Termostat Pintar “Helper” dengan Penyesuaian Daya Linear, “Pengontrol Tegangan Wi-Fi”

Proyek Sumber Terbuka: Membuat Termostat Pintar “Helper” dengan Penyesuaian Daya Linear, “Pengontrol Tegangan Wi-Fi”

Abstrak: Membuat perangkat yang dapat mengontrol keluaran daya secara linear, menyesuaikan keluaran daya secara real-time berdasarkan daya jaringan langsung dari sistem fotovoltaik, dengan tujuan meminimalkan jumlah daya yang diekspor sistem fotovoltaik ke jaringan.

Pendahuluan

IAMMETER telah berkomitmen untuk membantu pelanggan mengoptimalkan efisiensi sistem fotovoltaik mereka. Dengan semakin besarnya selisih antara harga listrik feed-in dan biaya listrik, muncul keinginan untuk meminimalkan konsumsi listrik dari jaringan dan memaksimalkan tingkat konsumsi sendiri (self-consumption) sistem fotovoltaik.

Secara umum ada dua pendekatan untuk meningkatkan tingkat self-consumption:

Memperkenalkan sistem penyimpanan baterai. (IAMMETER menyediakan fitur yang membantu pelanggan menilai apakah pengenalan sistem penyimpanan baterai hemat biaya Laporan: Memprediksi Manfaat Penyimpanan Baterai Berdasarkan Penggunaan Aktual)
Mengontrol beban secara rasional, idealnya disesuaikan secara real-time berdasarkan daya jaringan.

Artikel ini terutama membahas pendekatan kedua, yaitu membuat perangkat yang mampu mengontrol keluaran daya secara linear, dengan fitur-fitur berikut:

Menyediakan fungsionalitas Wi-Fi (menggunakan ESP32) untuk mengontrol keluaran daya melalui Wi-Fi.
Mengontrol keluaran daya maksimum secara linear melalui mode pengaturan tegangan (karena mengontrol tegangan, perangkat ini disarankan untuk beban resistif murni, seperti elemen pemanas boiler).
Mendukung beban resistif satu fase maksimum 3,5kW, yang dapat digunakan secara seri dengan termostat.
Mendukung mode manual, yang memungkinkan pengaturan daya keluaran maksimum secara manual. Mendukung mode otomatis, yang menyesuaikan pengaturan daya keluaran maksimum secara real-time berdasarkan data daya jaringan dari meter lain atau sistem.

Diagram Sistem

Diagram yang menampilkan tata letak dan koneksi sistem kontrol nilai daya

Modul Pengaturan Tegangan (Mendukung beban resistif hingga 3,5kW)

Kami menggunakan modul pengaturan tegangan standar yang dapat mendukung beban resistif hingga 3,5kW pada sistem satu fase 220V.

Modul ini juga menyediakan input sinyal analog standar (4-20mA, 1-5V) dan antarmuka kontrol digital RS485.

Kami telah mengintegrasikan modul Wi-Fi (ESP32) di dalam modul pengatur tegangan.

Gambar yang menunjukkan tampilan internal dan eksternal pengatur tegangan dengan modul Wi-Fi

Setelah menambahkan modul Wi-Fi, seluruh modul pengaturan tegangan tampak seperti berikut (modul Wi-Fi sudah dipasang di dalam casing plastik).

Eksperimen

Agar solusi ini lebih terbuka, kami awalnya mengujinya menggunakan firmware ESPHome.

Setelah konfigurasi sederhana, Anda dapat langsung mengontrol daya keluaran maksimum di Home Assistant, dengan langkah penyesuaian daya 10W.

Nanti, kami akan memposting file konfigurasi ESPHome yang relevan di Github.

mengontrol nilai keluaran daya secara linear

Integrasi dengan Produk IAMMETER

Salah satu tujuan utama membuat “Pengontrol Tegangan Wi-Fi” ini adalah menyediakan beban yang dapat mengontrol keluaran daya secara linear untuk sistem IAMMETER.

Nanti, “Pengontrol Tegangan Wi-Fi” ini dapat diintegrasikan dengan semua meteran pintar IAMMETER (WEM3080, WEM3080T,WEM3046T,WEM3050T) melalui antarmuka API IAMMETER yang terpadu, membaca data daya jaringan real-time (1s/s) melalui antarmuka modbus/tcp, dan menyesuaikan daya keluaran maksimum yang diberikan ke pemanas secara real-time untuk memaksimalkan pemanfaatan daya feed-in sistem fotovoltaik.

Tentu saja, “Pengontrol Tegangan Wi-Fi” ini tidak terbatas hanya untuk digunakan bersama produk IAMMETER; secara teori, perangkat ini dapat digunakan bersama perangkat keras apa pun yang dapat diintegrasikan ke Home Assistant.

Permintaan Sampel Uji

Jika Anda memiliki perangkat yang dapat dikontrol di rumah, misalnya boiler yang menggunakan pemanas resistif, dan Anda tertarik dengan perangkat ini, Anda dapat menghubungi kami untuk mengajukan uji sampel.

Kami akan mengenakan biaya sebesar $100 USD, yang sudah mencakup biaya pengiriman dan biaya produk.