Kirjoittaja Aihe: Aurinkosähkötuotannon omakäytön lisääminen  (Luettu 3574 kertaa)

petriojk

  • Tulokas
  • *
  • Viestejä: 11
Olen jo muutamaan keskusteluun kirjoittanut aiheesta, mutta avataan nyt kuitenkin tänne oma projekti.

Lähtötilanne oli että edellinen talon omistaja oli hommannut 5 kWp paneelit, mutta siihen homma olikin sitten jäänyt. Lämminvesivaraaja mm. lämpesi yösähköllä.

Ensimmäinen "optimointi" oli että lisäsin pyykkikoneen pistorasiaan kellokytkimen jolla koneen saa ajastettua käynnistymään aurinkoiseen aikaan. Tiskikoneessa onneksi olikin jo ajastin. Ajastan koneet yleensä edellisenä iltana seuraavan päivän energiasään perusteella (http://www.bcdcenergia.fi/energiasaa/).

Seuraavaksi lisäsin lämminvesivaraajan yösähköohjauksen rinnalle Froniuksen tuotanto-ohjausreleen. Tuo on vakiona ainakin Fronius Symo:ssa. Eli kun tuotanto ylittää LVV:n teho (3 kW) + talon peruskuorma (0,5 kW) niin sitten rele sulkeutuu ja LVV:n ohjauskontaktori vetää. Tällä hetkellä rele avautuu 3 kW tuotantotehosta. Tässä järjestelyssä on muutama ongelma. Koska kyseessä on ns. Bang-bang säätö ja puolipilvisellä säällä tuotanto vaihtelee aika paljon niin kontaktorille tulee aika paljon sulkeutumisia ja avautumisia kun tuossa kuormareleessä ei ole mitään viiveitä. Resistiivisellä kuormalla kipinöinti ei kuitenkaan pitäisi olla paha ongelma ja tästä en ole kovinkaan huolissani. Toinen ongelma on se että meillä lähes kaikki lämpimän veden kulutus tapahtuu illalla. Tästä seuraa se että yösähkö lämmittää varaajan kuumaksi ja seuraavan päivän aurinkotuotanto lämmittää vain klo 7:00 jälkeen tapahtuneiden häviöiden verran vettä, eli ei juurikaan mitään. Kolmas ongelma järjestelyssä tietysti on se että se ei huomioi mitenkään kulutuksen muutoksia, mutta siihen ratkaisut vaativat hieman enemmän muutoksia.

Tuohon tuotantoreleen tilan vaihteluun on ratkaisuna Froniuksen Data Manager lisäkortti jossa on digitaalilähtö johon voidaan ohjelmoida minimi päälläoloaika. Tämä viive tietysti siirtää osan kulutuksesta ostosähköön, mutta vähentää kontaktorin toimintakertoja. Meillä tuo kortti onneksi oli valmiina. Tuon lähdön jännite on 12 vdc joten sillä ei voi suoraan ohjata tuota kontaktoria kuten tuotantoreleellä. Tuohon hommasin 12 vdc kelalla olevan DIN-kiskoreleen jonka aion seuraavaksi vaihtaa tuon tuotantoreleen tilalle.

Tuohon yösähkölämmitykseen mietin ratkaisuksi sitä että estän yösähköohjauksen seuraavaksi yöksi jos LVV:n lämpötila on saavuttanut asetusarvonsa päivän aikana. Tämä vaatii muutaman viivereleen lisäämisen ja tästä olenkin tehnyt jo piirikaavion joka on liitteenä. Tuon toteuttamisesta voisin ottaa kommentteja vastaan. En ole vielä tutkinut onko LVV:n vastuksien tähtipisteessä nollajohtoa vai ei, mutta mahtaako tuon nollan puuttuminen aiheuttaa jotain ongelmia ohjausreleelle jos joku vastus palaa poikki? Vai pitäisikö tuo nollajohto lisätä tähtipisteeseen jos se sieltä puuttuu?

Ohjausmielessä homma olisi helpompi jos LVV:hen lisäisi toisen termostaatin joka olisi säädetty korkeampaan lämpötilaan kuin alkuperäinen ja ajaisi aurinkosähköä sen ohjaamana varaajaan. Tuo ratkaisu vaatii LVV:n muokkaamista ja uuden termostaatin jota minulla ei ole, noita viivereleitä ja muuta sähkökamaa taasen on kertynyt nurkkiin...

dbwarrior

  • Tulokas
  • *
  • Viestejä: 5
Vs: Aurinkosähkötuotannon omakäytön lisääminen
« Vastaus #1 : 10.08.18 - klo:06:43 »
Onko tuo yösähkö siirtotuote vielä kannattava, kun on noin hyvän kokoinen aurinkopaneelisto katolla ?
Olisiko kausisähkö tai jopa yleissiirto vaihtoehtoinen ratkaisu, jolloin varaajaa ei tarvisi ajastaa yön pimeyteen...

tengu

  • Aktiivijäsen
  • ***
  • Viestejä: 525
Vs: Aurinkosähkötuotannon omakäytön lisääminen
« Vastaus #2 : 10.08.18 - klo:07:22 »

Tuohon yösähkölämmitykseen mietin ratkaisuksi sitä että estän yösähköohjauksen seuraavaksi yöksi jos LVV:n lämpötila on saavuttanut asetusarvonsa päivän aikana. Tämä vaatii muutaman viivereleen lisäämisen ja tästä olenkin tehnyt jo piirikaavion joka on liitteenä. Tuon toteuttamisesta voisin ottaa kommentteja vastaan. En ole vielä tutkinut onko LVV:n vastuksien tähtipisteessä nollajohtoa vai ei, mutta mahtaako tuon nollan puuttuminen aiheuttaa jotain ongelmia ohjausreleelle jos joku vastus palaa poikki? Vai pitäisikö tuo nollajohto lisätä tähtipisteeseen jos se sieltä puuttuu?

Ohjausmielessä homma olisi helpompi jos LVV:hen lisäisi toisen termostaatin joka olisi säädetty korkeampaan lämpötilaan kuin alkuperäinen ja ajaisi aurinkosähköä sen ohjaamana varaajaan. Tuo ratkaisu vaatii LVV:n muokkaamista ja uuden termostaatin jota minulla ei ole, noita viivereleitä ja muuta sähkökamaa taasen on kertynyt nurkkiin...

Kyllä hyöty paranisi paljon jos saisi toisen termarin ja auringolla ajaisi sinne 90+ päivällä varaajan. Tuollainen termari ei montaa kymppiä maksa, jos vaan mahtuu anturitaskuun.   Omassa 60L boosterissa piti termari tunkea säiliön ja eristeen väliin kun anturitaskuun ei toista sopinut.   
 Eipä kai se rele siitä yhden lenkin palamisesta mihkään. Kuinkas iso vastus siellä pohjalla on?
3x25 tyhjiöputkea. 2,1kw PV verkossa Zeverlution 2000S. 1,2Kw PV panelia verkossa Sunny Boy 1200 SB. 240w verkossa AEConversion. 500w verkossa Envertech. 2000L varaaja+60L tulistus kv:lle. MK2PVRouter omakäytön maksimointiin.

atula

  • Aktiivijäsen
  • ***
  • Viestejä: 456
Vs: Aurinkosähkötuotannon omakäytön lisääminen
« Vastaus #3 : 10.08.18 - klo:09:32 »
minä(kin) kävin läpi kokeiluissani nuo rele ohjaukset, onhan nekin, mutta karkeita säätöjä ja hankalia toteuttaa käytännössä kun muuttujia piisaa, halpoja ja toimii perus kontaktoreilla
sitten kokeilin suoraa seurantaa , siinäkin ongelmia tarkkuudessa kun anturit reagoivat eri tehoisiin pätkittyihin virtoihin eri tavoin eri tilanteissa, en ainakaan vielä saavuttanut lineaarisuutta, toisaalta valot ei vilkkuneet kuten nyt
nyt on menossa mk2pv, helppo aloittaa kun on valmis 'sapluuna', anti flickeriä en vain saa kalibroinneista huolimatta pelaamaan. vein laitteenkin ihan 'rikospaikalle' josko 40m kaapelit olisivat välkkymisen syy, mutta ei minkäänlaista vaikutusta. välkkyminen on häiritsevää kylläkin vain määrätyllä osateholla.....hyvä tarkkuus...lypsää kaiken ylijäämän veteen jos invertteri ei kyykkää välkkymiseen

rotzi

  • Aktiivijäsen
  • ***
  • Viestejä: 1486
Vs: Aurinkosähkötuotannon omakäytön lisääminen
« Vastaus #4 : 10.08.18 - klo:09:35 »
Onko tuo yösähkö siirtotuote vielä kannattava, kun on noin hyvän kokoinen aurinkopaneelisto katolla ?
Olisiko kausisähkö tai jopa yleissiirto vaihtoehtoinen ratkaisu, jolloin varaajaa ei tarvisi ajastaa yön pimeyteen...
niinpä...tuo on ensimmäinen asia kun kannattaa tarkistaa mikä sopii parhaiten nykytilanteeseen...

Sitten vaan varaajan omat termarit kaakkoon ja sitten uutta anturia+ohjainta johonkin sekä yö-releen ympärille fiksua automatiikkaa pitämään varaaja mahdollisimman kylmänä/kuumana sopiviin aikoihin...

Ilmaisenergia.info

Vs: Aurinkosähkötuotannon omakäytön lisääminen
« Vastaus #4 : 10.08.18 - klo:09:35 »

petriojk

  • Tulokas
  • *
  • Viestejä: 11
Vs: Aurinkosähkötuotannon omakäytön lisääminen
« Vastaus #5 : 12.08.18 - klo:22:54 »
En ihan ymmärrä miksi yösähkö olisi huono vaihtoehto varsinkaan aurinkopaneelien kanssa? Päivällä kun sähkö on kalliimpaa niin verkosta ostetun sähkön määrä on vähäistä ja yöllä kun ei ole tuotantoa niin silloin sähkö on halvempaa, miksi kannattaisi ottaa mitään muuta kuin 2-tariffisähkö? Ainakin Keravan Energia + Elenia kombinaatiolla toukokuussa kilpailutettu sähkö tulee laskelmieni mukaan 200€ vuodessa halvemmaksi 2-tariffina kuin yleissähkönä. Laskennassa käytetty ostoenergian määränä 22000 kWh ja yö/päivä suhteena 50/50%. Edellisessä talossa oli yösähkön osuus hieman yli puolet kulutuksesta ja tästä talosta ei vielä kokemusta mutta nykyisessä rakenteiden varauskyky edellistä parempi ja paneelit vähentää kesän päiväkulutuksen minimiin niin ihme on jos alle puolet on yösähkön osuus.

Tuosta kun laskeskelin vielä noita hintaeroja päivä- ja yösähkön välillä niin yösähkö (ja edullisempi siirto) on 24% halvempaa kuin päiväsähkö. Eli tästä jos vie laskentaa vielä pidemmälle niin veden kuumentaminen aurinkösähköllä yösähkön sijaan kannattaa kunhan edes 24% tulee "ilmaiseksi" auringosta. Vastukset ovat 3 x 1kW eli lämmitys kannattaa jo noin 1 kW peruskuorman ylittävällä tuotannolla jos vaihtoehtona on yösähkö. Mites tuo sitten optimoidaan... Jos iltapäivällä lämpötila on vielä alle tavoitteen niin jatketaan lämmitystä kunnes ylituotanto on alle 1 kW. Aamulla lämmitys ei pienellä teholla kannata jos on aurinkoinen päivä tiedossa, vaikeaksi menee pitää varmaan hankkia se mk2pvrouter. Eikös tuo toimi myös yksivaiheisena vaikka tuotanto ja LVV ovatkin kolmivaiheisia? Olisi helpompi rakentaa ja asentaa kuin kolmivaiheinen systeemi. Kytkisi sen vain sellaiseen vaiheeseen jossa on pienin kulutus.

Jos tuollaista teho-ohjainta ei hommaa niin tuo toisen termostaatin lisääminen alkaa tosiaan vaikuttamaan paremmalta idealta relehässäkkään verrattuna varsinkin jos sen termostaatin saa toimimaan hyvin vaikka eristeiden välissä kuten tengu kirjoitti. Millä korkeudella termostaatti ylipäätään pitäisi olla? Lämpötilojen kerrostuminen ilmeisesti on aika merkittävää.

Liitteenä päivitetty piirikaavio jossa toinen termostaatti. Ajattelin että vakiotermarin säätäisi sinne 90 asteen kieppeille ja yösähkötermostaatin jonnekin 50 asteeseen. Talvea varten lisäisi vielä viikkoajastimen jolla kerran viikossa kuumentaisi varaajan yli 65 asteen legionellan torjuntaa varten. Ilmeisesti harvemminkin riittäisi, mutta onko ideoita miten esim 2 viikon välein saisi hoidettua tuollaisen ajastuksen luotettavasti? Tietysti jos antaisi homman Arduinolle niin sillä voisi samalla tarkkailla milloin aurinko on lämmittänyt yli 65 asteen ja alkaisi siitä laskemaan tuota kahta viikkoa. Luotettavuus sitten onkin hieman epävarmempaa, mutta saisi samalla nettiin seurannan lämpötilasta ja miksei noista lämmitysajoista muutenkin. Lämmitysdatasta voisi periaatteessa laskea takaperin lämpimän veden kulutuksenkin ainakin jollain tarkkuudella.

Edit; jatkettu pohdintaa yhden kappaleen verran...
« Viimeksi muokattu: 12.08.18 - klo:23:42 kirjoittanut petriojk »

lehtihen

  • Tulokas
  • *
  • Viestejä: 2
Vs: Aurinkosähkötuotannon omakäytön lisääminen
« Vastaus #6 : 16.08.18 - klo:22:21 »
Tuo yleissähkön tai aikasähkön kannattavuus riippuu ihan siitä millaisella suhteella noita käyttää. Jos käytön saa tasan 50% ja 50% niin lähes varmasti aikasähkö tulee halvemmaksi.
Aurinkopaneeleilla tuota kulutuksen suhdetta saa kesäaikana korjattua päivältä yölle.

Tein tuossa laskelman omasta viimevuoden (2017) kulutuksesta.
Meillä tuo jakautuu hyvin tarkkaan 66% päivällä ja 34% yöllä.
Tälläkin jakaumalla, mikä ei ole mikään hyvä, aikasähkö tulee halvemmaksi kuin yleissähkö.

Siirrossa (Caruna) tällä meidän 15400kWh kulutuksella aikasiirto on 15,25€ halvempi ja energia noin 30€ halvempi.
Energian hinnan laskennassa on jouduttu käyttämään tämänhetkistä hintajakaumaa yö -,päivä- , yleisenergian hinnan laskemiseksi.
Yö- ja päivähinta on tiedossa (0,0349 ja 0,0469) yleisenergian hinta laskettu näistä (0,0449).

Vuonna 2017 katolla ei vielä ollut aurinkopaneeleita, eikä kulutuksen ohjaamiseksi yölle oltu vielä tehty mitään.
Nyt tilanne on toinen.
Katolla on 5,4kWp paneelit näistä saatiin heinäkuussa ajettua 60% omaan käyttöön ja 40% meni myyntiin.
Parempaankin suhteeseen olisi päästy mutta se ei nyt tässä tapauksessa olisi ollut kannattavaa.

Lämmitys on toteutettu 12kW maalämpöpumpulla, jolla ajetaan lämpöä 1000l varaajaan. Varaajassa on myös vastukset joita voidaan ajaa 1kW, 2kW ja 3kW teholla.
Aamupäivällä kun auringon tuotto ylittää 3kW aletaan maalämpöpumpulla ajamaan varaajaa 58ast lämpöön. Tässä menee noin 2h.
Tällöin varaajan alaosa on 58st ja yläosassa lämmöt on vähän 70ast yläpuolella (tulistinpumppu ja hybridivaraaja). Tämän jälkeen aletaan varaajan yläosaa lämmittämään lisää vastuksilla.
Käytettävä teho valitaan niin, että talon pohjakuormaksi oletetaan 500W, eli jos paneeleista tulee yli 1,5kW niin kytketään 1kW vastus päälle, jos yli 2,5kW niin 2kW ja yli 3,5kW tuotolla 3kW vastus.
Vastuksilla ei varaajaa ehdi saamaan täysiin lämpöihin päivässä. Jos kulutusta ei olisi lainkaan saattaisi se toki muutaman aurinkoisen päivän jälkeen olla lähellä 100ast alhaalta ylös.

Nyt heinäkuussa en ajanut loppukuusta lainkaan vastuksilla, sillä sähkön myyminen verkkoon oli kannattavampaa kuin sen ajaminen lämmöksi.
Päivällä sähköstä sain jopa 7c/kWh ja yöllä sitä voi ostaa verkosta 10,62c/kWh hinnalla. Yöllä lämpöä voi kuitenkin tehdä maalämpöpumpulla noin 4 x hyötysuhteella verrattuna vastuksiin, joten se oli tässä markkinatilanteessa kannattavampaa.

Ohjauspuolta hoitaa teollisuuslogiikka, johon maalämpöpumppu ja aurinkoinvertteri on kytketty väylällä.
Logiikka mittaa varaajan lämpötiloja 6 pisteestä, 4 alaosassa ja 2 yläosassa.
Parhaimmillaan yläosaan olen saanut 98ast lämpöä, tällöin järjestelmä käynnistää viereisen puukattilan kiertovesipumpun, jotta saadaan varaajan kerrostumia sekaisin ja voidaan jatkaa vastuksilla lämmittämistä.

Uskon että tällä systeemillä saa sähkön yökäyttöosuutta kasvatettua huomattavasti tuosta 50% alkutilanteesta ja ostoenergian määrää vähennettyä.
Tämän näkee vasta seuraavana keväänä, kun paneelit ovat olleet katolla vuoden.
« Viimeksi muokattu: 17.08.18 - klo:00:57 kirjoittanut lehtihen »

rotzi

  • Aktiivijäsen
  • ***
  • Viestejä: 1486
Vs: Aurinkosähkötuotannon omakäytön lisääminen
« Vastaus #7 : 16.08.18 - klo:22:38 »

Ohjauspuolta hoitaa teollisuuslogiikka, johon maalämpöpumppu ja aurinkoinvertteri on kytketty väylällä.
Logiikka mittaa varaajan lämpötiloja 6 pisteestä, 4 alaosassa ja 2 yläosassa.
Parhaimmillaan yläosaan olen saanut 98ast lämpöä, tällöin järjestelmä käynnistää viereisen puukattilan kiertovesipumpun, jotta saadaan varaajan kerrostumia sekaisin ja voidaan jatkaa vastuksilla lämmittämistä.

Uskon että tällä systeemillä saa sähkön yökäyttöosuutta kasvatettua huomattavasti tuosta 50% alkutilanteesta ja ostoenergian määrää vähennettyä.
Tämän näkee vasta seuraavana keväänä, kun paneelit ovat olleet katolla vuoden.
Millä väylällä, Modbus?
Mikä Invertteri?
Saatko väylää pitkin komennettua MLP pyynnit niinkuin haluat, Oumanni vai?

lehtihen

  • Tulokas
  • *
  • Viestejä: 2
Vs: Aurinkosähkötuotannon omakäytön lisääminen
« Vastaus #8 : 17.08.18 - klo:00:23 »
Väylänä Modbus-TCP. Invertterinä Fronius symo 5 (jotain) jossa GEF:in Gefreader ja siinä modbus TCP server.
Maalampöpumppuna Lämpöässä Esi 11 (Ässäcontroll) minkä ylä ja alavaraajan pyyntejä voi muutella ko. väylän kautta.
Systeemissä vielä Valloxin MV110 IV kone, jota käskytetään normi modbus:in yli (ei nyt liity tähän paljoakaan).

Tuola löytyy mun kirjoittelua ko. hommasta ja esimerkiksi rekisterit, joita voi väylän yli lukea ja kirjoittaa
https://www.maalampofoorumi.fi/index.php?topic=6355

Tollasta varmaan joku jollain raspilla komentelisi.
Itse en kykene kuin noiden teollisuuslaitteiden välttävään ohjelmointiin.

Tossa vähän kuvan tapaista systeemistä...

Ilmaisenergia.info

Vs: Aurinkosähkötuotannon omakäytön lisääminen
« Vastaus #8 : 17.08.18 - klo:00:23 »