Wzajemne oddziaływanie zespołów i podzespołów systemu
Etykieta SG Ready oznaczana jest na pompach ciepła, których regulacja umożliwia integrację pojedynczej pompy ciepła z inteligentną siecią energetyczną (ang. Smart Grid – SG). W związku z tym stawia się im określone wymagania.
Generalnie warunkiem przydzielenia etykiety SG Ready (przyznawanej w Niemczech) jest zgodność czterech stanów roboczych pompy ciepła z określoną definicją.
Pompy ciepła do pracy grzewczej
Regulator musi znajdować się na wyposażeniu pompy ciepła dlatego, że umożliwia on zrealizowanie czterech stanów roboczych:
Stan roboczy 1
(1 stan załączenia, przy stanie zacisków 1:0). Ten stan roboczy jest kompatybilny z blokadą operatora sieci energetycznej (EVU), która często włącza się o stałych porach i trwa maksymalnie 2 godz. podczas „twardego czasu blokady”;
Stan roboczy 2
(1 stan załączenia, przy stanie zacisków 0:0). Generalnie pompa ciepła pracuje w trybie normalnym energooszczędnym z proporcjonalnym ładowaniem zasobnika, w praktyce ma to wystarczyć na czas maksymalnej dwugodzinnej blokady EVU;
Stan roboczy 3
(1 stan załączenia, przy stanie zacisków 0:1). Pompa ciepła działa w ramach regulacji w trybie zwiększonej mocy, realizując ogrzewanie pomieszczeń i przygotowanie c.w.u.
Przede wszystkim nie chodzi tu o bezwzględny start. Jest to zalecenie załączenia zgodnie z żądaniem;
Stan roboczy 4
(1 stan załączenia, przy stanie zacisków 1:1). Jest to definitywne polecenie uruchomienia pompy ciepła, o ile jest to możliwe w zakresie ustawień regulatora. Dla tego stanu roboczego rożne modele sterowania muszą być możliwe do nastawienia na regulatorze dla rożnych modeli taryfowych i użytkowych:
- wariant 1: pompa ciepła (sprężarka) jest aktywnie załączona,
- wariant 2: pompa ciepła (sprężarki i elektryczne grzałki pomocnicze) jest aktywnie włączona, opcjonalnie – wyższa temperatura w zasobnikach ciepła.
Pompy ciepła do przygotowania c.w.u.
Regulator z pewnością musi znajdować się na wyposażeniu pompy ciepła. Podwyższy zadaną temperaturę wody w drodze automatycznej regulacji. Celem jest zmagazynowanie energii w formie ciepła.
Menadżer energii
Generalnie poprzez sterowanie pompą ciepła za pomocą interfejsu SG-Ready w połączeniu z systemem PV, z lub bez zespołu akumulatorów, tylko system grzewczy i przygotowania c.w.u. są odbiornikami energii.
Podsumowując, celem jest uwzględnienie za pomocą menadżera energii wszystkich odbiorników energii elektrycznej w gospodarstwie domowym.
Ponadto celem jest uzyskanie możliwie wysokiego wskaźnika zużycia własnego (autokonsumpcji).
Zamiarem także jest w zależności od mocy instalacji PV – uzyskanie możliwie wysokiego stopnia samowystarczalności.
Kodeks interoperacyjności JRC
Powyższe rozwiązania oparte na etykiecie SG Ready uzupełnia europejski Kodeks postępowania w sprawie interoperacyjności związanej z zarządzaniem energią inteligentnych urządzeń energetycznych (Code of Conduct on energy management related interoperability of Energy Smart Appliances – CoC), opracowany i zarządzany przez Joint Research Centre (JRC) Komisji Europejskiej.
Jest to dobrowolna inicjatywa branżowa (wersja 1.0 z 2024 r.), której celem jest zapewnienie wspólnych wymagań interoperacyjności dla Energy Smart Appliances (ESA), w tym pomp ciepła. Dzięki temu urządzenia różnych producentów mogą konsekwentnie komunikować się z systemami zarządzania energią (HEMS/menadżerami energii) lub siecią, niezależnie od zastosowanego protokołu technicznego. Wspiera to elastyczność systemu elektroenergetycznego, stabilność sieci przy rosnącym udziale OZE oraz dalsze zwiększenie autokonsumpcji.
Zakres CoC obejmuje m.in. urządzenia HVAC, w tym pompy ciepła (dostarczające ciepło/chłód przez powietrze lub wodę) oraz podgrzewacze wody. Dla pomp ciepła obowiązkowe są m.in. monitorowanie zużycia mocy oraz ograniczanie zużycia mocy; opcjonalne – elastyczny start (szczególnie przydatny przy c.w.u.) i zarządzanie zużyciem na podstawie tabeli zachęt. Interoperacyjność realizowana jest na poziomie semantycznym z wykorzystaniem ontologii SAREF (Smart Applications REFerence) oraz modelu SGAM, w oparciu o normy takie jak EN 50631. Umożliwia to wymianę danych w sposób niezależny od konkretnego protokołu komunikacyjnego.
Etykieta SG Ready zapewnia podstawową, skuteczną integrację poprzez proste sygnały binarne (cztery stany robocze). Kodeks JRC idzie dalej – gwarantuje wyższy, europejski poziom interoperacyjności semantycznej. Menadżer energii może dzięki temu kompleksowo koordynować pompę ciepła, instalację PV (z lub bez magazynu), inne odbiorniki w gospodarstwie domowym oraz potencjalnie sygnały operatorskie, maksymalizując autokonsumpcję i stopień samowystarczalności. Systemy zgodne z CoC JRC mogą wykorzystywać lub rozszerzać interfejs SG Ready, przechodząc od prostego sterowania binarnego do pełniejszej, otwartej komunikacji międzyproducenckiej.