt de zelf opgewekte zonnestroom alleen gebruikt door verbruikers die ook actief zijn tijdens de elektriciteitsproductie. Dit vereist in een conventioneel gebouw altijd een manuele interventie.

Met een batterij-opslagsysteem wordt zelfconsumptie van de opgewekte elektriciteit gemakkelijker: de elektriciteit kan beschikbaar worden gesteld wanneer zij werkelijk nodig is – ongeacht of de zon op dat moment schijnt, d.w.z. ook ’s nachts of tijdens een stroomstoring. Op deze manier is het mogelijk een groot deel van de benodigde hoeveelheid elektriciteit te dekken met de zelf opgewekte elektriciteit van het fotovoltaïsche systeem. Het fotovoltaïsche systeem met de bijbehorende omvormer en de batterijopslag kunnen nog doeltreffender werken met een instantie op een hoger niveau. Onze Loxone Miniserver neemt deze taak over. Alle informatie, zoals de huidige productie, de laadstatus van de opslagunit, de status van de elektrische auto, de stroombehoefte van het gebouw, enz. komen hier samen.

De Miniserver als het middelpunt van energiemanagement

In ons referentieproject “Bavaria” werd in 2021 een fotovoltaïsch systeem met een Tesla Powerwall als batterijopslag geïnstalleerd. Deze combinatie in samenwerking met de Loxone Miniserver zorgt voor een optimale zelfconsumptie van zonne-energie, verhoogt de mate van zelfvoorziening en verlaagt het elektriciteitsverbruik van een gebouw aanzienlijk. Vandaag zal je de technische details en de precieze structuur van het systeem leren kennen.

PV-systeem &
SolarEdge omvormer

Een 18kWp fotovoltaïsch systeem met een SolarEdge omvormer dient als energieopwekker. De omvormer is geïntegreerd in het Loxone Home & Building Automation systeem via de Modbus TCP interface. Dankzij de SolarEdge Modbus template kan de omvormer eenvoudig worden geïntegreerd met behulp van de Loxone Config.
Naast de compatibiliteit was ook het veiligheidsaspect een belangrijke reden voor de eigenaar van het gebouw om voor de SolarEdge omvormer te kiezen. Het SolarEdge-systeem heeft een geïntegreerde SafeDC-functie, die meer veiligheid biedt in geval van brand of bij werkzaamheden aan het systeem. Door de spanning op moduleniveau te verlagen, wordt het risico van elektrische schokken tot een minimum beperkt.

Bovendien verhoogt de SolarEdge vermogensoptimalisator de energieopbrengst van het fotovoltaïsche systeem door voor elke module afzonderlijk het punt van maximale stroomopbrengst (MPPT) te bepalen.
Met de “Energie Monitor” functiebouwsteen wordt de omvormer geïntegreerd in het totale Loxone systeem en worden de gegevens van het fotovoltaïsche systeem visueel weergegeven. De module kan de verbruiks- en productiegegevens en de huidige status van de batterijopslag weergeven.

Tesla Powerwall

De Tesla batterijopslag met geïntegreerde wisselstroomomvormer heeft een bruikbare opslagcapaciteit van 13,5 kWh per module. Tot 10 Powerwalls met een totale capaciteit van 135 kWh kunnen in een netwerk worden gebruikt.

Voor een optimaal energiebeheer communiceert de batterijopslag met de desbetreffende omvormer en met het gebouwenbeheersysteem. Dit is precies wat de Tesla Powerwall doet! In de nieuwe versie van Loxone Config, die in het najaar van 2021 wordt uitgebracht, kan een Tesla Powerwall gemakkelijk via het netwerk worden geïntegreerd.

Optimalisering van het eigen verbruik

Dankzij de volledige integratie van de SolarEdge omvormer en de Tesla Powerwall in het Loxone systeem is een belasting- of opbrengstafhankelijke in- en uitschakeling van verbruikers mogelijk. Dankzij de functiebouwsten “Energie Manager” wordt de gratis geproduceerde elektriciteit optimaal benut. Energiemanagement is de combinatie van alle maatregelen die ervoor zorgen dat met een minimale energie-input een vereiste prestatie wordt bereikt. Je kan de functiebouwsteen gebruiken om tot 12 verbruikers met verschillende prioriteiten aan te sturen. Als er dus meer energie wordt geproduceerd dan er momenteel wordt verbruikt, worden de verbruikers automatisch ingeschakeld. De energiemanager werkt de lijst af op basis van de hoeveelheid aangesloten belasting. Als er een overschot is, probeert hij zoveel mogelijk verbruikers in te schakelen, te beginnen met de kleinste verbruiker.

Zo kunnen bijvoorbeeld belastingintensieve verbruikers zoals de warmtepomp of een verwarmingselement intelligent worden geactiveerd wanneer de zonneopbrengst hoog is. De Miniserver houdt bijvoorbeeld ook rekening met het gebruikersgedrag van de verwarmingsinstallatie en met de weersvoorspelling, om nog doeltreffender te werk te kunnen gaan. Als de momenteel geproduceerde elektriciteit niet nodig is, wordt de batterijopslag opgeladen en dient deze als buffer voor de avonduren. Door de interactie van alle systemen en de uitgebreide logische functies van de Miniserver is het gebouw zelfvoorzienend, zelfs als de zon niet schijnt, zodat geen elektriciteit hoeft te worden ingekocht.

Noodstroomschakeling

De Tesla Powerwall heeft nog een functie die zeer interessant is voor een intelligent gebouw. Dankzij de noodstroomschakeling van de Powerwall in combinatie met de energiebesparende Loxone producten is een netonafhankelijke werking van verbruikers op één fase gedurende een bepaalde periode gemakkelijk realiseerbaar. Als de netaansluiting wordt onderbroken door bijvoorbeeld een stroomstoring, meldt de Tesla Powerwall dit aan de Miniserver. Hierdoor wordt een bedrijfsmodus geactiveerd die bijvoorbeeld alleen toestaat dat de LED-verlichting wordt geactiveerd met een vermogen van 70%. Bovendien kan de activering van verbruikers met een hoge belasting worden voorkomen tijdens de noodstroomvoorziening.

Enkele foto’s van het systeem

© Foto’s: Loxone