Malá elektrárna pro RD - Poníkovka

[Mokis]

Zdravím všechny, mám smutnou zprávu, tak už i u mě propukla solaritida. Důvodem je samozřejmě dlouhodobé pročítání zdejšího fóra a očekávaná změna fixace ceny elektřiny v červnu 2024 (fixováno v roce 2021 za 2kč/kWh silové elektřiny). Bonusem je však, že mě to moc baví, a vřele všem doporučuju nechat se taky nakazit. Tolik k nudnému úvodu.

Popis domácnosti:

• 4 členové

• roční spotřeba elektrické energie cca 2MWh (po výměně ledničky před 2 lety za větší a novější klesla roční spotřeba o 200kWh)

• zdrojem tepla na vytápění a TUV je plynový kondenzační kotel (ročník 2015) a fototermický systém (umístěn na fasádě, sklon 90°, plocha 12m2) - spotřeba plynu cca 4,5MWh/rok

• dům je postaven jako pasivní

• přípojka elektrické energie 3x25A (3f čerpadlo kanalizace + zatím nevyužitá 3f zásuvka v garáži + příprava na instalaci indukční varné desky místo současné plynové)

Komponenty FVE systém:

• 6x 180Wp panely Ultimatron FSM-180WP (Uoc 24.7V, Isc 9,52A)

• Victron Smartsolar MPPT 100/20

• Victron Multiplus II 48/3000/35-32

• Victron SmartShunt

• Victron Cerbo-S GX

• baterie LiFePO4 16ks 120Ah (6,14 kWh)

• JK BMS 100A

Cena aktuálně vyšla na 89 000Kč.

Instalace:
Zatím nainstalovány 3 ks panelů (3s1p) se sklonem 90° na zábradlí terasy pro testovací účely.
Na jaře budou instalovány všechny panely (3s2p) na fasádu domu, sklon 90°.
Propojení panelů v sérii je kabelem 4mm2, po spojení do paralelu následuje k přepěťové ochraně kabel 6mm2, následně pojistky (aktuálně vložené 20A, 25A připravené). Dále 6mm2 do MPPT 100/20 a 6mm2 do DC svorkovnice (DC jistič 25A). Baterie i měnič jsou připojeny ke svorkovnici kabelem 25mm2 (kdybych si prostudoval manuál k měniči dříve, dal bych 35mm2) a jištěny 125A DC jističem. Vzdálenost těchto kabelů je maximálně do 1m.
Baterie je složena z 16ks 120Ah LiFePO4 článků od mivvyenergy.cz. Jako BMS použita JIKONG BD6A20S10P (100A limit pro nabíjení, 200A krátkodobě pro vybíjení, 0,6A aktivní balancér). Kabely pro balancování článků jsem osadil 3mm oky, vyvrtal dírku do propojek mezi články, použil M3 závitník a M3 šroubky. Tento způsob se mi líbí víc a přijde mi praktičtější než na malý kabel dávat M6 oko.
Jelikož nemám zdroj na 3,65V a nehodlám si ho pořizovat, provedl jsem prvotní nabíjení článků přímo zapojených do 48V baterie, nastavil absorpční napětí na Multiplusu na 56V (3,5V na článek) a nabíjel ze sítě maximálním proudem, což je 32A. Na 3,4V začal pracovat aktivní balancér 0,6A, chudák se s tím celkem pral. Když začali nejvíce nabité články dosahovat 3,65V a BMS odpojovat nabíjení, vypnul jsem nabíječ Multiplusu a využil nabíjení ze Smartsolaru. I když byl listopad, tak venku krásně svítilo sluníčko. Nemám USB kabel k Mutiplusu, takže veškeré nastavování provádím zdlouhavěji přes VRM. Proto jsem závěrečné nabíjení zvolil přes Smartsolar, kde přes Bluetooth aplikaci VictronConnect lze postupně zvyšovat absorpční napětí až na 58,4V pohodlněji.
Po nabití baterie následovalo její úplné vybití (změřená kapacita 123Ah při 0,3C). K tomuto účelu jsem použil topnou spirálu v akumulační nádobě. Jelikož ke konci vybíjení docházelo k cyklování termostatu spirály, připojil jsem na pomoc s vybíjením i pasivní rekuperační jednotku. Ta má sice normální spotřebu jen 10-20W, ale pokud teplota přívodního vzduchu klesne pod 0°C, zapíná se i předehřev se spotřebou 500W, respektive za větších mrazů 2000W. Rekuperace účinně pomohla s 3 hodinovým vybíjením. Následně jsem nechal sluníčko dobít postupně baterii na cca 40%.
1. PŘETOK. Ano, po asi 3 týdnech provozu jsem zjistil. že se mi na elektroměru Zamel Supla MEW-01 ukázal přetok 0,048Wh. Po nějakém pátrání jsem našel, že přetok nezpůsobil střídač, ale právě rekuperace při vybíjení baterie, respektive hned těsně po zpětném přepojení rekuperace na síť. Bylo to totiž na jiné fázi, než je zapojen střídač na AC-in. Možná to bylo jinak, ale časově i fázově mi to odpovídá.

Jako první trvalou zátěž jsem na začátku prosince zapojil v ostrovním režimu garážová vrata se stálou spotřebou jen 10W. Sluníčka moc nebylo, ale postačilo to na osahání systému. Každý den byla spotřeba cca 0,5 kWh. Což krásně koresponduje se spotřebou střídače a zátěže 10+10W x 24h. Prosinec se nám dále mračil, proto jsem zátěž odpojil, střídač vypnul přes VRM a zapnuté zůstalo jen Cerbo a Smartsolar MPPT, aby se baterie i z mála slunka pomalinku dobila. Jak se dostala na 80%, zapnul jsem střídač a 10w zátěž opět připojil. Po dalších 13 dnech se vyskytla první závada. Nemohl jsem se z práce přihlásit na VRM. Po příjezdu domů jsem zjistil, že i když mi VRM ze Smartshunt hlásí SOC ještě 30%, tak BMS baterii odpojila, jelikož jeden z článků byl pod 2,6V. SOC v BMS bylo taky na 0%. Někde se mi ztratilo 1,8kWh energie.
Po pátrání jsem zdá se našel viníka. V Cerbo-S GX jsem neměl zapnuté „Has DC system“. Takže i když v noci Cerbo, Smartshunt a Smartsolar kradli baterce cca 5W, ve VRM o tom nebyla ani zmínka. Když si to člověk spočítá, tak to cca vychází, 5W x cca 18h denně (když v prosinci nesvítí) x 20 dnů (kdy byl vypnutý střídač) = 1,8 kWh.
Zapnul jsem „Has DC system“, ale střídač nechal vypnutý. Najednou začal systém počítat i vlastní spotřebou. Po zapnutí střídače ale někdy ukazuje pro mě nereálná čísla. Vím že DC Power ve VRM je jen dopočítaná hodnota z ostatních, ale když mi ukazuje v noci, že DC Power (komponenty, které v tu dobu zaručeně energii nevyrábí – Cerbo-S GS a Smartsolar) dodává do baterie 20W, tak je to prostě divné. Každopádně SOC ve VRM už odpovídá realitě a je možné ho s klidem použít na nastavení asistentů. Otestováno za dalších 14 dnů, kdy jsem v rámci testu jednoho z asistentů dobil baterii na 100% (proběhla absorbce na 55,2V (3,45V na článek)). Zajímavé, že BMS hlásila jen 85%, ale tam vidím příčinu ve špatné detekci malých proudů, třeba při spotřebě do 5W hlásí 0A. Smartshunt, která byla kalibrována při odpojení všeho, a multimetr UNI-T 210E hlásí 0,1A. Při 10W se začne probouzet a hlásí 0,1. Po zkalibrování na malých proudech se BMSka pak rozchází s měřákem zase na těch větších kolem 40A.

Jelikož byla baterie na 100% a sluníčko teď už v lednu hlášeno na celý týden připojil jsem ke střídači jak garážová vrata (10W), tak prodlužkou i internet, inteligentní elektroinstalaci a čerpadlo fototermického systému (v noci 30W, když běží přes den fototermika tak 120W, ale v tu dobu jede i FVE). Vše krásně fungovalo. Baterie se po čase dostala k 30%, kdy správně zafungoval asistent a přepnul na síť v režimu „Pasthru“.
Chtěl jsem s plnohodnotným zapojením střídače na domovní rozvaděč počkat až na jaro, až budou nainstalované všechny panely. V předpovědi počasí však hlásili na neděli výstrahu před silným větrem s možností výpadků proudu. U nás ve vesnici proud vypadává právě za silných větrů, ideálně ještě spojených s bouřkou a deštěm. Už jsem nechtěl řešit připojování ledničky a televize prodlužkou z garáže, kde je střídač umístěný. Rozhodl jsem se proto v sobotu provést napojení FVE na dům a na všechny zamýšlené spotřebiče.
Z původně plánované 1 hodiny, max 1,5h, které jsem sliboval manželce, že nepůjde elektřina, se to protáhlo na 3,5 hodiny u rozvaděče.

Konečný výsledek:
Z rozvaděče na AC-in Multilupsu vedeny přes 25A jistič (za hlavním proudovým chráničem) 2 vodiče + PE v CYKY 6x5.
Z AC-out1 připojeny zbývající 2 vodiče zpět do rozvaděče (cca 17m) na manuální přepínač sítí. Z něj následuje proudový chránič 25A/30mA a pak přes jednotlivé jističe ke spotřebičům.
Napojeny jsou:
Lednice, mikrovlnka, kávovar, myčka (ta je připojena i na teplou vodu, takže nižší spotřeba el. energie), pračka, zásuvky ve všech pokojích krom jednoho, a kromě vrchní koupeny, světla v celém domě (komplet LED světla), internet, inteligentní elektroinstalace, fototermický systém a již dobře známá garážová vrata.
Není napojeno:
Trouba (až 3300W), rekuperace (kvůli vysoké spotřebě v zimě na předehřev vzduchu), čerpadlo tlakové kanalizace (3f), rychlovarná konvice (2kW), kuchyňský robot (700W) , toustovač (350W).
Je to dáno již zapojenými okruhy a rozmístěním spotřebičů. Uvidíme jak to bude v praxi fungovat.

Chyby:
propojení s domovním rozvaděčem (vzdálenost 17m, instalováno na stěně) zprvu zamýšleno realizovat 2x CYKY 2,5x3 (1x AC-in, 1x AC-out1). Špatně jsem si spočítal protékající proudy. Při maximálním zatížení střídače, což je 5500W, jde o cca 24A. Proto jsem dokoupil CYKY 6x5. Dvě žíly na AC-in, dvě na AC-out1 a jednou zem. Jelikož na připojení domovního rozvaděče k distributorovi použil elektrikář stejný kabel (sice uložený v chráničce v zemi), považuji sílu kabelu za dostatečnou.
Cena chyby: 3600 Kč
Naštěstí původně natažené CYKY 2,5x3 využiju na vytěžovaní do 2kw topné spirály v akumulační nádrži. Druhý kabel poslouží asi jako vedení dálkového vypnutí střídače od elektroměru pro hasiče. Doufám, že pro tyto účely mohu použít již předinstalovaný 2-žílový kabel pro HDO z domovního rozvaděče k elektroměru.

Otázka:
Jakým způsobem realizovat nouzové odpojení střídače pro hasiče u elektroměru?


Postupně přidám fotografie pro lepší představu a nějaké další podrobnosti, jako třeba nastavení asistentů.

Snad jste to někdo dokázal dočíst až sem na konec a třeba Vás to zaujalo, poučilo nebo alespoň pobavilo. Budu rád za vaše reakce.

[rva]

Gratujuji k nákaze, ze které se už nevyléčíte.

[Mokis]

Pokračuji v přípravách na konečné a bezpečné zapojení elektrárny do domovních rozvodů. Koupil jsem 3x proudový chránič charakteristy A, tak jak to uvádí Victron v manuálu. Zvažoval jsem i B, ale ta cena mě celkem odradila.

Zajímalo by mě, jak řešíte proudové chrániče u vysokofrekvenčních měničů? Pokud dáváte B, tak jak si myslím že by mělo být, stoji vás HF měnič víc, jak LF Victron.

Aktuálně panely připojeny stále na testovacím místě, viz. foto. Ale postupně jsem si připravoval vše pro montáž na dřevěnou fasádu a koncem tohoto týdne chci provést montáž. Pod panely přijde Cetrix deska a rámy panelů budou uzeměny CYA H07K-V 16 přímo na zemnící pásek pod domem.

Osazoval jsem na zbývající 3 panely montážní úchyty, abych to pak nemusel dělat na střeše pergoly. Bohužel bylo více větrno. Jeden panel spadnul. Pohledově žádné poškození, ale dával 0V. Nakonec jsem zjistil, že je rozpojená sběrnice na jedné straně panelu a pásek, který vede mínus do přípojné krabičky. Panely jsou totiž 3x36 článkové, tak musí mít tento pásek, takový hrbol přes celou délku panelu na zadní straně. Použil jsem pájku a odstranil plast nad poškozeným propojenim, které jsem následně připájel. Opravené místo dostalo jako ochranu řádnou vrstvu silikonu. Panel zatím funguje dobře.

[Mokis]

Hlásím panely připevněny na fasádu, viz foto. Zabralo to celkem 5 hodin ve 2 lidech. A den před montáží asi další 2 hodiny na připevnění pokladních Cetris desek. Vše jsem dělal ze střechy pergoly, na kterou jsem si dal XPS desky 120x60x10, aby se lépe rozložila moje váha na polykarbonátové krytině.

A jako vtipnou vložku uvádím, že jsem dostal lehký elektrický šok. Když jsem zkracoval kabely a připravoval si je na MC4 konektory, tak jsem mel + i - odizolovaný, dával MC4 dutinku na jeden kabel a nedopatřením se dotkl loktem druhého kabelu. 68V hezky štíplo.

Poučení, které jsem hned ten den použil, nejprve se postarat komplet o jeden kabel a pak až se věnovat druhému.

[dusanmsk]

No, 68 od 48 zas nie je tak daleko, tak by ma zaujimalo ako je to s "48 je uplne v pohode". Uz 2 ludia mi ukazovali, ako chytaju do ruk 48V raily pod napatim, ja som sa neodvazil. Inak ja som kabelaz zapajal naopak - najprv v combinerboxe do odpinacov, potom az konektoroval na streche a az nakoniec osadzal panely. Mam 3s10p a vzdy som si najprv nakonektoroval jednu radu panelov (8 konektorov) a az potom kladol panely a spajal to dohromady. Zo 120V DC mam po amaterskom zvaracom kurze respekt - este na zemi som si pokusne spojil 3 panely a v dielektrickych rukaviciach potom natahoval obluky. Vedla stala zena pripravena s dekou ktoru by hodila na panely keby sa to zvrtlo . Jak si niekto moze do baraku dobrovolne nechat natahat 700, 800, 1000V DC mi hlava nebere ...

[cipis]

Kazdy to ma jinak ... Na 230 jsem si sahl nekolikrat jako mladej, nekdy rana jak prase a nekdy "co to simra". Posledne mi cinska flexo snura poslala fazi na zem, a ja, jak me muze palit kopriva. Kamos si nevypl privod k jisticum a samozrejme si sahl, tak akorat rekl au, ani sebou neskubl. A pak byla jedna lampicka snad na 24V, a pani, ze to kope ...
Ono zalezi, v jake fazi stahu srdce to kopne, jak a cim si sahne, co ma za boty atd.
Nicmene ty hodnoty pro prostory bezpecne, nebezpecne a zvlast nebezpecne byly stanoveny na zaklade nejakeho prumeru.

[skybor]

Jak si niekto moze do baraku dobrovolne nechat natahat 700, 800, 1000V DC mi hlava nebere ...

Tohle taky nepochopím. A já řeším jestli 60 nebo 120 ?

[PavelR]

No, 68 od 48 zas nie je tak daleko, tak by ma zaujimalo ako je to s "48 je uplne v pohode". Uz 2 ludia mi ukazovali, ako chytaju do ruk 48V raily pod napatim, ja som sa neodvazil. Inak ja som kabelaz zapajal naopak - najprv v combinerboxe do odpinacov, potom az konektoroval na streche a az nakoniec osadzal panely. Mam 3s10p a vzdy som si najprv nakonektoroval jednu radu panelov (8 konektorov) a az potom kladol panely a spajal to dohromady. Zo 120V DC mam po amaterskom zvaracom kurze respekt - este na zemi som si pokusne spojil 3 panely a v dielektrickych rukaviciach potom natahoval obluky. Vedla stala zena pripravena s dekou ktoru by hodila na panely keby sa to zvrtlo . Jak si niekto moze do baraku dobrovolne nechat natahat 700, 800, 1000V DC mi hlava nebere ...

bězně konektruju 600V a víc stringy pod napětím bez rukavic.... jen si to musíš odpjist od střídače aby to fakt bylo ve vzduchu. Jendou jsem si chytl těch 600v za provozu a ty kleště letěly daleko pokud je druhý konec ve vzduchu tak na dotyk nic. Čímž nenabádám k takovýmto věcem !!!!

V dnešní době kdy se beztak nad 400V DC musí dávat odpojovače skrze hasiče nevidím v 1000V stringu jakýkoliv problém. Klepnu po stopce a DC napětí zmizí.
Mnohem větší respekt mám když občas chodíme po rozvodnách a staré NN kobkové rozvodny kde je vše IP0 zádný kryty nic. Nesmíš víc mávnout rukou, nedejbože zakopnout, ještě hůř když na tom děláš pod napětím a spadl by ti kovový nástroj ... desítky kA zkratovýho výkonu.

[betmen]

No, 68 od 48 zas nie je tak daleko, tak by ma zaujimalo ako je to s "48 je uplne v pohode".

mal som tu cest, ze sa mi mojou nepozornostou vybili kondiky Sitonu na DC strane s 240V cez ruku.
ked ma vlastne vcely dostipali, tak to tak nepalilo...
takze 48V, alebo 68V je v tomto porovnani uplne v pohode...

[sisdale]

Jak si niekto moze do baraku dobrovolne nechat natahat 700, 800, 1000V DC mi hlava nebere ...

Tohle taky nepochopím. A já řeším jestli 60 nebo 120 ?

No a pak si koupis EV s vysokým napětím a zaparkujes si ho v domovni garazi. No ono kdyz chces s vykonem nahoru, tak se ti prestanou libit proudy a ztraty na nizkych napetich. Mit 50kWp na 60V nebo 120V uplne nechces.

[skybor]

Jo, jasný. Však taky řeším 5kWp a ne 50. Až já budu řešit 50kWp, tak to tady už nebudu Ale jak se říka: "Nikdy neřikej nikdy"