FVE s podporou z DS

[rva]

Tady musím ještě jednou poděkovat členovi mgx, který uspořádal několikadílný seminář o Home assistant a umístil záznam na yt https://forum.mypower.cz/viewtopic.php?f=19&t=7921.
Díky tomu jsem jako opička mohl zopakovat všechny kroky, abych z hloupého hardware udělal něco, co usnadňuje obsluhu elektrárny a něco se přiučil. Běží to na Raspberry pi, které má spotřebu 3W a na zajímavých místech měřím spotřebu/výkon pomocí Shelly EM s automatizací některých opakovaných činností - ráno se zapne filtrace bazénu, navečer vypne.

[rva]

Dostal jsem upozornění, že jak používám řízené odpojování elektrárny (nejprve FV panely a baterie až nakonec), tak to funguje jenom při podpětí, protože dnešní BMS odpojují zvlášť směr nabíjení a směr vybíjení. Proto jsem si připravil a ověřil řešení z toho, co mám doma a při vhodné příležitosti to přijde do elektrárny:

Detekce odpojení BMS

V šedé elipse je část, kde jsem měl původně jenom relátko, které jsem nahradil napěťovým komparátorem A30 a dvěma rezistory:

Zapojení detekce stavu BMS

[rva]

Vloni proběhlo další rozšíření elektrárny, což vedlo k tomu, že je už i znatelné množství elektřiny na vytápění (jak klimatizacemi, tak odporově do podlahy).

Spotřeba po měsíci

Spotřeba elektřiny v jednotlivých letech

Elektřiny je po většinu roku nadbytek, v zimě při roční spotřebě cca 13 MWh bude scházet cca 2 MWh (z toho pro boiler 0.5 MWh).
Jednotlivé měniče Isolar SM II 5kW (tabulkově Max. PV Array Power 4500W) jsou zapojeny paralelně a jsou přepanelovány na 7.7 8.6 a 13.3 kWp. Přepanelování zajišťuje i při zatažené obloze dostatečný proud. MPPT daných měničů mohou dávat až 80 A, ale protože takový proud není potřeba, jsou v létě nastaveny na 50 A. Tím je zajištěno, že při oslunění netečou zbytečně vysoké proudy do baterie - proudy z a do baterie nepřekračují 150 A.
Baterie je rozdělena na dvě skupiny, není to optimální, ale z prostorových důvodů. 20 kWh je u elektrárny v blízkosti měničů a tam tečou vyšší proudy. Přes léto je tam vysoká teplota i přes 30 st.C. Zbylých 20 kWh je ve sklepě na 10m kabelech, kde je stabilní teplota a odpor dlouhých kabelů (10+10 m 25mm2) vede k tomu, že proudy do této skupiny nepřekračují 30 A.
3f spotřebiče (štípačka, cirkulárka) jsou používány zřídka a napájeny jsou z FV přes zvyšující frekvenční měnič 1f-3f.
No a plány do budoucna?
1. Když budou levné FV panely, tak pokračovat v přepanelování měničů a posunout soběstačnost dále do zimy.
2. Sousedská výpomoc stylem 2 kWh letní vyměním za 1 kWh zimní.

[rva]

Snad ještě k užitečnosti proudových chráničů, které dokáží i ušetřit elektřinu - pro ostrovní systémy v zimě dost cenné. V septiku mám cca 3 roky čerpadlo a začal vypadávat proudový chránič. Nic divného - asi se dostala vlhkost do čerpadla a to je potřeba přetěsnit. Uvnitř koukám - sucho a vše jako nové. Postupně odpojuji plovákový spínač, vlastní vinutí motoru a stále to má spotřebu 8.7 W.

Rozborka ponorného čerpadla

Ukázalo se, že to dělá vlastní napájecí kabel - vypadá v pořádku, ale termokamera ukázala kritickou oblast. Uvnitř bylo sucho, jednotlivé vodiče rovněž v pořádku, ale až po rozpletení daného místa spotřeba klesla na nulu.

Hřející kabel

Bez proudového chrániče by to odebíralo kdoví jak dlouho těch 8.7 W.

[ladik]

Jsi fakt koumak, jakou mas termokameru jen nejakou k mobilu?
Ze by kabel tim, ze je jenom smotany mel odber by mne tedy nenapadlo (prece jenom asi to cerpadlo melo nejakou tlumivku nebo neco pres co prochazi proud), smekam. Ze se umi chovat jako trafo jsem zjistil, kdyz jsem nekolik hodin v kuse rezal dlazbu a mel stolni rezacku pripojenou na 230V kabel na bubnu, kde bylo smotanych jeste tak 10m kabelu a buben byl zahraty jako prase a tepelna pojistka tu prodluzku vypnula.
Takze jsi vlastne jen rozmotal kabel?

[rva]

To nehřálo kvůli tomu, že by kabel byl smotaný, ale proud tekl mezi samotnými vodič přestože jsem mezi těmi třemi vodiči žádnou možnost svodu nenašel. Žádné porušení izolace, žádné vlhko. Termokamera ukázala, kde je ta oblast, kde se to děje a když jsem tam odřízl vnější gumovou izolaci a jednotlivé vodiče dal od sebe, svod zmizel.
A termokamera je přes Aliexpres UTI 260B (260x192 pixlů) - tehdy za 308 EUR s kufříkem.

[Kostěj]

Uvnitř bylo sucho, jednotlivé vodiče rovněž v pořádku, ale až po rozpletení daného místa spotřeba klesla na nulu.

Mám s ponornými čerpadly podobnou zkušenost. Po třech až čtyřech letech začne proudový chránič vypadávat, čerpadlo vyměním a pak kontroluji. Zatím byla vždy příčina svod v napájecím kabelu, low-cost kabel k low-cost čerpadlu prostě nevydrží trvalý ponor. Až budu příště čerpadlo měnit, mám v plánu ho dát na velký plovák (desku s PET lahvemi?) a kabel také nějak podobně.

[FCC]

Taky mám ponorné čerpadlo v septiku . Bohužel musím čerpat produkty naší domácnosti do kanalizace vzdálené 30m s převýšením cca 15m . Obvykle se pokazí v období vánočních svátků. Klasikou je nějaká netkaná textilie od návštěvy zamotaná do řezací části. Takže mám druhé a servis realizuji během hodiny. První setkání s touto eventualitou byl zážitek.....

Fekáliím zdar !

P.

[rva]

Vlastně to řeším podobně. Jedno funkční čerpadlo čeká a když nastane problém, čerpadlo vyměním aby vše fungovalo a pak se v klidu zabývám hledáním závady. Jako prevence aby se do řezacího ústrojí nic nenamotalo nechávám dostatečnou hladinu a textil zůstává ve škraloupu na hladině. Dříve jsem se snažil vyčerpávat maximum a to jsem párkrát řezací mechanismus musel čistit.
Náhradní čerpadlo mám i u čerpadla pro vrtanou studni (40 m), ale tam zatím vše 20 let funguje bez závady, i kabel je stále v pořádku. Dvakrát jsem čerpadlo kvůli kontrole vytahoval (vše bylo v pořádku,tak se hned vrátilo zpět). A protože těch 40 m vytáhnout byl pěkný záhul, dovybavil jsem se dostatečně dlouhým ručním navijákem, aby se dalo čerpadlo vytahovat snadněji. Soused nad námi má hloubku 100 m, to už váží tolik, že bez techniky se vytáhnout nedá.

[FCC]

Ještě bych dodal, že mám klid ( nerad bych to zakřiknul) od té doby co jsem přidal motorovou ochranu a svedl do jímky dešťovku z plochy cca 100m2. Od té doby mám jímku čistou jak ze žurnálu .Barák ve svahu má hodně specifik... ale výhled bych neměnil...

[rva]

Po roce a půl první závada na Isolar SM II. Pracují 3 paralelně do jedné fáze a když jsem na ně dnes náhodou kouknul, tak vidím, že na tom, který je jako Master, svítí červená LED a fault 72.

Isolar SM II fault - error 72

Tento měnič jinak nic nedělal, nedobíjel z FV panelů, ani u něj neběžel měnič:

Isolar SM II fault 72

Isolar SM II Fault 72.jpg (139.5 KiB) Zobrazeno 1136 x

Příjemné zjištění je, že tato chyba neovlivnila nijak dodávku elektřiny do domu, spotřebiče běžely normálně. Úlohu Master převzal jiný měnič a tento s chybou se nastavil na Slave.
Zatím jsem to vyřešil tak, že jsem barák přepnul na distributora, elektrárnu restartoval a přepnul zpět. K tomuto přepínání používám manuální vačkový (otočný) přepínač 1-0-2 a přepínám tak rychle, že to spotřebiče rovněž nepoznají.
V případě opakování závady začnu hledat příčinu.

[Soban]

Zkontroluj kabely kterými je to propojené, možná špatný kontakt na nějakém vodiči.

[rva]

Zkontroloval jsem stejně jako kabely na výstupu, kde jde výstup přes svůj jistič. Vše normální, nic povoleného. Tak si aspoň uložím pár dat okolo měničů za různých podmínek výkonů, osvětlení a stavu baterie pro případné pozdější porovnání.

[rva]

Dnes opět měnič pracující jako Mastr spadl do fault 72 a opět to bylo kolem 10 hodiny. Zaznamenával jsem v HA pomocí Shelly EM se dvěmi proudovými cívkami výkon měniče Slave (žlutá barva) a druhá měřila rozdíl výkonů Master-Slave (zelená barva - v ideálním případě by měla být nulová - tedy oba měniče mají dávat stejný výkon). U rozdílového měření jsem výstupní vodiče z obou měničů protáhl nacvakávací cívkou v opačných směrech - tak to měří přímo rozdílový výkon s požadovanou přesností.
Bohužel jsem samozřejmě nedělal takové záznamy kdy vše fungovalo, tak aspoň vím, jak se to chová, když to funguje špatně.
Mám připravenu náhradní paralelní kartu i náhradní měnič, tak uvidím, jak budu pokračovat.

Isolar SM II v paralelním zapojeni.1

Isolar SM II v paralelním zapojeni.2

[Soban]

Prohoď ty kabely které ty měniče paralelně spojují a pokud potom hodí chybu druhý tak je to v kabelech.

Pokud ne prohodil bych ty paralelní karty pokud to jde.

[rva]

Tak chybu 72 bych přiřadil ne k chybě, ale vlastnostem tohoto "Axpertu" při práci v paralelním provozu. Čím větší výkon z panelů regulátory zpracovávají, tím větší rozptyl je v tom, jak se podělí o výkon, který dodávají do AC spotřebičů. Přitom ten "Axpert", který zpracovává největší výkon z fv panelů, se nejvíc fláká v tom, jaký výkon dodává do spotřebičů. Chyba se vyskytla celkem 2x, pak jsem udělat Master z toho, který má na sobě nejméně fv panelů. Týdenní záznam potvrzuje, že přes den jsou rozdíly AC výkonů (zelené tečky) více rozházené a spíše jsou pod nulou (slave1 má na sobě více fv panelů). I výstupní napětí se více mění.

3x Isolar SM II - rozdíl v AC výkonu mezi slave1 a slave2

Dále se tím budu zabývat při připravované předělávce elektrárny, kde více sjednotím zapojení všech tří měničů, aby se vyloučil vliv kabelů od baterie a od AC výstupů.

[rva]

Už je chladněji, ale počasí umožňuje přitápět elektrikou. Přebytky se pouští jako 48 V DC přímo do podlahy a jinak se přitápí klimatizacemi. Jako to vypadá v baráku v jedné "garsonce" ukazuje záznam spotřeby klimatizace během aktuálních 24 hodin:

Příkon klimatizace za 24 hodin

A jak vypadá vývoj soběstačnosti ve spotřebě elektřiny za posledních pár let. Postupně se blížíme plné soběstačnosti a pokud bychom byli donuceni do ní jít, tak by i v zimě elektřina stačila na nezbytné spotřebiče (nepokryl by se boiler a vaření - pro to máme v kuchyni ke dvěma indukčním plotýnkám dvě na propan-butan):

Míra soběstačnosti v elektřině

K pohodlnému využívání elektřiny potřebujeme denně tak 30 kWh a zatím nebylo potřeba se nějak omezovat. Přebytků ze slunečných dnů bylo využito i na výrobu destilované vody pro auta (ročně to je tak 30 litrů). A končí se se zpracováním úrody na zahradě - sušení, zavařování.

[rva]

Pomalu se připravuji k předělání elektrárny - pořád si nejsem jist jak bezpečně odpojovat FV panely (cca 350 V DC) při nouzovém vypínání elektrárny, kde bych rád nahradil současné stykače, které fungují spolehlivě, ale celkem topí. Jeden string ("nízkonapěťový" 150 V/40A ) mám na zkoušku přes DC jistič 63 A/440 V a oproti stykačům netopí. Celkem by měli být čtyři a protože mají vysoký nárazový proud, zjišťoval jsem jaké vodiče a jištění pro ně potřebuji.
1. Napájení 50 V přes DC jistič 6 A. Čtyři vyrážecí cívky s jističi.
Při připojení napětí cívky odpojily jističe a jistič 6 A, který je napájel, nevybavil, což je fajn. Takže takových 10 A by mohlo být vhodné pro jistotu, že spolehlivě vypnou.
2. Testování jedné vyhazovací cívky s jističem. Tady jsem něco podělal když jsem zkoušel při jakém napětí stačí vybavit a jaký má cívka odběr. Vybavovala i při 12 V DC, ale při nějakých 5 V měla odběr 6 A a nevybavila, zato vydala povědomý zápach, že je něco špatně.
Rozborka ukázala příčinu.
1. Cívka se přehřála a ohřála plastovou kostru na které byla navinutá. Kostra se zdeformovala tak, že jádro uvnitř se nemohlo pohybovat. A navíc se spekly kontakty relátka.
Kontakty relátka se daly mírnou silou odlepit, zborcená kostra cívky se dala projet vrtákem. Ale stejně už nefunguje, přítah do jádra je slabý, pravděpodobně tam je mezizávitový zkrat.
Poučení pro příště:
1. Ten mikrospínač uvnitř má rozepnout 48 V DC? Je na něm 5 A / 250 V AC. O jeho spolehlivosti mám pochybnosti. Raději to budu dál testovat při nižším napětí 24 V DC a případně upravím zapojení elektrárny.
2. Relátka budu v DC aplikacích vždy testovat s nějakým omezovačem napěťových špiček abych chránil kontakty relé před opalováním / spečením. Tady to budu zkoušet s transilem 1.5KE33A.
A jestli mě to naštve, tak tam nechám stykače.

[Pawel]

Při použití napětí 48V bude jen zlomek z těch uvedených 5A.

[rva]

Zatracené DC napětí. Pak mám ještě v rezervě podpěťovou spoušť na 230 V AC. Ty stykače kromě tepla zaberou i víc místa v rozvaděči. Stykač + vypínač mají o modul víc (3+1 modul) než DC jistič+vyrážecí cívka (2+1 modul).