Home Assistant –Odnawialnych źródłach energii . Integracje instalacji On-grid, Off-grid, hybrydowych

>>21818660 Niby tak, ale dla mnie to nie problem, handluję sprzętem komputerowym, więc nie wydałem sporo, a prądu ci u mnie dostatek;)

Inteligentny Sterownik SolarCWU/PV/4g30A
Zaawansowany system zarządzania kaskadą grzałek dla instalacji fotowoltaicznych
SolarCWU to nowoczesny mikroprocesorowy sterownik zaprojektowany do optymalizacji wykorzystania energii z paneli fotowoltaicznych. Urządzenie służy do inteligentnego podgrzewania ciepłej wody użytkowej (CWU) lub zasilania buforów ciepła, współpracując z instalacjami typu on-grid oraz off-grid.
Kluczowe cechy urządzenia:
Sterowanie Kaskadowe: Obsługa do czterech niezależnych grzałek, załączanych sekwencyjnie w celu maksymalnego wykorzystania dostępnej mocy.
Pełna Konfiguracja: Możliwość indywidualnego ustawienia progu załączenia (procentowej mocy) dla każdej z czterech grzałek.
Uniwersalność: Idealny do instalacji wyspowych (off-grid) oraz systemów oddających nadwyżki do sieci (on-grid), pozwalający na zwiększenie autokonsumpcji energii.
Inteligentna Logika: System dynamicznie reaguje na zmiany nasłonecznienia, płynnie dołączając lub odłączając obciążenie, co zapobiega niepotrzebnemu taktowaniu przekaźników.
Bezpieczeństwo i Kontrola: Wbudowane algorytmy ochrony przed przegrzaniem zbiornika oraz czytelny interfejs informujący o parametrach pracy systemu.
Dlaczego SolarCWU/PV/4g30A ?
Zamiast oddawać nadwyżki energii do sieci lub marnować potencjał paneli w słoneczne dni, SolarCWU zamienia każdą dostępną watogodzinę w darmową energię cieplną. Dzięki precyzyjnej regulacji progów, sterownik doskonale współpracuje z instalacjami o różnej mocy, zapewniając zawsze optymalne obciążenie źródła zasilania.


UWAGA Zasobnik CWU powinien być wyposażony w termostatyczny zawór mieszający.

1. Tryby Pracy
Sterownik może pracować w jednym z dwóch trybów wybieranych przez użytkownika:
A. Tryb Automatyczny (Domyślny)
W tym trybie sterownik samodzielnie podejmuje decyzje o załączeniu grzałek, balansując między komfortem a oszczędnością:
Ochrona komfortu (Brak Słońca): System utrzymuje zadaną temperaturę minimalną (np. 45°C). Jeśli woda jest chłodniejsza, uruchamiane są grzałki 1 i 2, aby zapewnić dostęp do ciepłej wody niezależnie od pogody.
Maksymalizacja zysków (Produkcja PV): Gdy czujnik wykryje nasłonecznienie, system dąży do nagrzania wody do temperatury maksymalnej (np. 75°C).
Kaskada grzałek: Poszczególne grzałki (1, 2, 3 oraz 4) są dołączane kolejno po przekroczeniu indywidualnie ustawionych progów nasłonecznienia. Pozwala to na płynne dociążanie instalacji w miarę wzrostu produkcji energii.
B. Tryb Manualny (Ręczny)
Tryb ten daje użytkownikowi pełną kontrolę nad urządzeniem:
Sterowanie ręczne: Grzałki można dowolnie włączać i wyłączać za pośrednictwem strony WWW sterownika lub aplikacji Home Assistant.
Zabezpieczenie termiczne: Nawet w trybie manualnym sterownik czuwa nad bezpieczeństwem. Po przekroczeniu temperatury maksymalnej (ustawionej np. na 85°C), wszystkie grzałki zostaną automatycznie wyłączone, aby zapobiec uszkodzeniu instalacji.

2. Instrukcja Instalacji
Aby zapewnić prawidłową pracę systemu, należy wykonać następujące kroki:
1. Podłączenie wykonawcze: Podłączyć grzałki do odpowiednich wyjść przekaźnikowych sterownika (G1, G2, G3, G4).
2. Montaż czujnika temperatury: Umieścić sondę czujnika temperatury w gilzie (tulei) zasobnika CWU lub bufora ciepła. Należy upewnić się, że czujnik ma dobry kontakt termiczny ze zbiornikiem.
3. Montaż czujnika nasłonecznienia: Czujnik nasłonecznienia (mały panel pomiarowy) należy zamontować na zewnątrz, zachowując ten sam kierunek (azymut) oraz ten sam kąt pochylenia, pod którym zamontowane są główne panele fotowoltaiczne. Jest to kluczowe dla precyzyjnego odwzorowania uzysków energii.

3. Podgląd parametrów
Aktualny stan urządzenia można monitorować na trzy sposoby:
Wyświetlacz OLED: Pokazuje aktualną temperaturę, adres IP urządzenia oraz aktywny tryb pracy.
Strona WWW: Dostępna pod adresem IP widocznym na ekranie – pozwala na szybką zmianę trybu i manualne sterowanie.
Home Assistant: Pełna integracja z systemem inteligentnego domu, umożliwiająca tworzenie wykresów i zaawansowanych harmonogramów.

4. Pierwsze uruchomienie i Konfiguracja Wi-Fi
Jeśli sterownik nie może połączyć się z Twoją siecią domową (np. przy pierwszym uruchomieniu), automatycznie przejdzie w tryb konfiguracji:
1. Zasilanie: Włącz zasilanie sterownika.
2. Punkt dostępowy: Po około 1 minucie urządzenie uruchomi własną sieć Wi-Fi o nazwie:
SSID: Solar-Cwu Fallback Hotspot
Hasło: marek123
3. Logowanie: Połącz się z tą siecią za pomocą telefonu lub komputera. Strona konfiguracyjna (tzw. Captive Portal) powinna otworzyć się automatycznie.
Uwaga: Jeśli strona nie pojawi się sama, otwórz przeglądarkę i wpisz adres: http://192.168.4.1
4. Wybór sieci: Na liście dostępnych sieci znajdź swoje domowe Wi-Fi, wybierz je i wprowadź hasło. Po zatwierdzeniu sterownik zrestartuje się i połączy z Twoim routerem.

5. Dostęp do Interfejsu WWW
Po poprawnym połączeniu z siecią domową, sterownik staje się dostępny w Twojej sieci lokalnej:
Odczyt adresu IP: Sprawdź wyświetlacz OLED na obudowie sterownika. Pojawi się na nim aktualny adres IP (np. IP: 192.168.50.146).
Logowanie do panelu: Wpisz ten adres w przeglądarce internetowej na dowolnym urządzeniu w tej samej sieci.
Funkcje Interfejsu: Strona WWW umożliwia pełną kontrolę nad systemem:
Podgląd pracy: Monitorowanie temperatury wody, mocy paneli oraz stanu załączenia poszczególnych grzałek w czasie rzeczywistym.
Ustawienia: Zmiana progów mocy dla grzałek (1–4), ustawianie wartości Temp Minimalna oraz Temp Maksymalna.
Sterowanie Manualne: Przełączanie trybu pracy oraz ręczne sterowanie przekaźnikami.






6. Tryb pracy manualnej i możliwość sterowania z Home Assistant.




Gotowy do pracy , jeżeli ktoś zainteresowany zakupem zapraszam. PW


Działanie przy
Próg Załączenia Grzałki 1 22

Próg Załączenia Grzałki 2 40

Próg Załączenia Grzałki 3 81

Próg Załączenia Grzałki 4 92





BEZPIECZEŃSTWO I UWAGI PRAWNE
OSTRZEŻENIE: Prace instalacyjne wiążą się z kontaktem z napięciem sieciowym, które jest niebezpieczne dla życia i zdrowia.
UPRAWNIENIA: Podłączenie sterownika do instalacji elektrycznej oraz grzałek musi zostać wykonane wyłącznie przez osobę posiadającą odpowiednie uprawnienia elektryczne.
PRAWA AUTORSKIE: Wszelkie prawa zastrzeżone. Kopiowanie, modyfikowanie lub rozpowszechnianie schematów i oprogramowania bez zgody autora jest zabronione.

Znajomy poprosił minie o zbudowanie Sterownika gruntowego wymiennika ciepła zarządzanego przez internet.
Projekt został zrealizowany w oparciu o Esphome.
Zależało mu na możliwości manualnego wyboru źródła powietrza z GWC lub czerpni. Ze swojej strony dodałem pracę automatyczną. Obsługa sterownika w tym trybie wymaga jedynie wyboru temperatury w domu komfortowej np. 22°C ,który kontroluje przy pomocy bezprzewodowego termometru Bluetooth LYWSD03MMC. Sterownik w inteligentny sposób dogrzewa lub ochładza pomieszczenia w domu bez konieczności wyboru trybu lato/zima. Jak to ma miejsce w większości sterowników dostępnych na rynku.



Instrukcja Obsługi Sterownika GWC
Sterownik zarządza przepustnicą, wybierając między Czerpnią ścienną (powietrze bezpośrednie) a GWC (gruntowy wymiennik ciepła), aby zapewnić najwyższy komfort w domu i oszczędność energii.
1. Opis Trybów Pracy

Tryb Automatyczny: System samodzielnie analizuje temperatury i wybiera lepsze źródło powietrza. Logika dąży do zbliżenia temperatury nawiewu do Twojej Temperatury Komfortowej.
Ręczny GWC: Wymusza stałe otwarcie przepustnicy na gruntowy wymiennik. Automatyka jest wyłączona. Stosuj, gdy chcesz intensywnie wychłodzić lub wstępnie ogrzać dom niezależnie od algorytmu.

Ręczny Czerpnia: Wymusza stałe pobieranie powietrza bezpośrednio z zewnątrz (bypass). Stosuj np. podczas prac serwisowych przy GWC lub gdy warunki zewnętrzne są idealne.

2. Działanie Trybu Automatycznego (Algorytm)

Tryb automatyczny to „mózg” urządzenia. Jego działanie opiera się na trzech etapach:
A. Próbkowanie (Sampling)
Ponieważ przy zamkniętej przepustnicy GWC powietrze w rurze stoi i nie oddaje realnej temperatury gruntu, system co 90 minut wykonuje próbkowanie:
Otwiera GWC na 5 minut.
Po tym czasie zapisuje aktualny odczyt jako „Temperatura GWC (Próbka)”.
Na tej podstawie podejmuje decyzję na kolejne półtorej godziny.

B. Logika Zimowa (T_{zewnętrzna} < T_{komfort})
Gdy na zewnątrz jest chłodniej niż ustawiony komfort (np. zima, jesień), sterownik działa jak dogrzewacz:
Porównuje temperaturę z rury (GWC) z temperaturą na zewnątrz.
Wybiera źródło, które jest cieplejsze.
Przykład: Na zewnątrz jest -5°C, w GWC jest +4°C -> System wybiera GWC.

C. Logika Letnia (B.) else (T_{pokój} > T_{komfort} + Hysterezy)
Gdy w domu robi się za ciepło (powyżej komfortu i ustawionej histerezy), sterownik działa jak klimatyzator:
Sprawdza, czy powietrze z ziemi jest chłodniejsze niż to na zewnątrz.
Jeśli GWC może schłodzić dom lepiej niż czerpnia ścienna -> System wybiera GWC.

D. Tryb Przejściowy
Jeśli temperatura w domu jest w normie, system wybiera to źródło, którego temperatura jest bliższa Twojemu ideałowi (Temperaturze Komfortowej).

3. Kluczowe Parametry Nastaw
Temperatura Komfortowa: Twój cel (np. 22°C). Do tej wartości dąży automat.
Histereza: Bufor bezpieczeństwa (np. 1.0°C). Zapobiega zbyt częstemu machaniu przepustnicą. Jeśli ustawisz 22°C i histerezę 1°C, system uzna, że jest „za ciepło” dopiero przy 23.1°C.