Immissione zero con FRITZ! Smart Energy 250 e Anker Solix in Home Assistant

Molti proprietari di un impianto fotovoltaico da balcone con accumulo desiderano ridurre al minimo l’immissione nella rete elettrica pubblica. Idealmente dovrebbe essere erogata solo la potenza effettivamente necessaria in casa. I sistemi attuali utilizzano spesso contatori intelligenti specifici che rilevano il consumo di energia quasi in tempo reale e regolano di conseguenza la potenza in uscita dell’inverter. Questo richiede però l’installazione da parte di un elettricista, e per il momento volevo evitare i costi associati.

Ho quindi scelto un’altra strada e collegato tra loro i dispositivi già presenti. Con l’aiuto del FRITZ! Smart Energy 250*, di una Anker SOLIX Solarbank* e di Home Assistant*, ho realizzato un sistema funzionante a immissione zero, senza aggiungere un contatore intelligente nel quadro elettrico.

La situazione iniziale

Da qualche tempo utilizzo il FRITZ! Smart Energy 250 per leggere il mio contatore elettrico digitale. Il sensore viene applicato direttamente all’interfaccia ottica D0 del contatore e trasmette i valori misurati tramite DECT al FRITZ!Box*.

I dati di FRITZ!SmartHome sono quindi disponibili in Home Assistant. Possono essere visualizzati nella dashboard energetica e utilizzati per le automazioni.

Per produrre energia utilizzo un impianto fotovoltaico da balcone con accumulo integrato e una potenza massima di immissione pari a 800 watt. Nel mio caso viene impiegata una Anker SOLIX Solarbank 2 E1600 Pro*. L’integrazione Anker Solix per Home Assistant supporta ormai anche altri modelli, come l’Anker Solarbank 2 E1600 AC* e l’Anker Solarbank 3 E2700*. L’elenco dei dispositivi compatibili viene ampliato continuamente e anche i modelli attuali come l’Anker SOLIX Solarbank 4 Pro* dovrebbero essere supportati a breve.

Prima dell’implementazione con Home Assistant utilizzavo la Solarbank nella modalità personalizzata dell’app Anker. In questa modalità viene memorizzata una programmazione con valori di immissione fissi per diversi momenti della giornata. Ho creato la curva di immissione sulla base di varie misurazioni effettuate durante il giorno e ho cercato di adattarla il più possibile al carico di base della mia abitazione. In questo modo, durante il giorno la Solarbank poteva coprire gran parte dei consumi permanenti, come frigorifero, postazione di lavoro domestica e router Internet.

Principio di funzionamento dell’immissione zero in Home Assistant

L’intera regolazione avviene tramite un’automazione in Home Assistant. Il FRITZ! Smart Energy 250 funge da sensore per il flusso di potenza attuale nel punto di connessione alla rete.

sensor.fritz_smart_energy_250_leistung

La potenza misurata dal contatore elettrico viene confrontata con la potenza di immissione attualmente impostata per l’impianto fotovoltaico da balcone.

sensor.solarbank_2_e1600_pro_ac_hausabgabe

A partire da questa differenza, Home Assistant calcola un nuovo valore nominale che viene poi trasmesso all’Anker SOLIX Solarbank.

number.solarbank_2_e1600_pro_system_einspeisevorgabe

La potenza di immissione viene regolata continuamente. La variazione di potenza rilevata dal FRITZ! Smart Energy 250 funge da trigger. È inoltre integrato un ritardo di 10 secondi per evitare regolazioni non necessarie.

L’obiettivo dell’automazione è mantenere il prelievo dalla rete o l’immissione il più vicino possibile a 0 watt. A questo scopo è stata definita una tolleranza di ±5 watt, in modo che la Solarbank non reagisca a ogni minima fluttuazione.

abs > 5 

La potenza di immissione può essere impostata in modo flessibile tra 0 e 800 watt.

 {{ [current_value + (stromverbrauch ), 800] | min }}
 {{ [current_value + stromverbrauch, 0] | max }}

I nomi dei sensori e delle entità utilizzati nell’esempio provengono dalla mia installazione e possono quindi essere diversi nella vostra. Le denominazioni corrette si trovano direttamente nei dettagli dei dispositivi e delle entità di Home Assistant.

Di seguito è riportato il codice YAML completo della mia automazione. Può essere aggiunto in Home Assistant nella sezione Automazioni. Create una nuova automazione, quindi selezionate «Modifica in YAML» dal menu con i tre puntini.

alias: Nulleinspeisung mit Anker Solix Solarbank E1600
description: Attempts to keep power consumption at 0 watts with Anker Solix Solarbank E1600
triggers:
  - trigger: state
    entity_id:
      - sensor.fritz_smart_energy_250_leistung
    enabled: true
conditions: []
actions:
  - repeat:
      while:
        - condition: template
          value_template: >
            {% set stromverbrauch =
            states('sensor.fritz_smart_energy_250_leistung') | float(0) %} {{
            stromverbrauch | abs > 5 }}
      sequence:
        - action: number.set_value
          target:
            entity_id: number.solarbank_2_e1600_pro_system_einspeisevorgabe
          data:
            value: >
              {% set stromverbrauch =
              states('sensor.fritz_smart_energy_250_leistung') | float(0) %} {%
              set current_value =
              states('sensor.solarbank_2_e1600_pro_ac_hausabgabe') | float(0) %}
              {% if stromverbrauch > 0 %}
                {{ [current_value + (stromverbrauch ), 800] | min }}
              {% else %}
                {{ [current_value + stromverbrauch, 0] | max }}
              {% endif %}
        - delay:
            hours: 0
            minutes: 0
            seconds: 10
            milliseconds: 0
mode: single

💬 Sarò felice di conoscere le vostre esperienze, i suggerimenti per l’ottimizzazione e le idee per migliorare l’automazione nei commenti.

Potenziale di miglioramento dell’immissione zero fai da te

Il principale punto debole del FRITZ! Smart Energy 250 è la frequenza di aggiornamento relativamente bassa. I dati vengono generalmente trasmessi a Home Assistant solo ogni 30-60 secondi.

Naturalmente non è la soluzione ideale per regolazioni molto rapide. Nella pratica, tuttavia, il sistema si è dimostrato sorprendentemente efficace.

Nella visualizzazione della potenza misurata dal FRITZ! Smart Energy 250 sono chiaramente riconoscibili i salti della regolazione.

I carichi tipici come frigoriferi, elettronica di intrattenimento, illuminazione o computer non causano generalmente variazioni di carico estremamente rapide. La Solarbank può quindi compensare in modo affidabile gran parte del consumo elettrico giornaliero. I picchi di carico di breve durata, ad esempio quelli causati da un bollitore, un forno o un piano a induzione, non possono naturalmente essere compensati del tutto a causa della trasmissione ritardata dei valori misurati. In questi casi si verifica un breve prelievo dalla rete prima che la regolazione intervenga.

Conclusione

Sebbene il FRITZ! Smart Energy 250 non sia stato originariamente sviluppato per controllare gli impianti fotovoltaici da balcone, in combinazione con Home Assistant si presta sorprendentemente bene come fonte di dati per una semplice immissione zero. La frequenza di aggiornamento di circa 30-60 secondi non consente una regolazione perfetta in tempo reale, ma la precisione è più che sufficiente per molte applicazioni. Chi possiede già una testina di lettura a infrarossi per contatore intelligente* e una Anker SOLIX Solarbank può realizzare con uno sforzo contenuto una gestione intelligente della potenza, ridurre sensibilmente l’immissione nella rete pubblica e aumentare l’autoconsumo. Nonostante alcune limitazioni, la soluzione funziona bene nell’uso quotidiano. È particolarmente interessante poter continuare a utilizzare l’hardware esistente senza installare componenti aggiuntivi.

Fonte/Foto: (Amazon / solarmodule-gladbeck / HA Anker / Chrissmart)