Samodejno krmiljenje grelnika bojlerja z Wi-Fi SCR modulom

Ta članek opisuje, kako s pomočjo Wi-Fi SCR modula (SCR_485) in IAMMETER merilnika moči samodejno krmiliti grelnik bojlerja, da bi izboljšali stopnjo lastne porabe fotovoltaičnega (PV) sistema.

S sprotnim prilagajanjem izhodne moči SCR modula glede na oddano moč v omrežje želimo porabiti čim več oddane moči ter povečati stopnjo lastne porabe PV sistema.

Prej smo objavili vadnico, ki vas je naučila, kako z Wi-Fi SCR modulom in ESP Home programsko opremo linearno prilagajati izhodno moč uporovnih bremen. Za več podrobnosti si oglejte naslednjo povezavo: ESP32 + SCR modul: Linearno prilagajanje izhodne moči uporovnih bremen, kot so grelniki.

Prikaz učinka

Kot je prikazano na sliki, se po vklopu samodejnega načina "Set Power" (nastavljena moč) krmilnika SCR sproti prilagaja glede na oddano moč, tako da ta ostaja okoli 0 W.

Nadzor moči grelnika glede na moč omrežja

Grid Power REV: Oddana moč v omrežje

SCR_485 Power: "Set Power" (nastavljena moč) modula SCR_485

O modulu SCR_485

Linearni krmilnik moči z največjo izhodno močjo 4 kW (sistem 220 V). Izhodno moč lahko linearno prilagaja v območju od 0 do 4 kW, priporočljiv je za krmiljenje uporovnih bremen (kot so grelniki bojlerjev), poleg tega pa ponuja tudi Wi-Fi funkcionalnost.

SCR_485, linearni krmilnik moči, regulator napetosti za uporovno breme

Za dodatno predstavitev si oglejte to povezavo.

Vdelana programska oprema (firmware)

SCR_485 uporablja ESP Home programsko opremo, ki je bila pred odpremo že nameščena (pre-flashed).

YAML

Datoteka YAML: SCR-485.yaml.

Stranke morajo naslov IP in podatke o fazah konfigurirati glede na dejansko uporabo merilnika moči.

Ožičenje sistema

Ožičenje sistema je prikazano na spodnji sliki, glavne komponente pa so naslednje:

IAMMETER trifazni merilnik moči se uporablja za merjenje moči omrežja. Ker je merilnik moči podjetja IAMMETER dvosmerni merilnik, lahko meri dvosmerno moč (moč, odvzeto iz omrežja, in moč, oddano nazaj v omrežje) ter prek API-ja omogoča sprotno branje merilnih rezultatov.
SCR_485: Wi-Fi SCR modul, ki prek API-ja bere merilne vrednosti moči z merilnika IAMMETER ter sproti prilagaja izhodno moč za pogon grelnika bojlerja.

Samodejno prilagajanje izhodne moči modula SCR_485 glede na moč omrežja

Po končanem ožičenju sistema morajo stranke opraviti naslednje naloge:

Konfiguracija Wi-Fi poverilnic "SCR_485".
Konfiguracija merilnika moči IAMMETER v YAML datoteki ESP Home.
Nastavitev parametrov.

Konfiguracija Wi-Fi poverilnic "SCR_485"

Konfiguracija Wi-Fi poverilnic v ESP Home

Konfiguracija merilnika moči IAMMETER v ESP Home

Odprite spletno stran v ESP Home. Na posnetku boste opazili šest naprav, saj trenutno v našem laboratoriju testiramo šest enot SCR_485.

SCR_485 v ESP Home

Posodobite YAML konfiguracijsko datoteko s to scr-485.yaml.

Spremenite YAML konfiguracijo glede na vrsto uporabljenega merilnika energije.

WEM3080

WEM3080 je enofazni merilnik moči podjetja IAMMETER. Če uporabljate WEM3080, to pomeni, da je izmerjena moč enaka moči omrežja (Grid Power), nastaviti pa morate le naslov IP merilnika, kot sledi:

Spremenite naslov IP (10.10.30.33) v YAML datoteki v naslov IP merilnika energije.

yamlCopy codeinterval:
  - interval: 5s
    then:
      - if:
          condition:
            lambda: 'return id(auto_mode);'
          then:
            - http_request.get:
                url: "http://10.10.30.33/monitorjson"
                headers:
                  Content-Type: "application/json"
                verify_ssl: false

WEM3080T/WEM3046T/WEM3050T:

WEM3080T/WEM3046T/WEM3050T so trifazni merilniki moči podjetja IAMMETER. Če uporabljate trifazni merilnik moči, morate poleg konfiguracije naslova IP izbrati tudi, katera faza se uporablja za merjenje moči omrežja (Grid Power).

Nastavite naslov IP merilnika

Spremenite naslov IP 10.10.30.33 v YAML datoteki v naslov IP merilnika energije.

Izberite fazo merilnika za merjenje moči omrežja

Če je napajanje iz omrežja enofazno, lahko za merjenje moči omrežja uporabite katero koli fazo trifaznega merilnika (kot je prikazano v razdelku o ožičenju sistema, se za merjenje moči omrežja uporablja faza B).

Če je napajanje iz omrežja trifazno, je treba za prikaz moči omrežja uporabiti skupno moč trifaznega merilnika.

Komentarji v spodnji kodi to prikazujejo:

yamlCopy codeinterval:
  - interval: 5s
    then:
...

int16_t power_value = root["Datas"][1][2];
# power value in phase A:  ["Datas"][0][2], 
# power value in phase B: it is ["Datas"][1][2]
# power value in phase C: it is ["Datas"][2][2]
...

Nastavitev parametrov

Prijavite se v spletno stran; razlaga parametrov je naslednja:

Auto Mode (samodejni način): ročni način/samodejni način.

Threshold (prag): mejna vrednost krmilne zanke.

Hysteresis (histereza): parameter histereze Schmittovega sprožilnika. Ker se uporablja krmiljenje z visoko in nizko vrednostjo, je bil za preprečevanje nihanj dodan parameter "Hysteresis". Operacija se sproži, ko je moč omrežja (Grid Power) > prag + histereza ali moč omrežja < prag - histereza.

Set power (nastavljena moč): izhodna moč, ki jo nastavi SCR_485.

Nastavitev parametrov v SCR-485, prag, histereza

Nastavitev največje moči (Set Max Power)

Ta parameter je največja moč bremena, ki ga krmili SCR_485. Ker SCR_485 krmili breme s prilagajanjem izhodne napetosti, mora to največjo moč uporabiti kot referenco pri izračunu nastavljene moči (Set Power).

Na primer: če je največja moč nastavljena na 3,3 kW, SCR predpostavi, da je izhodna moč pri delovni napetosti 220 V enaka 3,5 kW. Če je kasneje treba nastavljeno moč prilagoditi na 0,875 kW, bo SCR_485 zmanjšal napetost na 110 V.

Nastavitev praga in histereze (Set Threshold and Hysteresis)

Uvedba histereze preprečuje pogosto delovanje krmilnega sistema, podobno kot pri Schmittovem sprožilniku. Ukrep (prilagoditev izhodne moči SCR_485) se izvede le, ko je izmerjena vrednost (moč omrežja) večja od "prag + histereza" ali manjša od "prag - histereza".

Primer: threshold (prag) = -20 W, hysteresis (histereza) = 50 W.

Ti dve nastavitvi povečata nastavljeno moč SCR_485, ko je moč omrežja manjša od -70 W (-20-50).

Ti dve nastavitvi zmanjšata nastavljeno moč SCR_485, ko je moč omrežja večja od 30 W (-20+50).

Upoštevajte, da pri dvosmernem merjenju merilnika moči IAMMETER negativne vrednosti moči pomenijo, da PV sistem oddaja moč v omrežje, pozitivne vrednosti moči pa, da sistem odjema moč iz omrežja.

Nastavitev parametrov v SCR-485, prag, histereza