Älykäs termostaatti “Helper” lineaarisella tehonsäädöllä, “Wi-Fi-jännitteensäädin”

Avoimen lähdekoodin projekti: Älykkään termostaatin “Helper” luominen lineaarisella tehonsäädöllä, “Wi-Fi-jännitteensäädin”

Tiivistelmä: Luodaan laite, joka voi ohjata lineaarista teholähtöä ja säätää tehonlähtöä reaaliajassa aurinkosähköjärjestelmän verkkotehon perusteella, tavoitteena minimoida aurinkosähköjärjestelmän verkkoon syöttämän tehon määrä.

Johdanto

IAMMETER on sitoutunut auttamaan asiakkaita optimoimaan aurinkosähköjärjestelmiensä tehokkuutta. Syöttösähkön hinnan ja sähkökustannusten välisen eron kasvaessa pyritään minimoimaan verkkosähkön kulutus ja maksimoimaan aurinkosähköjärjestelmien omakulutusaste.

Omakulutusasteen nostamiseen on yleensä kaksi lähestymistapaa:

Akkuvarastojärjestelmän käyttöönotto. (IAMMETER tarjoaa ominaisuuden, joka auttaa asiakkaita arvioimaan, onko akkuvarastojärjestelmän hankinta kustannustehokasta Raportti: Akkuvaraston hyötyjen ennustaminen todellisen käytön perusteella)
Kuorman järkevä ohjaus, mieluiten reaaliaikainen säätö verkkotehon perusteella.

Tämä artikkeli käsittelee pääasiassa toista lähestymistapaa: laitteen luomista, joka pystyy ohjaamaan teholähtöä lineaarisesti ja jossa on seuraavat ominaisuudet:

Wi-Fi-toiminto (ESP32-pohjainen) teholähdön ohjaamiseen Wi-Fi-yhteyden kautta.
Maksimilähtötehon lineaarinen ohjaus jännitteensäätötilan avulla (koska se ohjaa jännitettä, sitä suositellaan puhtaasti resistiivisille kuormille, kuten kattilan lämpövastukselle).
Tukee enintään yksivaiheista 3,5 kW:n resistiivistä kuormaa, jota voidaan käyttää sarjassa termostaatin kanssa.
Tukee manuaalitilaa, jossa maksimilähtöteho voidaan asettaa manuaalisesti. Tukee myös automaattitilaa, joka säätää maksimilähtötehon asetusta reaaliajassa muiden mittareiden tai järjestelmän verkkotehotietojen perusteella.

Järjestelmäkaavio

Kaavio, joka esittää tehonarvon ohjausjärjestelmän asettelun ja kytkennät

Jännitteensäätömoduuli (tukee enintään 3,5 kW:n resistiivistä kuormaa)

Olemme ottaneet käyttöön vakiojännitteensäätömoduulin, joka tukee enintään 3,5 kW:n resistiivistä kuormaa yksivaiheisessa 220 V:n järjestelmässä.

Moduuli tarjoaa myös vakioanalogisen signaalitulon (4-20mA, 1-5V) ja RS485-digitaalisen ohjausliittymän.

Olemme integroineet Wi-Fi-moduulin (ESP32) jännitteensäätömoduulin sisään.

Kuvat jännitteensäätimen sisä- ja ulkonäkymistä Wi-Fi-moduulin kanssa

Wi-Fi-moduulin lisäämisen jälkeen koko jännitteensäätömoduuli näyttää seuraavalta (Wi-Fi-moduuli on jo asennettu muovikotelon sisään).

Kokeilu

Jotta ratkaisu olisi avoimempi, testasimme sitä aluksi ESP Home -laiteohjelmistolla.

Yksinkertaisen määrityksen jälkeen voit ohjata maksimilähtötehoa suoraan Home Assistantissa; tehon säätöaskel on 10 W.

Julkaisemme myöhemmin asiaankuuluvat ESP Home -määritystiedostot GitHubissa.

lähtötehon lineaarinen ohjaus

Integraatio IAMMETER-tuotteiden kanssa

Yksi tämän “Wi-Fi-jännitteensäädin”-laitteen luomisen päätarkoituksista on tarjota IAMMETER-järjestelmälle kuorma, joka voi ohjata teholähtöä lineaarisesti.

Myöhemmin tämä “Wi-Fi-jännitteensäädin” voidaan integroida kaikkien IAMMETER-älymittareiden (WEM3080, WEM3080T,WEM3046T,WEM3050T) kanssa yhtenäisen IAMMETERin API-rajapinnan kautta, lukemalla reaaliaikaista verkkotehotietoa (1s/s) modbus/tcp-rajapinnan kautta ja säätämällä lämmittimelle annettavaa maksimilähtötehoa reaaliajassa, jotta aurinkosähköjärjestelmän syöttötehon käyttö maksimoituu.

Tämä “Wi-Fi-jännitteensäädin” ei tietenkään rajoitu vain IAMMETER-tuotteiden käyttöön; teoriassa sitä voidaan käyttää yhdessä minkä tahansa Home Assistantiin integroitavissa olevan laitteiston kanssa.

Testinäytteiden pyytäminen

Jos sinulla on kotona ohjattava laite, kuten vastuslämmitintä käyttävä kattila, ja olet kiinnostunut tästä laitteesta, voit ottaa meihin yhteyttä ja hakea testinäytettä.

Veloitamme 100 USD:n maksun, joka sisältää toimitus- ja tuotekustannukset.