DIY ostrovni FVE rodinny dum

[sisdale]

V tomto vlakne bych chtel predstavit aktualni verzi vlastni ostrovni FVE a take se podelit o zkusenosti s ruznymi komponentami a jejich opravami. Jak to uz byva, cely system je nyni uz nekolikatou generaci, kdyz je clovek hravy. Nejdrive jsem zacal experimentovat s menicem a LiFePO4 akumulatory. Sestavil si zalozni zdroj s 5 kWh baterii zalohujici jen vybranou dulezitou infrastrukturu domu (integligentni system domu, pocitace, lednice). Tato prvni baterie je poskladana z hromady cylindrickych clanku. Pak jsem system rozsiril na zalozni zdroj pro vsechny elektricke okruhy mimo vytapeni, ohrevu TUV a virivku. Pridal jsem automatizovany prepinac siti pro patricne elektricke okruhy z 3f distribucni site na 1f menice zalozniho zdroje. Dalsim krokem pak bylo experimentovani s fotovoltaickymi panely nejdrive polozenymi na zahrade. Po nejakem case doslo k rozsireni poctu fotovoltaickych panelu, pridani druheho menice a premisteni panelu do jejich soucasneho umisteni.

Stavajici stav:

• fotovoltaicke panely - 16x Longi LR5-72HBD-535M oboustranne/bifacial umistene na hlinikove pergole nad terasou, celkovy vykon 8,56 kWp, orientace JJV (160 stupnu) a sklon 23 stupnu - tedy co umoznily soucasne dispozice domu
• 2 hybridni menice v parallelnim 1f zapojeni Sorotec REVO II 5.5kW aka Easun iGrid VE II 5.5kW, celkovy vystupni vykon 11 kW (kratkodobe pro rozbehove proudy induktivnich zatezi az 22 kW), kazdy menic obsahuje MPPT 5.5kW na vyssi napeti a ma pripojeny jeden string z 8-mi panelu
• akumulatory 48V systemu z LiFePO4 o celkove kapacite cca 33 kWh (660 Ah)
  • 100 Ah slozeno z 288-ti cylindrickych clanku o velikosti 32700 (32mm prumer, 70 mm vyska) v kombinaci 16s18p se Smart ANT BMS 7S-16S 320A (continuous 160A) s pasivnim balancerem
  • 2x 280 Ah slozenych z prismatickych clanku REPT, kazda bateriova banka samostatne 16S, jeden pack s JK BMS JK-B2A24S15P (continuous 150A) a druhy JK BMS JK-B2A24S20P (continuous 200A) oba s active 2A balancerem
• pripojene zarizeni - uplne vsechno krome 3f tepelneho cerpadla topeni/klimatizace, tedy plnotucna virivka, cerpadlo zavlazovaciho systemu, TUV akumulace, trouba, varna deska, mycka, pracka, susicka, a vsechny ostatni spotrebice na zasuvkovych a svetelnych okruzich
• monitoring a plna automatizace - postavena na ESP 8266 a Raspberry Pi 4B, ruzne urovne rizeni podle kriticnosti danych operaci v C, Python, Java, cely system je take ostrovni bez potreby mit internetove pripojeni; aktualne podporuje nasledujici:
  • inteligentni smerovani/vyuzivani energie na zaklade aktualni nekontrolovane zateze menicu, vykonu fotovoltaiky, stavu nabiti akumulatoru a napeti jednotlivych clanku akumulatoru, teplot v akumulaci TUV a virivky - zde se ovladaji velke zateze u kterych to dava smysl jako je virivka, priprava TUV, cerpadlo, pracka
  • prepinani siti mezi 3f distribucni siti a 1f menici - pri nedostatku fotovolaticke energie nebo nekontrolovatelnem pretizeni menicu se prejde na distribucni sit
  • uspory energie - vypinani druheho menice pri minimalni zatezi (jeden menic naprazdno ma spotrebu skoro 100W), uplne zabraneni vybijeni/cyklovani akumulatoru pod definovanou mez urcenou jako zalozni zdroj v danem obdobi (i v bypass rezimu spotrebovava kazdy menic 0.8A)
  • kontrolovane nabijeni akumulatoru adaptaci parametru menicu - chovani bulk/float a re-bulk v menicich se v parallelnim zapojeni chova zvlastne a nelze upravit parametry nic nez zakladni parametry, nyni parametry nabijeni v menicich zohlednuji stav akumulatoru, rozdily napeti na clancich, stavy balancovani, kapacitu nabiti
  • prednabiti akumulatoru z distribucni site

Na uvod je to asi i tak prilis dlouhe, tak prilozim jeste par fotek. V budoucnu pridam info k zkusenostem s jednotlivymi komponentami, oprave menicu, mozna reverse engineeringu menice/BMS umoznujici menit veskere nastaveni programove. Vzhledem k tomu ze se stat rozhodl zadotovat vytapeni v teto topne sezone, tak navysovani systemu a pripojovani tepelneho cerpadla topeni/klimatizace na FVE jsem zatim odlozil.

[Dagus]

Vážně musí být nálepka PV na rozvaděči kde je jen AC? Nestačí pozor zpětný proud a pod napětím i při vypnutí hlavního vypínače? Nerejpu, jen mě to zajímá. Pergola vypadá dokonale, takhle jem si to představoval. Ať slouží dlouho bez poruch.

[sisdale]

Mozna nemusi, ale dal jsem ji tam pro jistotu. Kdyz napriklad prijdou hasici a nepostrehnou nalepku o ostrovni FVE ve sloupku s elektromerem, tak pokud by dorazili do domovniho rozvadece drive nez za dum, tak at vedi co je tu muze cekat.

[soami]

To zastřešení je vážně luxusní. Uvítal bych detaily uchycení a foto shora. Podobně to mám plánováno do budoucna jako možné rozšíření. Díky za inspiraci.

[sisdale]

Detaily k uchyceni. Krokve jsou siroke 40 mm, panely lezi 10 mm na krokvi a mezi panely je mezera 20 mm jak pozaduje montazni navod vyrobce (nejspise tam muze byt nejaka mala teplotni roztaznost). Kazdy panel je uchycen na ctyrech mistech v pozadovanych vzdalenostech od stredu panelu, tedy aby naopak panely davaly patricnou statickou unosonost az treba napadne snih a nesklouzne dolu. Nyni jsou panely uchyceny nyty z dolni strany, demontaz je mozna. Ale nejspise by tam mohly byt klidne srouby. Jen by byly vice viditelne nez nyty. Mezery mezi panely shora jsou rozebiratelne prekryty listami, ktera jsou spise designove a neuchycuji panely. Spary jsou zatmeleny tmelem odolnym zubu pocasi a UV, takze pri desti neproteka, cas ukaze jak dlouhou trvanlivost bude mit.

[Kocour]

Super, vypadá to opravdu dobře, asi se inspiruji Vaším řešením. Můžete mi prosím upřesnit následující?

1) Zapojení odpojení měniče? To je pomocí toho stykače, máte v rozvaděči dva. (nebo přepínají na distribuční soustavu v připadě vypnutí měniče?
2) Vše Vám jede na dvě fáze, takže jsou vlastně na výstupu měniče všechny jističe kromě TČ?
3) Když bych měnič zapojil bez baterií tak by to mělo stále fungovat?

Předem děkuji za odpovědi...

[sisdale]

1) Zapojení odpojení měniče? To je pomocí toho stykače, máte v rozvaděči dva. (nebo přepínají na distribuční soustavu v připadě vypnutí měniče?

Ano mam tam dva 63A ctyrkontaktove stykace. Jeden je varianta 04 a druhy 40 (tj. 4xNO a 4xNC). Prepinaji 3f DS na 1f menice vsechno krome TC, ktere je trvale na 3f DS. V zakladnim stavu kdyz neni pritomno napajeni stykacu, tak je cely dum na 3f DS. Tento default stav taky znamena, ze kdyz dum je v DS rezimu nespotrebovavam z DS zbytecne napajeni elektromagnetu stykacu. Bohuzel mi do zapusteneho existujiciho rozvadece nevesly stykace s mechanickou vazbou, takze mam elektronickou vazbu. Dale mam rizeni stykacu zajistujici prechod 1-0-2, kde v prostrednim stavu setrvava 3 pruchody nulou (kousek nad 30ms) pro bezpecne preruseni oblouku v dobe velke zateze. Mam vyzkouseno, ze techto 30 ms nevadi zadnemu spotrebici vcetne herniho pocitace. Elektronika prepinani a stykace samotne se napaji z menicu. Pokud menice odstavim nebo vypadne pripadne jejich jisteni, tak je napajeni vypnuto a stykace se vrati do zakladniho postaveni, tedy dum prejde na 3f DS.

2) Vše Vám jede na dvě fáze, takže jsou vlastně na výstupu měniče všechny jističe kromě TČ?

Rozvadec uvnitr pouziva na rade mist takove ty 3f rozvadeci hrebeny pro rozhozeni jednotlivych okruhu mezi vsechny tri faze. Ty jsem tam ponechal. Ty 2 menice co pracuji v parallelnim zapojeni generuji spolecne jeden 1f vystup s 11kW trvaleho vykonu. Ve stykacovem prepinaci siti prehodim ty 3f rozvadeci listy vsechny 3 faze (kazdou fazi samostatnym kontaktem stykace) na jednu fazi s vystupu menicu.

3) Když bych měnič zapojil bez baterií tak by to mělo stále fungovat?

Nemyslim, chce to aspon minimalni akumulator pro vyrovnavani kolisaveho vykonu panelu (treba prechod oblacnosti). Bez akumulatoru by se prilis casto prehazovalo mezi DS a menicem a to neni zadouci stav. Zalezi jakou mate denni spotrebu vsech spotrebicu co budou na FVE. Ja mam deni spotrebu celeho domu bez TC 15-25 kWh (zalezi jestli se jeste pere, susi, pouziva trouba, virivka a podobne). U me je minimum, se kterym se da v pohode provozovat FVE pres den a hlavni cast vecera je akumulator 5 kWh. K prepinani pak dochazelo v noci na DS a pak zase zpet az vyslo slunce a byl dostatechny vykon. Pozor, je to trochu stress na cyklovani toho akumulatoru. V prumeru jeden cyklus na den, to jsem ji netrapil 10-90%, ale proste do cyklovani se pocita kazde byt kratkodobe vybijeni.

Rozsirenim akumulatoru na soucasnou kapacitu 33 kWh jsem si zajistil, ze neprepinam vubec a jsem schopen pokryt i dost slabych fotovoltaickych dni. Cyklovani samozrejme razantne pokleslo (tim ocekavam mnohem delsi zivotnost). Ty bifacialni panely funguji prekvapive dobre s ambientnim osvetlenim (a odrazy od fasady, dlazby z jejich druhe strany), kdyz nejde pohledem vubec zjistit pozici slunce. Dle specifikace ty panely z druhe strany daji 65-75% vykonu predni strany, ale nemeril jsem to. Pri peknem osvetleni zepredu a orazu ze spoda z nich dostanu ten nominalni vykon + zhruba 20% navic. Ale vyskytuji se i dny s pomerne mohutnou oblacnosti, kdy je celkova denni energie z panelu pomerne zalostna. Denni minimum od prosince do ted bylo cca 5 kWh, takze tu zbylou energii musim vzit takove dny z akumulatoru.

Kapacitu jsem dimenzoval prave na ty horsi dny. Kolem letniho slunovratu je vygenerovane energie kvanta a akualne ji pak proste nespotrebovavam. Dalsich moznosti je spousty (klimatizuji cely dum 3f prikon TC 3.5kW, dobijeni elektrickeho auta, krytpo mining, atd.) , ale uvidim, kam se vydam.

[10055]

Ahoj,

chci se zeptat na ty dva DC můstky k bateriím, kolik snesou ampér a kde se dají takhle zakrytované pořídit

díky

[sisdale]

Ahoj,

chci se zeptat na ty dva DC můstky k bateriím, kolik snesou ampér a kde se dají takhle zakrytované pořídit

díky

300A, kazdy ma 4x M8 srouby (ale existuji i M10 varianty), pak tam jsou male srouby treba na externi mereni napeti co mam do strany. Mam to z Ali. 300A da ten medeny busbar co je uvnitr a na nem pak ty srouby. Na rozdil od jinych veci z Ali tady to materialove odpovida a tech 300A to da. Ja mam zdvojene kabely (2x 35mm2) takze, abych minimalizoval nutnost pretoku proudu busbarem, mam rozhazene dvojice krizem pres ty 2 menice od nejvetsich akumulatoru, kde tecou nejvetsi proudy. Ten 5 kWh akumulator miva proudy cca 1/3 toho co jde do tech 14 kWh. Tedy mam to nyni trochu predimenzovane, ale v budoucnu mozna prijde dalsi invertor, vice panelu, bud do 3f zapojeni nebo stale na 1f, kde pak dam elektronicky menic pro TC na 3f.

[Mojm10]

Nadhera. Jak jsou chycene panely na te pergole?

[sisdale]

Nadhera. Jak jsou chycene panely na te pergole?

Viz, prispevek vyse s popisem a fotkou detailu uchyceni.

[ladik]

Tak to je uplne luxusni pergola, tleskam. Zajimalo by mne to tesneni mezi panely, z detailu to neni poznat. Napric je to take prekryte plechovou listou? Ten plech vidim, ze je take prinytovany, mate mezi panely 2cm jekl? To by tomu odpovidalo. Asi to byla fuska to takto na mm udelat, takze za mne kloboucek. Mam spostu dotazu, protoze se presne na takovouto konstrukci chystam a ty bifacialni panely jsou take designove bomba, jako nekde ze scifi. Smekam.

[kodl69]

já jsem dával panely na svislo, sice ne kvůli vodotěsnosti, ale kvůli vzhledu jsem mezi panely dal kompripásku určenou na montáž oken
https://www.illbruck.com/cs_CZ/novinky/ ... stni-test/ panely jsou zezadu našroubovaný na klasický Al profily, šroubek zasunutej do drážky profilu, a matičky šroubovaný do mezery profilu panelu - to byla nejhorší práce na celé montáži.

[solárník]

Kolik stojí ta kompripáska? Daly by se tím zatěsnit skleněné bezrámovky panely, položené vedle sebe? Mají pouze 10 mm neaktivní okraj.

[sisdale]

Tak to je uplne luxusni pergola, tleskam. Zajimalo by mne to tesneni mezi panely, z detailu to neni poznat. Napric je to take prekryte plechovou listou? Ten plech vidim, ze je take prinytovany, mate mezi panely 2cm jekl? To by tomu odpovidalo. Asi to byla fuska to takto na mm udelat, takze za mne kloboucek. Mam spostu dotazu, protoze se presne na takovouto konstrukci chystam a ty bifacialni panely jsou take designove bomba, jako nekde ze scifi. Smekam.

Jsou to 2 rady panelu po 8-mi. Ty vedle sebe jsou s mezerou 20 mm a tesneny jsou ramy panelu proti krokvi. Ten plech co je prekryva ma po sebou 20 profil, aby drzel tvar a fixoval pozici. Da se vyndat. Panely nad sebou nemaji mezery, nemaji zadnou kryci listu a jsou proste zatmeleny jejich ramy mezi sebou.

[ladik]

Dekuji moc, slo by vyfotit jak mas udelane napojeni u domu?
Ta pergola je hlinikova co?
Myslis, ze ty bifacial vyrabeji lepe nez to same v jednom smeru?
Mi se u tech bifacial libi, ze jsou polopruhledne a na pergolu znacka ideal.

[sisdale]

Dekuji moc, slo by vyfotit jak mas udelane napojeni u domu?
Ta pergola je hlinikova co?
Myslis, ze ty bifacial vyrabeji lepe nez to same v jednom smeru?
Mi se u tech bifacial libi, ze jsou polopruhledne a na pergolu znacka ideal.

Pergola je samostatna, takze na strane u domu jsou take tri sloupy a mezi domem a pergolou s panely je mezera.

Ano pergola je hlinikova.

Co se tyce lepsi vyteznosti. Nemam vedle sebe bifacial a standardni panel, ze bych je dokazal meritelne porovnat za stejnych podminek. Nicmene, ja je puvodne volil kvuli design aspektu. Nechtel jsem jsem na spodni strane, kde se vetsinu casu divaji vsichni pritomni na terase, mit solid desky panelu. Odhaduji, ze panel blokuje tak 80% zareni a zbytek projde skrz. Tedy stin vrhany panely je o neco svetlejsi nez treba stin nepruhledne desky stolu.

[Kocour]

Super, děkuji za vyčerpávající odpovědi. Zejména s tím zapojením se musím prokreslit, teď dodělávám rekonstrukci patra, tak si již nato zkusím udělat rozvaděč, toto Vaše řešení mi přijde velmi atraktivní. Máte to moc pěkně udělané.

[Kocour]

[quote="sisdale"] Mam vyzkouseno, ze techto 30 ms nevadi zadnemu spotrebici vcetne herniho pocitace. Elektronika prepinani a stykace samotne se napaji z menicu. Pokud menice odstavim nebo vypadne pripadne jejich jisteni, tak je napajeni vypnuto a stykace se vrati do zakladniho postaveni, tedy dum prejde na 3f DS.

Předpokládám že napětí na spínání stykače je výstupu inventoru, tedy pokud nejde, přepne se na DS.

Nemáte někde zapojení nakreslené?

Jaký konkrétní stykač jste použil? Ptám se abych dobře pochopil ty odpojovací časy... "1-0-2"

[sisdale]

Předpokládám že napětí na spínání stykače je výstupu inventoru, tedy pokud nejde, přepne se na DS.

Presne tak, napeti a elektronika spinani stykace se napaji z vystupu invertoru. Pri vypadku invertoru (treba vypnuti z duvodu nejakych uprav okolo instalace invertoru), stykace prejdou do zakladniho postaveni a dum jede na DS.

Nemáte někde zapojení nakreslené?

Zkusim nacrtnout a pak to sem dodam.

Jaký konkrétní stykač jste použil? Ptám se abych dobře pochopil ty odpojovací časy... "1-0-2"

Sykace Z-SCH230/63-04 a Z-SCH230/63-40. Dale jeden pomocny kontakt k elektronickemu pojistnemu blokovani Z-SC (napr. pokud by doslo k poruse civky ve stykaci odpojujicim DS tak, aby vypadl take stykac pripojujici vystup invertoru a nedoslo k propojeni vystupu invertoru na DS). Elektronika rizeni spinani stykacu je slozena z ESP8266, jez prostrednictvim dvou rele na 3.3V spina/rozpina stykace se spravnym casovanim. Prechod z invertoru na DS provadim totiz nejen, kdyz invertory vypnu, ale take jako ochranu pred jejich pretizenim (invertory reportuji vic nez 11 kW zatezi soucasne), a pokud neni dostatecny PV vykon a baterie uz dosahla stanovene minimalnim SoC. To minimalni rezervni SoC pouzivam jako ochranu pred zbytecnym vybijenim LiFePO4 az na 0% SoC (kdy by pak zabraly BMS odpojily nasilne invertory) a jako rezervu pokud vypadne DS a zrovna neni PV vykon (tedy zalozni zdroj). Nyni mam rezervu 10% SoC, v zimnich mesicich davam vyssi.