Infos zu Node-Red, NibePi, Influxdb & Grafana

ACHTUNG alles überaltert

Grafana allesIch habe ein wenig umgebaut, auf beiden RPi läuft nun Raspian Bullseye mit Node-Red. Den Eltako Zähler der Wärmepumpe mit S0 Ausgang habe ich gegen einen Eastron SDM72DM-V2 MID Modbus getauscht, der nun per RS485 in Node-Red abgefragt wird.

In der Garage im Zählerschrank befindet sich der RPi4 mit nun folgenden Tätigkeitsschwerpunkten:

- Wireguard (VPN)

- Pi-Hole

- SAE  (zur Visualisierung im Sunny Portal)

- Node-Red mit NodeJS 14

- Abfrage SDM72 per RS485 Adapter (DSD TECH SH-U11F)

- InfluxDB (1.6.7)

- Grafana (8.3.1)

Im Haus, neben der Wärmepumpe befindet sich der RPi3 "NibePi" mit folgenden Aufgaben:

- Node-Red mit NodeJS 12 (wegen "node-red-contrib-nibepi", was nicht zu 14 kompatibel ist)

- Mosquitto MQTT Broker, zum Austausch zwischen den beiden RPi

Auf dem RPi4 laufen folgende Flows:

Photovoltaik (alle 4 Wechselrichter), Steuerung des SBS, Abfrage und versteckte Einstellungen von openWB und go-e, SMA Energy Meter Abfrage per Schalter, Wetter, und Abfrage des SDM72 per RS485. 

Hier aktuelle Flows von mir:

Ordner mit PV Flows einzeln & gesamt & Energy Meter  (10.12.2021)

SMA Home Manager 2 & Energy Meter (16.02.2021)

RPi4 Flow (PV, SHM, SBS Steuerung, openWB, go-e, SDM Zähler RS485 vom 12.01.2022)

RPi3 Flow (NibePi mit Import/Export zum RPi4 per MQTT)

Grafana Verläufe alles als .rar  (neu 12.01.2022)

 

SMA Home Manager 2 & Energy Meter von mir neu dekodiert (16.02.2022):

Blindleistung induktiv & Ströme wenn eingespeist wird, werden negativ angezeigt.

Schieflast wird berechnet und die Firmwareversion wird angezeigt.

  

 

 

 

 

Zähler mit allen Nachkommastellen.

 

openWB & Go-e (neu 10.12.2021):

 

 

 

 

 

 

 

 

Zusätzlich habe ich ein Lastmanagement eingebaut, alle 10s wird geprüft ob die Bezugsleistung am Hausanschluss 23700W übersteigt oder einer der Phasenströme über 34,5A steigt. Wenn ja werden beide Ladepunkte auf 8A gesetzt.

 

 Grafana Auswertung der Zähler der WP:

 

 

 

 

 

 

 

Erzeugung / Einspeisung / Verbrauch / Bezug / SoC (Elektro2):

 

 

 

 

 

 

 

Energie per Integralrechnung pro Tag:

 

 

 

 

 

 

Tipps zu Mosquitto unter Bullseye:

Installieren:
sudo apt install mosquitto

sudo nano /etc/mosquitto/mosquitto.conf
--> dort einfügen:
listener 1883
allow_anonymous true
 

Autostart aktivieren:
sudo systemctl enable mosquitto

 

Tipps zu Influxdb

Installieren:
sudo apt install influxdb influxdb-client 

sudo nano /etc/influxdb/influxdb.conf
    …
    [http]
    enable = true
    bind-adress = ":8086"

erstellen der Datenbank „db“:
influx  (öffnet die Konsole von influx)
create database db  (erstellt eine Datenbank "db")
quit    (schließt die Konsole von influx)

Energiewende im Hause Becker

Wir haben dieses Jahr die Energiewende eingeläutet:

- Dach vollständig mit PV belegt

- Fuhrpark auf Elekto umgestellt

Südwestdach

 

Nordostdach und Gauben

Gesamt PV Leistung: 21,23kWp

Gesamt Wechselrichterleistung: 14kW - somit hat die 70% Regelung nun ausgedient.

Als Ladestationen habe ich als "Master" OpenWB (series2 Buchse) und als "Slave" den go-eCharger HOMEfix 11kW installiert.

OpenWB regelt beide Ladestationen nach PV-Überschuss, was sehr gut klappt.

Bisher 660kWh getankt, davon < 1% Netzbezug. Für 2 Monate also etwa 1€ bezahlt. Im Winter wird das natürlich nicht so bleiben. 

Am 1.1. gibt es wieder die Jahresbilanz, dann auch mit Elektroautos.

 

Beim Netzbetreiber hatte ich schon letztes Jahr um die Genehmigung für 11+11kW angefragt, was erst mal abgelehnt wurde mit der Auflage einen 2. Zähler nur für die Ladestationen bräuchte ich und ein Upgrade auf einen höheren Hausanschluss für sehr viel Geld (statt 10mm² dann 16mm² Verkabelung, größere Sicherungen), was für mich natürlich nicht in Frage kam. 

Ich habe dann nach der Möglichkeit des Lastmanagements gefragt und sollte dies dann schriftlich darlegen und einreichen. Nach mehreren Monaten bekam ich dann die Freigabe für 22kW am 30kW Hausanschluss mit Lastmanagement.

Wie funktioniert das? OpenWB bekommt vom SMA Home Manager die Bezugsleistung und die Phasenströme alle 5s.

Ab 27kW wird die Ladeleistung reduziert bzw. wenn einer der Phasenströme 36A überschreitet. (unser SLS hat 40A was 27,6kW entspricht)

Ausprobiert habe ich es noch nicht, da beide E-Autos "nur" einen 2 phasigen Bordlader besitzen und somit nicht über 14kW in Summe kommen. Selbst mit Wärmepumpe, Waschmaschine und Backofen gleichzeitig werden wir kaum über 20kW kommen im Winter bzw. nachts.

 

 

Steuerung des SMA SBS 2.5 / 3.7 / 5.0 / 6.0 per Modbus [neu Oktober 2021]

Da das prognosebasierte Laden nicht ganz so funktioniert, wie ich es mir erhofft hatte, und man nicht weiß wann und ob überhaupt geladen wird, wollte ich selber eine händische bzw. halb automatische Steuerung bauen.

Hier das Ergebnis [neu 31.10.2021]:

Erklärung

- Hauptschalter

-aus: der Flow ist nicht in Betrieb, der SBS läuft wie vorher, es wird nichts per Modbus gesendet.

-an: der Flow ist in Betrieb und man kann zwischen Modus 1 & 2 wählen.

- Modus 1: komplett manuelle Leistungsvorgabe, ohne Beachtung des Hausanschlusspunktes! Eignet sich z.B. für den Winter, wenn der Speicher leer ist und man ihn Zwangsbeladen möchte, um ihn anschließend abzuschalten, weil das Dach voller Schnee ist.

- Modus 2: Steuerung über Netzanschlusspunkt mit vielen Zusatzfunktionen.

Grundsätzlich wird im Eingabefenster alles eingestellt, das Kontrollfenster dient zur reinen Kontrolle was an den SBS gesendet wird und wie die Wetterprognose ist. 

a) Laden

Schalter "nach SoC regeln" und "Auswahl max. SoC": Wenn aktiviert und die Wetterprognose gut ist (falls Prognose Schalter an), wird die Ladung beim ausgewählten max. SoC gestoppt. Zusätzlich wird mit steigendem SoC die Ladeleistung reduziert. Bis 30% 2400W, bis 40% 2000W, bis 60% 1600W, bis 95% 1300W und ab 95% 400W. Damit der SBS nicht so heiß wird und der Wirkungsgrad am höchsten ist. Kann man sich natürlich selber anpassen bzw. muss man anpassen bei Verwendung der SBS 3.7 oder größer.

Schalter "ab 12 Uhr laden": Bis 12 Uhr wird bis 60% geladen, erst danach weiter. Für den Sommer gedacht.

Schalter "Prognosebasiertes laden": Wenn das Wetter laut openweathermap schlecht wird, wird immer mit 2500W geladen, egal ob man "nach SoC regeln" aktiviert hat oder nicht. Erst ab 85% wird auf 1800W reduziert und ab 95% auf 500W. Progosedaten frei einstellbar.

Wenn alle Schalter aus sind, wird nach eingestelltem Wunsch geladen, außer ab 95%, dann wird auf 400W gedrosselt.

b) Entladen

"Auswahl min. SoC": Bei Erreichen des SoC wird das Entladen gestoppt, für den Winter gedacht.

"EV-Ladung abziehen": Wenn ein E-Auto lädt und aktiviert, PV Leistung unter 100W ist und Speicher SoC unter 80%, wird der Speicher nur vom Hausverbrauch entladen. E-Auto lädt quasi aus dem Netz.

Hinweis: BMS, min. (Ent-)Ladeleistung und Netzaustauschleistung sind in der Kontrollansicht vorhanden, da die 6 Register aber immer vollständig geschrieben werden müssen.

 

ganz Wichtig: im Sunnyportal muss das prognosebasierte Laden ausgeschaltet sein !

31.10.2021: PV, SBS, Wetter & openWB Flow

29.11.2021: nur SBS Steuerung 

Einmal pro Woche sollte man auf 100% laden, damit der SoC kalibriert wird.

Warum nicht immer voll laden ?

Die Lebensdauer des Speichers wird durch verschiedene Paramater negativ beeinflusst wie hohe Temperaturen, hohe Ladeströme und Lagerung bei 100% SoC.

Im Sommer benötigen wir den Akku kaum, so dass er morgens um 9-10 Uhr schon auf 100% geladen wäre und bis Abends da bliebe und zwischendurch noch ein paar mal von 99 auf 100% geladen werden würde, was völlig unnötig die Lebensdauer reduzieren würde.

Der SBS Flow benötigt verschiedene Werte aus dem PV, openWB und Wetter Flow:

Erzeugung, Hausverbrauch, SoC, LP1 Leistung, LP2 Leistung, Wetter Daten.

Für die Wetterdaten wird der Standort benötigt (Länge- und Breitengrad) sowie der API-Key von openweathermaps (Registrierung erforderlich, kostenlos).

Es werden folgende Module benötigt:

node-red-contrib-buffer-parser

node-red-contrib-modbus

node-red-contrib-switch-break 

node-red-contrib-calculate

node-red-node-openweathermap

node-red-contrib-influxdb (für Grafana)   

 

Natürlich kann der Flow auch überarbeitet werden, wenn man openWB nicht benutzt.

Für Einrichtungshilfen bitte eine Nachricht senden. becker_chr @ gmx.de 

Getestet an meinem SBS 2.5 und einem SBS 5.0. 

Aktuelle Flows von mir (24.09.2021)

Da ich immer wieder an den Flows rumbastel, wollte ich an dieser Stelle meine aktuellen gesamten Flows rein stellen.

Node-Red alles vom 20.09.2021 / Node-Red 2.0.6

Nibe ohne SAE vom 09.08.2021

Nibe & Kostal Piko mit KSEM vom 09.08.2021 (für einen Freund gebaut)

Grafana Dashboards vom 24.09.2021 / Grafana 8.1.4

Abfrage des SMA Home Manager 2.0 / Energy Meter per Multicast im Sekundentakt:

 

 

 

(Das habe ich nicht selber programmiert, sondern wieder zu 98% Stephen McLaughlin - vielen Dank dafür, ich habe nur die Einheiten sowie die Übersetzung angepasst)

Die Android App "EMView" von Herrn Treffkorn wurde bis heute nicht aktualisiert, die Abfrage im Shell wie hier beschrieben ist nicht wirklich angenehm.

openWB Integration über Modbus für 2 Ladepunkte.

Im Nibe Flow habe ich den Mindestdurchfluss des Volumenstromsensors auf 1,5l/min gesetzt, falls man mit 1% Warmwasser bereitet, wird in Node-Red und Grafana die thermische Leistung bzw. Wärmemenge korrekt gezählt.

Für den SBS 2.5 habe ich in Grafana einen Tagesertrag erstellt mit Wirkungsgrad:

Tageserträge für die beiden Wechselrichter, täglich ausgelesen um 23Uhr:

"Elektro2" ähnlich wie im Sunny Portal:

Die Flows müssen natürlich individuell angepasst werden, ein Beispiel aus der Praxis:

Beim Kollegen wurde beim SBS 2.5 ziemlich viel Unsinn angezeigt, nach einiger Fehlersuche habe ich dann herausgefunden dass sein SBS 2.5 nicht auf  "L1" angeschlossen ist, sondern auf  "L2" - schon passen einige Modbusregister nicht mehr.

IP Adressen der Wechselrichter, Berechnungen in den Formeln bezüglich kWp, Benennungen der Strings usw.

Falls Jemand Hilfe braucht: Bitte E-Mail senden. Die Kommentare werden mir nicht gemeldet.

Grafana reloaded (editiert 24.09.2021)

Ich habe die Datenbankanbindung von Node-Red an InfluxDB noch mal grundlegend geändert, und daher auch die suboptimalen Flows vom 1.2. gelöscht.

Die Messwerte werden jeweils pro Minute zu einem Objekt zusammen gefasst:

Die Datenbank hat dann nur noch 3 Messwerte:

-Sensordaten mit 14 Werten (vom Nibe Flow pro Minute)

-WMZ mit 3 Werten (vom Nibe Flow, jeweils täglich 0:00 Uhr)

-PV mit 8 Werten (vom PV Flow pro Minute)

Das ganze entlastet den RPi spürbar (CPU & Ram)

An dieser Stelle vielen Dank an die "Korrigierer" & Helfer aus dem Node-Red & Energiesparhaus Forum.

Voraussetzungen für meine Flows:

Node-Red mit folgenden Erweiterungen (Palette):

"node-red-contrib-calculate"

"node-red-contrib-influxdb"

"node-red-contrib-modbus" für den PV Flow per Modbus

"node-red-contrib-buffer-parser" für den PV Flow

Anleitung Installation Node-Red mit NibePi (24.09.2021)

Dazu die passened LOG.SET per USB-Stick einspielen:

PDF & Download LOG.SET

falls ihr eine passive Kühlung besitzt, muss erst der Register für die Kühlung manuell hinzugefügt werden, siehe Anleitung.

 

InfluxDB V1.8.4  => 1.6.x, da es ab 1.8.7 Probleme gibt.

Datenbankname "db"

Kurzanleitung für InfluxDB & Grafana V4(24.09.2021)

 

Grafana V7.4.1 (inzwischen 8.2.5)

für den Graph mit 4 Y-Achsen 

Nibe Sensoren :

Nibe Leistung:

 

Anleitung vorhandenen Flow löschen & neuen importieren

Hinweise:

Der SAE Teil im Nibe Flow setzt voraus, dass ihr das Programm "SmartApplianceEnabler" am laufen habt und über einen S0 Zähler so den WP-Verbrauch erfasst.

NibePi in Grafana

[Achtung überaltert]

Man kann sehr einfach in Node-Red beliebige Daten an InfluxDB senden und mit Grafana visualisieren:

 

Die Visualisierung in Grafana ist wesentlich besser als die in Node-Red:

   

 

Hier mein aktueller Node-Red Flow zum importieren:

Nibe Flow Node-Red mit InfluxDB und SAE Abfrage WP *

(neu: mit passiver Kühlung im WMZ, dazu muss erst der Register für die Kühlung manuell hinzugefügt werden, siehe Anleitung)

Hier meine Grafana Dashboards zum importieren:

Grafana Dashboard Nibe Leistung

Grafana Dashboard Nibe Temperaturen 

Grafana WMZ (Update 04.02.2021)  **

Grafana WMZ mit passiver Kühlung **

Hinweis: Meine Datenbank in InfluxDB heißt "db" 

Tipps zu InfluxDB & Grafana

 

Hier eine kleine Anleitung (wie gewünscht):

Anleitung 

 * den SAE Teil im Flow setzt voraus, dass ihr das Programm "SmartApplianceEnabler" am laufen habt und über einen S0 Zähler so den WP-Verbrauch erfasst. Falls nicht den Teil einfach löschen.

** dauert mindestens 3 Tage bis rechte Ansicht erscheint, linke Ansicht funktioniert nur mit SAE * ansonsten fehlt die el. Energie & TAZ

Jahresbilanz 2020

Im Jahr 2020 ist Ende Juni die PV erweitert worden bzw. umgebaut. Ende November folgte die Inbetriebnahme des Speichers. Da der Speicher aber sogut wie nichts zur Gesamtbilanz beigetragen hat, habe ich ihn für 2020 nicht separat aufgeführt, das folgt dann für 2021.