Jesteśmy w trakcie ciągłych podwyżek cen prądu. Najpopularniejszym sposobem obniżenia jej kosztów jest system fotowoltaiczny. Niestety od wprowadzenia net-billingu nie można korzystać z sieci, jak z akumulatora (o sprawności 80%). Można sprzedać nadmiar energii za wartość znacznie poniżej tej, za którą sami energię kupujemy. To się nie opłaca. W tej sytuacji rozwiązaniem jest jak największa autokonsumpcja.
W warunkach domowych najwięcej energii pochłania ogrzanie ciepłej wody użytkowej (CWU). Zastosowanie boilera z grzałką sprawi, że podgrzanie wody może odbywać się w dzień, kiedy jest największa produkcja prądu z fotowoltaiki. Dlatego został stworzony taki system, który maksymalizuje autokonsumpcję poprzez płynne sterowanie grzałką boilera. Dostosowuje jej moc do aktualnej produkcji tak, aby nie pobierać prądu z sieci.
Zasada działania systemu
Sterownik PLC odczytuje (poprzez RS-485 / MODBUS RTU) aktualne parametry pracy falownika – napięcia i moce. Na tej podstawie płynnie steruje grzałką boilera. W przypadku włączenia innych obciążeń, zmniejsza moc grzałki, aby nie pobierać prądu z sieci. Jeśli w godzinach wieczornych woda z zasobnika CWU zostanie zużyta (obniży się jej temperatura), grzałka zostanie uruchomiona do osiągnięcia minimalnej, komfortowej temperatury.
Najważniejsza funkcjonalność systemu
-
unikanie pobierania energii z sieci;
-
unikanie przeciążeń – informuje o przeciążeniach oraz wyłącza grzałkę boilera w takich przypadkach;
-
zbiera statystyki z ostatnich dni, miesięcy i lat na temat poboru i zużycia energii;
-
informacje o czasie ostatniego braku prądu;
-
wyświetlanie aktualnych danych tj. moc z PV, moc z sieci, moc z akumulatora, moc do boilera, napięcia sieci, napięcia PV, temperatury boilera oraz innych, jeśli zainstalowane;
-
zadawanie temperatury boilera z PV oraz poza PV – minimalną komfortową;
Zastosowane urządzenia
-
panele fotowoltaiczne wraz z konstrukcją
-
instalacja elektryczna – przeróbka rozdzielni – cała energia przechodzi przez inwertera
-
inwerter (falownik) fotowoltaiczny off-gridowy (wyspowy) GROWATT SPF 5000 ES o mocy ciągłej 5kW 1-fazowy;
-
sterownik PLC Unitronics v130 (z ekranem HMI) i jego osprzęt do kontroli grzałki boilera;
-
kompensacja mocy biernej;
-
możliwość zainstalowania akumulatorów – magazyn energii;
Zalety instalacji
-
wykorzystujemy większość energii, którą produkuje fotowoltaika – duża autokonsumpcja;
-
użytkownika nie dotyczy problem zbyt wysokiego napięcia sieci (powyżej 253V jak dla instalacji ON-GRID)
-
instalacja off-grid używa sieci do uzupełnienia prądu z paneli fotowoltaicznych: nie eksportuje prądu do sieci, nie podnosi napięcia sieci;
-
sterownik PLC można wykorzystać do sterowania innymi urządzeniami w gospodarstwie / firmie (opcjonalnie):
-
włączanie urządzeń;
-
pomiar temperatury i wilgotności – np. przez moduł WIRE-CHIP;
-
sterowanie klimatem obiektów;
-
i innych - sterownik jest swobodnie programowalny;
-
-
możliwość odliczenia ulgi termomodernizacyjnej;
-
nie wymaga zgłoszenia do energetyki (tylko pobiera, nie oddaje energii);
-
niezależność energetyczna (w przypadku zainstalowanego magazynu)
Możliwości rozwoju stworzonego systemu
-
sterowanie klimatyzacją – zwłaszcza przydatne gdy mocno świeci słońce;
-
maksymalna ilość połączonych ze sobą falowników (GROWATT SPF 5000 ES):
-
6 szt w różnych konfiguracjach na 1 lub 3 fazach daje maksymalną moc 30kW;
-
-
można wybrać sterownik z większym, kolorowym ekranem:
-
sterownik V130 ma ekran 2,4” o rozdzielczości 128x64, monochromatyczny
-
największe sterowniki mają ekran kolorowy o przekątnej powyżej 15” i rozdzielczości 1366x768;
-
-
dodatkowe czujniki temperatury, nawilżenia gleby, ciśnienia, wagi, położenia pozwalają sterować niemal dowolnymi zadaniami;
-
zaprogramowanie / zintegrowanie sterownika z linią produkcyjną w firmie
-
uzależnienie wydajności produkcji od ilości energii słonecznej w celu zminimalizowania kosztów produkcji (np. pelletu, wodoru, bitcoinów [kryptowalut] lub innych rzeczy wytwarzanych gdy jest najwięcej energii słonecznej);
-
-
implementacja oprogramowania SCADA;
