Солнечные панели и батареи в качестве основных, сеть в качестве резервной с автоматическим переключателем [закрыто]

Я играл с этой идеей, и я не уверен, что это возможно. Я живу в районе, где энергетическая компания недавно скорректировала тарифы, чтобы сделать использование солнечной энергии на крышах нерентабельным (SRP в центральной Аризоне)

Вместо того, чтобы использовать традиционную сеть, связанную с сетевым счетчиком, я думал, например, о том, чтобы запустить свои электрические водонагреватели (да, у меня их 2, и не по выбору, у нас нет природного газа, и я посмотрел на солнечная тепловая энергия (фотоэлектрическая энергия имеет больше смысла) от солнечной энергии непосредственно с вспомогательной панели и хранение избыточной энергии в аккумуляторе вместо отправки ее обратно в сеть. Долгосрочный план будет состоять в том, чтобы со временем перенести дополнительные цепи на подпанели солнечных батарей и батарей, а также контролировать систему, добавляя панели и батареи, чтобы получить оптимальную систему.

Я хотел бы иметь возможность использовать сеть в качестве резервной копии на случай автоматического переключения, если батареи разрядятся. В идеале эта передача должна быть ограничена некоторым заранее определенным разбросом, чтобы мощность передавалась в сеть, как только батарея опустилась ниже 20%, но не передавалась обратно в батарею, пока батарея не достигла 30% (примеры цифр, фактические уровни подлежат уточнению).

Чтобы еще больше усложнить ситуацию, я хотел бы иметь сброс нагрузки, чтобы предотвратить одновременное включение обоих водонагревателей, отдавая приоритет ванным комнатам над кухней / утилитой, потенциально добавляя к этому тепловой насос (8 кВт) в какой-то момент.

В идеале в этой установке должны использоваться панели с микроинверторами, чтобы облегчить расширение. В противном случае мне нужно было бы получить инвертор значительно большего размера для традиционных строк постоянного тока, чтобы обеспечить расширение.

Желателен мониторинг WiFi/Ethernet всех основных компонентов.

Мне трудно понять, есть ли готовое оборудование, которое можно было бы использовать для этого, или это вообще осуществимо. Я бы установил панели сам, но подключил бы электрика.

Я сомневаюсь, что энергетической компании это понравится, но, поскольку я не собираюсь посылать электроэнергию в их сеть, я не думаю, что они могут что-то сказать.

Предположения:

  1. У меня есть старая панель на 200 ампер, которая будет заменена.
  2. Предполагается, что мне нужно будет переместить нагрузки на дополнительную панель.
  3. Энергетическая компания не собирается вмешиваться.
  4. Поскольку водонагреватели имеют мощность 3500 Вт, я бы хотел увеличить начальную систему до 2 кВт, поскольку рабочий цикл на них составляет, возможно, 15%, и они работают по таймеру (выключаются с 9 вечера до 7 утра).

Итак, мои конкретные вопросы:

  1. это вообще возможно или это полный бред?
  2. кто-нибудь делал это или слышал о ком-то, кто сделал?
  3. если это выполнимо, есть ли готовое оборудование, которое бы это поддерживало?
  4. Я не знаком с безынерционными переключателями, как это влияет на чувствительное оборудование? Все мое компьютерное оборудование подключено к нормальному синусоидальному ИБП, но как насчет телевизора, холодильника и т. д. (мне пришлось заменить логическую плату в моем холодильнике после скачка напряжения)?
  5. Я не знаю, как определить размер батареи.

Я уверен, что есть много деталей, которые я упускаю из виду.

Этот вопрос кажется слишком широким для этого сайта. Я думаю, вам нужно провести немного больше исследований и получить хорошее представление о задействованных принципах. Тогда, если у вас есть несколько конкретных вопросов об отдельных аспектах установки, возможно, мы могли бы помочь вам с этим.
Более простое решение: чистый замер. Продайте любую неиспользованную энергию в сеть, выкупите ее, когда она вам понадобится. Это стандартное оборудование, если ваша коммунальная компания поддерживает сетевые измерения.
1) Когда вы увидите стоимость батареи, вы захотите максимально сократить потребление электроэнергии. 2) Без природного газа вы могли бы использовать пропан. Электрические водонагреватели были бы довольно сумасшедшими, если подсчитать. 3) Аризона — отличное место для эвакуированных солнечных трубок (высокая температура, дешевое тепло). 4) Коммунальные предприятия Аризоны теснее, чем где-либо еще в США, давят на людей, связанных с солнечными сетями, поэтому занижайте ожидания. 5) Если плита и/или духовка электрические, подумайте и о пропане.
Я не знаю об автоматическом переключении, но я знаю людей (в Нью-Мексико), которые сделали PV + батареи с ручным переключением на сеть для резервного копирования: thegoodlifelab.com/2008/11/video-pv-solar-off -grid.html
Пришлось делать свой автопереключатель - в продаже не нашел. Это не сложно - просто убедитесь, что он выдержит силу тока. Хитрость заключается в использовании реле, которое управляется рассматриваемым напряжением (в моем случае это выход инвертора, чтобы переключаться с домашней сети на инвертор, когда он включается). Запчасти легко доступны. На eBay есть твердотельные реле по очень хорошим ценам.

Ответы (2)

Звучит как полностью настраиваемая система, которую вам придется разрабатывать и внедрять самостоятельно.

Если бы я жил в Аризоне, у меня мог бы возникнуть соблазн установить солнечный водонагреватель, привязанный к существующим водонагревателям, для начала. Избавляет вас от необходимости обратного питания сети и пересечения с вашим коммунальным предприятием.

Другая идея состоит в том, чтобы добавить солнечные панели, подключенные через MPPT к вторичным нагревательным змеевикам в существующих водонагревателях. Использование прямого постоянного тока вместо перехода на переменный сэкономит вам ~ 15% потерь через инвертор без всякой причины, поскольку для резистивного нагрева не нужен переменный ток. https://en.wikipedia.org/wiki/Maximum_power_point_tracking

С помощью любого из этих методов вы можете использовать воду для хранения тепла / энергии вместо батарей или сети.

Вы звучите так, будто думали об этом какое-то время, но сначала сделайте небольшие инвестиции и посмотрите, стоят ли они того, прежде чем продолжить. Вы можете быть очень разочарованы, если не будете реалистичны в своих расчетах и ​​целях.

Счастливого вторника!

Спасибо, есть на что посмотреть. Проблема в том, что привязка к сети в основном отсутствует, потому что SRP сделал ее неэкономичной. Основываясь на моих грубых подсчетах и ​​исходя из 11 центов/кВтч, мои водонагреватели обходятся мне примерно в 60 долларов в месяц, консервативно.
Мой инвертор отнимает 12% моей солнечной энергии, поэтому постоянный ток немного более эффективен. Считайте свое благословение, что вы не находитесь в Южной Калифорнии, где мощность сети составляет 23 цента/кВтч. Хорошо, что так много светит солнце. Моя система была самофинансируемой (и отслеживала солнце, и использовала контроллер заряда MPPT), поэтому вся солнечная энергия бесплатна. Я не в сети, и у меня есть специальный автоматический переключатель, который отключает меня от сети при включении инвертора. --> Электрическое отопление – худшее применение солнечной энергии. Солнечное водонагревание лучше, чем электрическое, если это ваша основная цель. Сохранение тепла в воде, безусловно, имеет большой смысл.

Как насчет чего-то простого, например, прикрепить реле DPDT, управляемое напряжением, к элементу водонагревателя и автоматически переключать его между солнечной энергией и сетью?

Ваша вода может быть немного прохладной по утрам, но это снимет значительную базовую нагрузку с вашей системы, не требуя капитального ремонта или привлечения вашей коммунальной службы.

В яблочко. Это проект «сделай сам». Мой работает как шарм. Я добавил к компьютерам ИБП, чтобы они даже не заметили переключения.