Фото Волтаичен Енергиен Оптимизатор

[ELPUNTO]

                                                     Фото Волтаичен Енергиен  Оптимизатор

Днес 18 май, аз и IT специалиста Евгений свързахме и пуснахме устройството ФВ Енергиен Оптимизатор.
Оптимизаторът работи през целия ден, който като по поръчка се случи облачен с кратки проблясъци на слънце около обяд.

Идеята на това устройство е да включва/изключва ел. уреди в зависимост от добива на ел. енергия от ДЕлЦ – 2.
За ескперимента бяха включени три ел. нагревателни уреда с обща мощност 2 кВт.

Въпреки оскъдното слънце ДЕлЦ – 2 успяваше от време на време да произведе достатъчно енергия и да захрани и трите уреда.
При плътни облаци или дъждец Енергийният Оптимизатор изключва един по един уредите докато намери този товар, който
ДЕлЦ може да захрани.

Времето на скрининг се настройва от 1 до 99 мин. При ясно и слънчево време скрининга може да бъде 10 – 20 мин., когато има
облаци и вятър времето може да се намали. Това предстои да го усвоя.
"Праговете" на включване/изключване т.е. напрежението което е оптимално, също може да се настройва и зависи от слънцегреенето за конкретния ден и сезон. Ще ми трябва известно време за да намеря оптималните "прагове".

Мониторинга и настройките се правят от Домашния РС, може и от смартфон дистанционно.

ФВ Енергиен Оптимизатор все още е в "насипен" вид т.е. във вида в който правих експериментите.
Трябва да го приведа в "спретнат и търговски" вид. Да пусна няколко "слънчеви ел. кръга" във всяка стая, както и до
буферния съд, в който планирам да поставя ел. нагреватели за следващия отоплителен сезон 2022–2023 г.

ФВ Енергиен Оптимизатор през 5 мин. изпраща данни за работата си в сайта Thing Speak.com в графичен вид.
На графиките се показва изходното напрежение на ФВ панели и броят на включените консуматори/ел. уреди.

Влизането в сайта Thing Speak.com  става по същия начин както за "Слънчевото парно" разделът е Solar - Gas Heating под него е добавен раздел  PhV Energy Optimizer.


 


 

[valex]

ELPUNTO
Поздравлеия за постигнатото!
Ако мога да дам идея за развитие:
Както са само активни товари спокойно може да се използва ШИМ за управление и така ще можеш по-лесно
да разпределяш мощност към няколко консуматори в различни стаи. Така и електроуредите може да не са
разделени на 'секции'.
Може и MPPT алгоритъм да се вкара.
А управлението пак да си е оп ПК-то.

[ELPUNTO]

Днес беше слънчев ден. Поиграх си с настройките на праговете за включване/изключване на ел. уредите.
Все още не мога да намеря оптималните прагове.
Въпреки слънцето, през деня не беше никак топло, въздухът в Банкя беше влажен, в стаите също.
Така че ел. уреди съвсем на място изсушаваха въздуха и поддържаха температурния комфорт в стаите. Разбира се с Еко чиста и БЕЗПЛАТНА слънчева енергия.

По обяд включих за 30 мин. ел. готварска печка, ДЕлЦ – 2 успешно захрани двата ел. котлона на печката.
ФВ панели поемат товар от 2,5 кВт, поддържат право напрежение около 210 V и ток около 14 А.
Все още не мога да свикна с новите ФВ панели. Те се държат като стабилизатор на напрежение, без значение от товара
на изхода на панелите напрежението е 210 – 220 V.
При ДЕлЦ – 1 не беше така, с увеличаване на товара, напрежението рязко падаше.

Пускам графиките от сайта Thing Speak, снимки от настройката на Оптимизатора през домашния РС и общия вид на
Енергийния Оптимизатор в "насипно състояние". 

[valex]

Преди няколко години начертах графики на фотоволотаик с различни режими на работа.
Правите които излизат от '0' са при различни товари и се пресичат с графиките на фотоволтаика при различни осветености.
В точките на пресичане е моментната мощност, коята се 'вади' от фотоволтаика при този товар.
C-B кривата е максимума на мощността , който може да се изкара от фотоволтаика при различни осветености.
Той се постига с MPPT алгоритми.

[ELPUNTO]

valex ако можеш дай тези МРРТ алгоритми, било в текстови или графичен вид.
Ще ги сравним с програмата на Оптимизатора, ако тези МРРТ алгоритми не са много сложни и тежки,
Евгений ще се опита да вкара тези алгоритми в микрокомпютърчето на Оптимизатора.

Целта е да се получи най високата ефективност от ДЕлЦ.
Или както казва Мечо Пух : Колкото повече . . . . толкова повече . . . .   

valex ако ти можеш да разработиш компютърче с МРРТ алгоритъм, направи го, ще бъде от полза за твоята ДЕлЦ
за моята и за всички, които ще изграждат ДЕлЦ.

[valex]

ELPUNTO
За съжаление нямам свободни 'мощности' за още един проект в момента.
Мога като ми остане време да обясня и формулирам моето виждане за оптимизиращ проект за фотоволтаици.
Ако има някой друг заинтересувам можем да измислим нещо оптимално. Евентуално и да се изработи нещо.
Но в момента немога да отделя физически ресурс за изработка.

[valex]

Аз практически не съм се занимавал с проектиране на системи с  фотоволтаици до сега.
Единствено съм правил предпроектни проучвания .
1. Относно алгоритмите  за MPPT има много варианти.
Има отделни MPPT контролери за оптимизация, но те обикновенно са за ниски напрежения.
Има и специализирани чипове за изпълнение на MPPT алгоритми.
Тук може да се  прочете за фотоволпаик и бойлер : https://forum.napravisam.bg/viewtopic.php?f=18&t=39346&sid=0eb0d111a42a177cdc537f1ae41a8755
Обикновенно алгоритъма като основа е следния:
- измерва се тока и напражението на фотоволтаичните панели
- смята се мощността
- сравнява се с мощността от предното измерване
   - ако е по-голяма или равна  се увеличава стъпката на изменение на мощността със някаква стъпка ++
   - ако е по-малка  се намаля стъпката на изменение на мощността със някаква стъпка --
- променя се с стъпката мощмостта
- следва нов цикъл отначало.
Тава е най-простото изпълнение. Но има проблем, че може да се попадне на локален максумум на мощност на панелите и да се спре дотам търсенето на максимум.
Има по-сложни алгоритми, които се спрявят с този проблем.

2. На  този  адрес има много добър проект за фотоволтаичен инвертор от който може да се използват идеи  за измерване.
 На базата на Arduino e. Има и софтуерен пример.
 https://forum.napravisam.bg/viewtopic.php?f=41&t=54081&hilit=2v6&sid=81de5442a673a5e38a3708b206869a20
 
 3. Първо мисля, че оптимизатора трябва да е отделно самостоятелно устройство. С възможноста за външно управление.
  Относно хардуера си мисля, че трябва да е на базата на Arduino. Така ще бъде по-достъпно за реплекиране и лесно може да се интегрира с досегашна работеща система
 чрез USB или RS232.
 
 4. Силовата час като най-просто може да съдържа мощен транзистор и индуктивност с диод и кондензатор . Транзистора се упралява с ШИМ .
 Идеята е че се получава като променлив товар върху фотоволтаика, който чрез промяната му  се променя работната точка на фотоволтаика.
 Така чрез алгоритъм може да се оптимизира режима на работата му.
 Постоянното напрежение може да се подаде на един товар или чрез други управлявани с ШИМ транзистори да се разпредели пропорционално на няколко други товара.
 Тава набързо.

[valex]

ELPUNTO
Забелязах ,че характеристиките на мойте панели LONGI имат характеристики спрямо слънцегреенето винаги с максимум на мощността около 40V (самите панели са до 49.5V)
Погледни характеистиките на твоите панели и ако има подобна зависимост може грубо да сметнеш на колко волта ти е максимума на мощността на панелите без да имаш MMPT. Просто товариш панелите до достигане около това напрежение.

[valex]

Като почнах да експлоатирам фотоволтаика забелязах по графиката на консумация следното:
- 4KW  са ми в момента панелите и са способни без климатика в слънчев зимен ден да ми покриват постоянната моментна консумация
- даже инвертора ограничава производството за да излезе  енергия кам мрежата
- поне 2 пъти по-голямо е производството на енергия от консумираната и се вижда когато се дигне консумацията и започне да се консумира от мрежата . Вижда се как веднага енергията  от панелите скача т.е. има негенерирана енергия заради ниско потребление.

синиото е енергия от панели
червеното е обща консумация

[krasias]

ELPUNTO
Забелязах ,че характеристиките на мойте панели LONGI имат характеристики спрямо слънцегреенето винаги с максимум на мощността около 40V (самите панели са до 49.5V)
Погледни характеистиките на твоите панели и ако има подобна зависимост може грубо да сметнеш на колко волта ти е максимума на мощността на панелите без да имаш MMPT. Просто товариш панелите до достигане около това напрежение.

Че то това си го пише на самите панели и е един от най важните папараметри - напрежение при пълна мощност.

[ELPUNTO]

valex привет, радвам се че си направил своя ДЕлЦ. 4 кВт е добра мощност, тя ще покрие потребностите на
твоето домакинство от ел. енергия (без отоплението), лятото ще имаш дори излишък от ел. енергия.
Това се вижда добре от графиката която си показал.

valex и ти вече си от групата на "соларните маняци", имаш опит и слънчевата ел. енергия вече влиза в твоята къща.
Можем да говорим на един език за ДЕлЦ. "Специалистите" от Форума, тези които никога не са работили със Солари, продължават да дават "безценни съвети" от които личи, че просто нямат практически опит. Без опит, няма как да знае човек какви проблеми действително има за решаване и как да реши тези проблеми.

valex моята ДЕлЦ 2 е второ поколение, тя произвежда ток, който използвам САМО за отопление. Правият/постоянният ток
от ФВ панели захранва няколко ел. нагревателни уреда. НЯМАМ излишна или НЕизползвана енергия, всеки ВАТ произведен от ДЕлЦ 2 отива за ОТОПЛЕНИЕ. За тази цел аз направих втора ел. инсталация за правия ток. Във всяка стая инсталирах по един "слънчев контакт" и така ел. енергия от ФВ панели отива директно в ел. нагревателни уреди.
НЯМА инвертор, НЯМА акумулатори.

Слънчевото парно–2 и ДЕлЦ 2 работят в режим на ОТОПЛЕНИЕ и се допълват чудесно.Те работят така вече трети месец,
резултатите надминаха моите очаквания. В малкото слънчеви дни през декември и януари Соларите поемат отоплението
на 70 – 80 %, дори на 8–ми януари на 100 %. Аз писах за това във Форума, пускам периодично таблична и графична информация.

Сега все още сме зима, денят е къс, слънцето е ниско. Енергията произведена от Соларите е малко.
Но през февруари, март и т.н. денят става по голям, слънцето по силно и Соларите ще произвеждат все повече и повече
ЕКОчиста и БЕЗПЛАТНА енергия.

                                                            Слънчевата енергия да бъде с теб.
                                                                                    ELPUNTO

[valex]

ELPUNTO
Имах следния проблем с бойлера:
на 31.12.2022 ми сработи деференциалната защита на бойлера (120л. 3KW)
Оказа се късо към входа откъм нулата на захранването към корпус.
Естествено магазините почиват. И измислих да изключа нулата (неправете това в къщи ! ) и бойлера си тръгна ама с някаква утечка естествено.
След няколко дни пак се скапа ама се получи така, че вече нагревателя беше станал 200W.
Затова го пуснах  през деня на фотоволтаика и си нагряваше
Вярно 1 градус за 1-2 часа ама нагряваше.
От тук ми дойде идеята да сложа един регулатор на мощност и да пускам бойлера като акумулатор на енергията от фотоволтаика.
Така ще мога по-ефективно да го ползвам, но така че да не надвишавам генерираната мощност за да не черпя от мрежата.
Ще помисля за автоматизация.

[valex]

Успях да настроя системата както искам:
От 18.00 до 22.00 акумулатора се разрежда (тогава къщата има най-голяма консумирана енергия).
От 6.00 до 8.00 също се разрежда ако има нещо останало от вечерта ( за сутришната консумация на енергия).
През останалото време акумулатора се зарежда ако генерираната от фотоволтаиците енергия е по-голяма от консумацията на къщата.
Засега прекрасно работи!
п.п. Акумулатора захранва самостоятелно къщата само около 2 часа вечерта (от 100% до 20%).

[EDM electronics]

В тия системи акумулатора се явява консуматив, който подлежи периодически на подмяна.

Ако да речем един 4 kWh акумулатор има средно 2 000 цикъла и струва да речем 2 000 лв., по груби сметки той ще ни съхрани 8 000 kWh електроенергия, след което го хвърляме на боклука.

Тези 8 000 kWh х 0,20 лв. правят 1 600 лв. спестена цена на тока от СЕ.
Като наложим 2 000 лв. консуматив или разход с 1 600 лв. приход, излиза, че бизнеса е обречен на фалит. В тая сметка въобще не добавяме към ценообразуването консуматива на фотоволтаичната система и нейната скоротечна амортизация.

Подобни системи хич и не са безплатни и както виждате грубите сметка показват тъкмо обратното, дори в най-добрия случай.
Намирам ги за оправдани само, ако няма друга алтернатива, там където не може да се прекара ток от Енергото.

А пък за поддръжката въобще и не съм споменал, колко време ще отнеме тая бъзикня от живота, време което може да се вложи в "чесане на пъпа". И според мен излиза, че не "машината" в случая служи на човека, а човека слугува на една "машина". 

Иначе досега 100 пъти да бях си построил фатоволтаична централа в жилището. Акумулатора е нещото, което прави цялата тая система супер неикономична. Без акумулатор криво-ляво баланса е нулев, но не и отрицателен.

[valex]

EDM electronics
Точно без акумулатор е неефективна системата. Не говоря за парите.
През деня когато най-много енергия има теб те няма и нищо не получаваш освен компенсация на малката консумация от хладилници, фризери , зарядни и т.н. А вечер когато е най-голямата консумация няма слънце и няма енергия от фотолтаик. И за какво ти е тогава? А с акумулатор 'прехвърляш' от деня енергията вечер вместо да черпиш от енергото.
Същото може да стане да се топли вода през деня примерно или да се вкарва излишъка през деня в парното и други подобни за да не се губи дневната енергия в по-вече.