Xin lỗi, trình duyệt của bạn không hỗ trợ JavaScript!
Đăng nhập

Tận dụng điện mặt trời dư để đun nước nóng và tiết kiệm điện | IAMMETER

Tận dụng điện mặt trời dư để đun nước nóng và tiết kiệm điện

Hệ thống Điều khiển Bình nước nóng bằng PV của IAMMETER giúp người dùng điện mặt trời sử dụng nhiều năng lượng mặt trời dư thừa hơn ngay trong nhà, thay vì phát lên lưới với giá mua điện thấp.

Với một đồng hồ đo điện năng IAMMETER và Bộ điều khiển công suất Wi-Fi WPC3700, hệ thống có thể điều chỉnh linh hoạt công suất của bình nước nóng điện hoặc bình đun nước nóng theo lượng điện mặt trời dư thừa trong thời gian thực.

Mục tiêu rất đơn giản:

  • Giảm lượng điện mua từ lưới
  • Giảm lượng điện mặt trời phát lên lưới với giá trị thấp
  • Tăng mức tự tiêu thụ điện mặt trời
  • Giảm hóa đơn tiền điện
  • Nâng cao hiệu quả đầu tư của hệ thống điện mặt trời áp mái

Ứng dụng này là bước tiếp theo tự nhiên sau khi thiết lập một hệ thống giám sát điện mặt trời áp mái. Giám sát cho bạn biết khi nào có điện mặt trời dư. Điều khiển bình nước nóng bằng PV giúp bạn tận dụng lượng điện dư đó.

Video demo: WPC3700 hoạt động cùng WEM3050T

Điều khiển điện mặt trời dư với WEM3050T và WPC3700


1. Vì sao điều khiển điện mặt trời dư lại quan trọng

Nhiều hệ thống điện mặt trời phát lượng điện năng không dùng hết lên lưới vào ban ngày. Ở nhiều thị trường, giá mua điện mặt trời thấp hơn nhiều so với giá điện mua từ lưới.

Ví dụ:

  • Giá điện mua từ lưới: 0,25 AUD/kWh
  • Giá mua điện mặt trời: 0,05 AUD/kWh

Trong trường hợp này, việc sử dụng 1 kWh điện mặt trời dư trong nhà có thể có giá trị lớn hơn nhiều so với việc phát lên lưới.

Đó là lý do vì sao tăng mức tự tiêu thụ thường là một trong những cách thực tế nhất để giảm hóa đơn tiền điện sau khi lắp đặt điện mặt trời.

Các tải có thể điều khiển, mang lại giá trị cao điển hình gồm:

  • Bình nước nóng điện
  • Bồn chứa nước nóng
  • Thanh gia nhiệt dìm (immersion heater)
  • Các tải gia nhiệt dạng điện trở khác nằm trong dải công suất của WPC3700

2. Hệ thống điều khiển bình nước nóng bằng PV hoạt động như thế nào

Bộ thiết bị IAMMETER tiêu chuẩn sử dụng:

Logic điều khiển dựa trên công suất lưới:

  1. Đồng hồ IAMMETER đo xem nhà đang mua điện từ lưới hay đang phát lượng điện mặt trời dư lên lưới.
  2. Khi có điện mặt trời dư, WPC3700 tăng công suất bình nước nóng/bình đun.
  3. Khi nhà bắt đầu mua điện từ lưới, WPC3700 giảm hoặc tạm dừng công suất bình nước nóng/bình đun.
  4. Hệ thống giữ cho bình nước nóng sử dụng càng nhiều điện mặt trời dư càng tốt, đồng thời tránh việc mua điện không cần thiết từ lưới.

Nguyên lý điều khiển điện mặt trời của WPC3700


3. Thiết bị cần thiết

Thiết bị Vai trò
WEM3050T Đo lượng điện mua từ lưới/phát lên lưới và cung cấp dữ liệu công suất thời gian thực
WPC3700 Điều chỉnh linh hoạt công suất của tải điện trở
Bình nước nóng điện hoặc bình đun nước nóng Tiêu thụ điện mặt trời dư dưới dạng nhiệt hữu ích
IAMMETER-Cloud, Home Assistant, Node-RED hoặc API Lớp giám sát và tự động hóa tùy chọn

Hệ thống cũng có thể hoạt động với các đồng hồ IAMMETER khác nếu chúng cung cấp dữ liệu công suất lưới thời gian thực cần thiết. WEM3050T thường được sử dụng vì tiết kiệm chi phí và linh hoạt cho việc giám sát điện mặt trời áp mái.

Bộ sản phẩm có sẵn cho hệ thống điện mặt trời một pha

Đối với các hộ gia đình một pha muốn đo cả lượng điện mua từ lưới/phát lên lưới và công suất đầu ra của inverter, Bộ sản phẩm điện mặt trời áp mái WEM2067 + WPC3700 kết hợp giám sát điện mặt trời hai kênh với điều khiển bình nước nóng bằng điện mặt trời dư.

Bộ sản phẩm này yêu cầu đấu nối lưới một pha, đầu ra inverter một pha và bình nước nóng điện dạng điện trở thông thường. Sản phẩm không phù hợp với hệ thống ba pha hoặc bình nước nóng dùng bơm nhiệt.

Trước khi sử dụng ứng dụng này, hãy đảm bảo hệ thống giám sát điện mặt trời của bạn có thể nhận biết đúng lượng điện mua từ lưới và phát lên lưới. Chi tiết thiết lập, xem:


4. Lưu ý quan trọng về khả năng tương thích của tải

WPC3700 được thiết kế để điều khiển các tải điện trở bằng cách điều chỉnh công suất đầu ra.

Các tải phù hợp gồm:

  • Bình nước nóng điện
  • Thanh gia nhiệt dìm
  • Bồn chứa nước nóng dạng điện trở
  • Các tải gia nhiệt dạng điện trở khác nằm trong dải công suất định mức của WPC3700

Không dùng WPC3700 để điều khiển trực tiếp:

  • Máy nén của bơm nhiệt
  • Tải dạng động cơ
  • Thiết bị chạy bằng inverter
  • Các tải yêu cầu hoạt động ở điện áp/tần số cố định

Với các tải không phải điện trở, hãy sử dụng phương pháp điều khiển được thiết kế cho loại thiết bị đó. Nếu bạn không chắc tải của mình có phù hợp hay không, hãy xác nhận với thợ điện có chuyên môn hoặc nhà sản xuất thiết bị trước khi lắp đặt.


5. Ví dụ điều khiển: Bình nước nóng chạy bằng điện mặt trời dư

Giả sử một hộ gia đình có hệ thống điện mặt trời và một bình nước nóng điện.

Khi không có điều khiển bình nước nóng bằng PV:

  • Một phần năng lượng mặt trời được phát lên lưới vào ban ngày
  • Bình nước nóng vẫn có thể dùng điện lưới vào những thời điểm khác
  • Tỷ lệ tự tiêu thụ điện mặt trời vẫn ở mức thấp

Khi có điều khiển bình nước nóng bằng PV:

  • IAMMETER phát hiện lượng điện mặt trời dư
  • WPC3700 tăng công suất bình nước nóng khi có điện dư
  • WPC3700 giảm công suất bình nước nóng khi bắt đầu mua điện từ lưới
  • Nhiều năng lượng mặt trời hơn được chuyển thành nước nóng

Điều này có thể chuyển dịch mức tiêu thụ điện của bình nước nóng từ điện lưới sang điện mặt trời dư.

Trước khi điều khiển

Trước khi điều khiển bình nước nóng bằng PV

Sau khi điều khiển

Sau khi điều khiển bình nước nóng bằng PV


6. Tính toán mức tiết kiệm

Mức tiết kiệm phụ thuộc chủ yếu vào:

  • Mức tiêu thụ điện của bình nước nóng
  • Lượng điện của bình nước nóng có thể chuyển sang dùng điện mặt trời dư
  • Giá điện mua từ lưới
  • Giá mua điện mặt trời

Một cách ước tính đơn giản là:

Tiết kiệm mỗi ngày = lượng điện chuyển dịch x (giá điện lưới - giá mua điện mặt trời)

Ví dụ:

  • Mức tiêu thụ điện của bình nước nóng mỗi ngày: 10 kWh
  • Tỷ lệ điện mặt trời trước khi điều khiển: 50%
  • Tỷ lệ điện mặt trời sau khi điều khiển: 100%
  • Lượng điện chuyển dịch: 5 kWh/ngày
  • Giá mua điện mặt trời: 0,05 AUD/kWh
  • Giá điện mua từ lưới: 0,25 AUD/kWh
Tiết kiệm mỗi ngày = 5 x (0,25 - 0,05) = 1 AUD/ngày
Mức dùng bình nước nóng mỗi ngày Tỷ lệ điện mặt trời trước Tỷ lệ điện mặt trời sau Giá điện lưới Giá mua điện mặt trời Mức tiết kiệm ước tính mỗi ngày
10 kWh 50% 100% 0,25 0,05 1 AUD
20 kWh 30% 100% 0,25 0,05 2,8 AUD

Kết quả thực tế phụ thuộc vào biểu đồ phát điện mặt trời của bạn, mức sử dụng nước nóng, giá mua điện mặt trời, giá điện mua từ lưới và điều kiện đấu dây tại địa phương.


7. Các chế độ hoạt động

WPC3700 có thể được sử dụng theo nhiều cách tùy thuộc vào hệ thống của bạn.

Chế độ tự động với đồng hồ IAMMETER

Đây là thiết lập điều khiển bình nước nóng bằng PV tiêu chuẩn của IAMMETER.

Đồng hồ IAMMETER đo công suất lưới, và WPC3700 điều chỉnh công suất bình nước nóng/bình đun theo lượng điện mặt trời dư hiện có.

Chế độ MQTT / Home Assistant / Node-RED

Cả đồng hồ IAMMETER và WPC3700 đều hỗ trợ tích hợp mở. Người dùng nâng cao có thể xây dựng logic điều khiển tùy chỉnh trong Home Assistant hoặc Node-RED.

Ví dụ:

  • Chỉ đun nước nóng vào ban ngày
  • Chỉ bắt đầu điều khiển khi lượng điện mặt trời phát lên lưới vượt một ngưỡng
  • Thêm điều kiện về nhiệt độ hoặc lịch trình
  • Hiển thị lượng điện mặt trời dư và công suất bình nước nóng trên bảng điều khiển nhà thông minh

Tìm hiểu thêm:

Chế độ tích hợp API

Các nhà phát triển và đơn vị tích hợp hệ thống có thể điều khiển WPC3700 trực tiếp thông qua API của thiết bị.


8. Ứng dụng này nằm ở đâu trong quy trình điện mặt trời của IAMMETER

Điều khiển bình nước nóng bằng PV không thay thế việc giám sát điện mặt trời. Nó được xây dựng dựa trên nền tảng giám sát chính xác.

Quy trình đề xuất:

  1. Giám sát sản lượng điện mặt trời, mức tiêu thụ trong nhà, lượng điện mua từ lưới và phát lên lưới.
  2. Xác định thời điểm có điện mặt trời dư.
  3. Dùng WPC3700 để chuyển các tải điện trở phù hợp sang dùng điện mặt trời dư.
  4. Theo dõi mức tự tiêu thụ và mức tiết kiệm điện theo thời gian.

Các trang liên quan:


9. Tóm tắt

Hệ thống Điều khiển Bình nước nóng bằng PV của IAMMETER giúp người dùng điện mặt trời chuyển từ giám sát thụ động sang tối ưu năng lượng chủ động.

Bằng cách kết hợp giám sát công suất lưới thời gian thực với điều khiển công suất của WPC3700, người dùng có thể đun nước nóng bằng điện mặt trời dư, tăng mức tự tiêu thụ và giảm chi phí điện mua từ lưới.

Với những hộ gia đình có hệ thống điện mặt trời, một bình nước nóng điện phù hợp và giá mua điện mặt trời thấp, đây có thể là một trong những cách trực tiếp nhất để biến dữ liệu giám sát điện mặt trời thành khoản tiết kiệm thực tế.

Lên đầu