Bestaande "domme" warmtepomp aansluiten op Home Assistant

[jurjeno]

Samenvatting: ik wil graag het elektrische verwarmingselement in mijn 13 jaar oude "domme" warmtepomp met Home Assistant kunnen bedienen, om de overtollige energie die mijn zonnepanelen opwekken in de vorm van warm water te kunnen opslaan. Ik heb wel wat ervaring met ESPHome en Home Assistant, maar niet met warmtepompen en dergelijke.

Situatie:
Mijn huis is gebouwd in 2012 en vanuit de bouw is een Stiebel Eltron WM 300 lucht/water warmtepomp geïnstalleerd. Die is aangesloten op de mechanische ventilatie en verwarmt daarmee een vat van 300l water, wat gebruikt wordt om de douche en kranen van warm water te voorzien. Er is een reguliere combiketel aangesloten als naverwarming voor wanneer dat nodig is.

De warmtepomp heeft naast de reguliere methode van verwarmen ook een elektrisch element. Dat element wordt volgens de gebruiksaanwijzing ingezet (optioneel) als er "een plotselinge grote warmwatervraag is" maar ook als de antilegionellastand is ingesteld op een temperatuur >60 graden.

Op het bedieningspaneel kan ik zien hoeveel starts en looptijd zowel de compressor als het elektrische element gedurende de levensduur van het apparaat hebben gehad. Voor de compressor is dat duizenden starts en duizenden uren looptijd, maar voor het elektrisch element is dat letterlijk 1 start en nul uren looptijd. (Ik heb onlangs via het installatiemenu het relais van het element als test een uurtje ingeschakeld laten staan, en daarna was de watertemperatuur wat hoger en aantal starts was nu 2 met 1 uur looptijd - de teller lijkt dus wel te kloppen en het element werkt prima.)

De warmtepomp heeft een "dom" bedieningspaneel, zonder mogelijkheid ook maar iets van automation aan te sluiten (of het moet een proprietary iets van Stiebel Eltron zijn wat ik niet heb kunnen vinden voor deze 13 jaar oude warmtepomp):



Vraag:
Is het realistisch mogelijk om de warmtepomp (en specifiek het elektrische verwarmingselement) onder controle van Home Assistant te brengen, en zo ja, hoe?

Ik zie zelf een aantal mogelijkheden, maar kan niet goed inschatten hoe realistisch deze zijn:

1. Iets van een ESP8266 op de één of andere manier aansluiten op het bedieningspaneel zodat deze hiermee de warmtepompboiler op dezelfde manier bedient als een persoon dat ook zou doen; via de menu's kan de ESP dan het element inschakelen via de testfunctie of door het setpoint van het warme water hoger te zetten. Dit zou inhouden dat je het scherm door de ESP laat uitlezen en interpreteren, en input laat geven door het indrukken van de knoppen te simuleren.
2. Ook weer een ESP8266, maar dan ergens aangesloten op de print van het bedieningspaneel en kijken of op de één of andere manier een soort interface beschikbaar is om de commando's te geven aan de warmtepomp.
3. De meest radicale optie: het bedieningspaneel en -print verwijderen en vervangen door een ESP8266 met wat relais en de ESP de elementen (compressor, elektrisch element) direct zelf laten aansturen.

Iemand hier ervaring mee? De laatste optie zou technisch best kunnen denk ik, maar ik kan niet goed inschatten hoe realistisch of risicovol dit is. Ik weet bijvoorbeeld niet of de watertemperatuurbeveiliging (die de verwarmende elementen uitschakelt bij een te hoge watertemperatuur) in het bedieningspaneel is verwerkt. Zo ja, dan lijkt me dit sowieso geen goede optie: ik wil wel dat alle originele veiligheidsmechanismes nog functioneren.

De achterkant van de bedieningsmodule ziet er als volgt uit:



Het lijkt er op dat dit simpelweg wat met een relais geschakelde aansluitingen zijn voor de compressor en het elektrische element, met wat aansluitingen van de verschillende sensoren. Zou ziets ook aangesloten kunnen worden op een ESP? (Nogmaals, op een veilige manier?)

Mocht het wat toevoegen, dit is het elektrische schema (uit de handleiding):



Mocht iemand een manier weten om ten minste het verwarmingselement onder aansturing van Home Assistant te brengen, dan hou ik me aanbevolen. Ik hou echter zeker ook rekening met de mogelijkheid dat het hobbyen met zo'n apparaat te risicovol is, dus laat het ook zeker weten als je denkt dat dit een kansloze exercitie is...

[de Peer]

Even 2 dingen.

1. zolang je nog kunt salderen heb je geen overtollige stroom overdag, en bovendien kun je je stroom ook gewoon verkopen.
2. Kun je niet beter de warmtepomp zelf (de compressor) aansturen ipv het elektrische element? dat scheelt je een factor 3-5 aan energieverlies. Erg zonde om hoogwaardige energie (elektra) om te zetten in laagwaardige energie (Warmte) via COP1.

[Voor 23% gewijzigd door de Peer op 17-03-2023 09:23]

[jurjeno]

Vanwege salderen maakt het financieel inderdaad niets uit, tenzij ik zou overstappen naar een dynamisch energiecontract - dan zou het nu al wel uitmaken. Maar de hoofdreden dat ik dit wil proberen is niet per se financieel; het idee van mijn overtollige energie zelf opslaan en gebruiken staat me wel aan. Zeker gezien dat de momenten waarop ik overtollige energie opwek samenvallen met de momenten waarop zo ongeveer iedereen met zonnepanelen overtollige energie aan het opwekken is...

Je tweede opmerking is een goed punt; dat had ik moeten vermelden: deze warmtepomp kan met de compressor het water tot maar zo'n 57-58 graden opwarmen. Op het moment dat ik overtollige energie opwek zou ik dan ook zeker (als het zou kunnen) de doeltemperatuur instellen op 58 graden, en pas als dat is bereikt het elektrische element willen inschakelen. Onder de aanname dat het makkelijker is om het alleen elektrische element aan te sturen dan alle functies te automatiseren was ik voornamelijk geïnteresseerd in het inschakelen van het elektrische element.

Mocht het een beetje te doen zijn, dan zou ik inderdaad zeker eerst de compressor het water maximaal laten verwarmen, en pas dan het elektrische element inschakelen.