Un termostat inteligent „Helper" cu reglare liniară a puterii, „controler de tensiune Wi-Fi"

Proiect open source: crearea unui termostat inteligent „Helper" cu reglare liniară a puterii, „controler de tensiune Wi-Fi"

Rezumat: creați un dispozitiv capabil să controleze liniar puterea de ieșire, ajustând puterea de ieșire în timp real pe baza puterii reale din rețea furnizate de sistemul fotovoltaic, cu scopul de a minimiza cantitatea de energie pe care sistemul fotovoltaic o exportă în rețea.

Introducere

IAMMETER s-a angajat să ajute clienții să optimizeze eficiența sistemelor lor fotovoltaice. Pe măsură ce diferența dintre prețul energiei injectate în rețea și costul energiei electrice crește, există dorința de a minimiza consumul de energie din rețea și de a maximiza rata de autoconsum a sistemelor fotovoltaice.

Există, în general, două abordări pentru creșterea ratei de autoconsum:

Introducerea unui sistem de stocare în baterii. (IAMMETER oferă o funcție care ajută clienții să evalueze dacă este rentabil să introducă un sistem de stocare în baterii Raport: Previzionarea beneficiilor stocării în baterii pe baza utilizării reale)
Controlul rațional al sarcinii, ideal ajustat în timp real pe baza puterii din rețea.

Acest articol abordează în principal a doua abordare, crearea unui dispozitiv capabil să controleze liniar puterea de ieșire, dotat cu următoarele funcții:

Oferă funcționalitate Wi-Fi (folosind ESP32) pentru a controla puterea de ieșire prin Wi-Fi.
Controlează liniar puterea maximă de ieșire prin modul de reglare a tensiunii (deoarece controlează tensiunea, este recomandat pentru sarcini pur rezistive, cum ar fi elementul de încălzire al unui boiler).
Suportă o sarcină rezistivă monofazată maximă de 3,5 kW, care poate fi utilizată în serie cu un termostat.
Suportă modul manual, permițând setarea manuală a puterii maxime de ieșire. Suportă modul automat, care ajustează în timp real setarea puterii maxime de ieșire pe baza datelor de la alte contoare sau a puterii din rețeaua sistemului.

Diagrama sistemului

Diagramă care prezintă aspectul și conexiunile sistemului de control al valorii puterii

Modul de reglare a tensiunii (suportă până la o sarcină rezistivă de 3,5 kW)

Am adoptat un modul standard de reglare a tensiunii care poate suporta până la o sarcină rezistivă de 3,5 kW într-un sistem monofazat de 220V.

Acest modul oferă, de asemenea, intrare standard pentru semnal analogic (4-20mA, 1-5V) și o interfață de control digital RS485.

Am integrat modulul Wi-Fi (ESP32) în interiorul modulului de reglare a tensiunii.

Imagini care prezintă vederea interioară și exterioară a regulatorului de tensiune cu modul Wi-Fi

După adăugarea modulului Wi-Fi, întregul modul de reglare a tensiunii arată astfel (modulul Wi-Fi a fost deja instalat într-o carcasă din plastic).

Experiment

Pentru a face soluția mai deschisă, am testat inițial folosind firmware-ul ESP Home.

După o configurare simplă, puteți controla direct puterea maximă de ieșire în Home Assistant, cu pași de ajustare a puterii de 10W.

Mai târziu, vom publica pe Github fișierele de configurare ESP Home relevante.

controlul valorii puterii de ieșire în mod liniar

Integrarea cu produsele IAMMETER

Unul dintre scopurile principale ale creării acestui „controler de tensiune Wi-Fi" este de a oferi sistemului IAMMETER o sarcină care poate controla liniar puterea de ieșire.

Mai târziu, acest „controler de tensiune Wi-Fi" poate fi integrat cu toate contoarele inteligente IAMMETER (WEM3080, WEM3080T,WEM3046T,WEM3050T) prin intermediul interfeței API IAMMETER, citind datele reale de putere din rețea (1s/s) prin interfața modbus/tcp și ajustând în timp real puterea maximă de ieșire furnizată încălzitorului pentru a maximiza utilizarea energiei injectate de sistemul fotovoltaic.

Desigur, acest „controler de tensiune Wi-Fi" nu se limitează la utilizarea exclusivă cu produsele IAMMETER; teoretic, poate fi utilizat împreună cu orice hardware care poate fi integrat în Home Assistant.

Solicitare de mostre de testare

Dacă aveți acasă un dispozitiv controlabil, cum ar fi un boiler care utilizează un încălzitor rezistiv, și sunteți interesat de acest dispozitiv, ne puteți contacta pentru a solicita o mostră de testare.

Vom percepe o taxă de 100 USD, care include costurile de transport și ale produsului.