Un "ajudant" de termòstat intel·ligent amb ajust lineal de potència, "controlador de tensió Wi-Fi"

Projecte de codi obert: creació d'un "ajudant" de termòstat intel·ligent amb ajust lineal de potència, "controlador de tensió Wi-Fi"

Resum: crear un dispositiu capaç de controlar la potència de sortida de manera lineal, ajustant-la en temps real segons la potència de xarxa en viu del sistema fotovoltaic, amb l'objectiu de minimitzar la quantitat d'energia que el sistema fotovoltaic exporta a la xarxa.

Introducció

IAMMETER s'ha compromès a ajudar els clients a optimitzar l'eficiència dels seus sistemes fotovoltaics. Amb la diferència creixent entre els preus de l'electricitat injectada a la xarxa i els costos elèctrics, hi ha el desig de minimitzar el consum elèctric de la xarxa i maximitzar la taxa d'autoconsum dels sistemes fotovoltaics.

En general, hi ha dues maneres d'augmentar la taxa d'autoconsum:

Introduir un sistema d'emmagatzematge amb bateries. (IAMMETER ofereix una funció que ajuda els clients a avaluar si és rendible introduir un sistema d'emmagatzematge amb bateries Informe: Predicció dels beneficis de l'emmagatzematge amb bateries segons l'ús real)
Controlar racionalment la càrrega, idealment ajustant-la en temps real segons la potència de xarxa.

Aquest article tracta principalment la segona via: crear un dispositiu capaç de controlar la potència de sortida de manera lineal, amb les característiques següents:

Ofereix funcionalitat Wi-Fi (amb ESP32) per controlar la potència de sortida per Wi-Fi.
Controla la potència de sortida màxima de manera lineal mitjançant el mode de regulació de tensió (com que controla la tensió, es recomana per a càrregues purament resistives, com l'element calefactor d'una caldera).
Admet una càrrega resistiva monofàsica màxima de 3,5 kW, que es pot utilitzar en sèrie amb un termòstat.
Admet el mode manual, que permet ajustar manualment la potència de sortida màxima. Admet el mode automàtic, que ajusta en temps real el valor de potència de sortida màxima segons altres comptadors o les dades de potència de xarxa del sistema.

Diagrama del sistema

Diagrama que mostra la disposició i les connexions del sistema de control del valor de potència

Mòdul de regulació de tensió (admet fins a 3,5 kW de càrrega resistiva)

Hem adoptat un mòdul de regulació de tensió estàndard que pot suportar fins a 3,5 kW de càrrega resistiva en un sistema monofàsic de 220 V.

Aquest mòdul també proporciona entrada de senyal analògic estàndard (4-20 mA, 1-5 V) i una interfície de control digital RS485.

Hem integrat el mòdul Wi-Fi (ESP32) dins del mòdul regulador de tensió.

Imatges que mostren les vistes interna i externa del regulador de tensió amb mòdul Wi-Fi

Després d'afegir el mòdul Wi-Fi, el mòdul de regulació de tensió complet es veu de la manera següent (el mòdul Wi-Fi ja s'ha instal·lat dins d'una carcassa de plàstic).

Experiment

Per fer la solució més oberta, inicialment la vam provar amb el firmware ESP Home.

Després d'una configuració senzilla, podeu controlar directament la potència de sortida màxima a Home Assistant, amb passos d'ajust de potència de 10 W.

Més endavant, publicarem els fitxers de configuració d'ESP Home corresponents a Github.

controlar la potència de sortida de manera lineal

Integració amb els productes IAMMETER

Un dels objectius principals de crear aquest "controlador de tensió Wi-Fi" és proporcionar una càrrega que pugui controlar linealment la potència de sortida per al sistema IAMMETER.

Més endavant, aquest "controlador de tensió Wi-Fi" es podrà integrar amb tots els comptadors intel·ligents IAMMETER (WEM3080, WEM3080T,WEM3046T,WEM3050T) mitjançant la interfície API d'IAMMETER unificada, llegint les dades de potència de xarxa en temps real (1 s/s) a través de la interfície modbus/tcp i ajustant en temps real la potència de sortida màxima subministrada a l'escalfador per maximitzar l'aprofitament de l'energia injectada pel sistema fotovoltaic.

És clar que aquest "controlador de tensió Wi-Fi" no es limita als productes IAMMETER; teòricament, es pot utilitzar conjuntament amb qualsevol maquinari que es pugui integrar a Home Assistant.

Sol·licitud de mostres de prova

Si teniu un dispositiu controlable a casa, com una caldera amb un escalfador resistiu, i us interessa aquest dispositiu, podeu contactar amb nosaltres per sol·licitar una prova de mostra.

Cobrarem una tarifa de 100 USD, que inclou les despeses d'enviament i del producte.