Es de suponer que la salida del inversor alimentado por sus células solares está en su lado del medidor. Por lo tanto, no se le cobra por la energía que usa hasta lo que los paneles solares están produciendo en este momento. Ya funciona como parece que estás preguntando.

Por ejemplo, si sus paneles solares (a través del inversor) producen 1 kW cuando su calentador de 3,6 kW está encendido, entonces solo sacará 2,6 kW de la línea y solo se le cobrarán 2,6 kW. Si los paneles producen 4 kW con el calentador funcionando, entonces 3,6 kW van al calentador localmente y en realidad está descargando 400 W en la línea. La compañía de energía no puede notar la diferencia entre que usted tenga todo apagado y la producción de 400 W que va a la línea, y la producción de 4 kW con 3,6 kW utilizados internamente y la descarga de los 400 W restantes en la línea.

No parece haber un problema aquí para resolver.

En general, los medidores de potencia miden la potencia total en algún intervalo y luego determinan si se basó en "importar" o "exportar" en el signo del valor total. Este intervalo no puede ser demasiado pequeño: un conmutador sin carga tendrá un factor de potencia cercano a cero y, por lo tanto, la potencia de "exportación" en una parte del ciclo de CA y la potencia de "importación" en otra parte del ciclo de CA. Sería estúpido que el medidor de potencia lo registre como '40W import + 40W export' simultáneamente.

No tengo idea de qué es este intervalo para su medidor; pero si es de al menos unos segundos, debería hacer PWM de baja frecuencia (con un período medido en segundos) y utilizarlo para controlar el relé de estado sólido de cruce por cero. La parte de 'cruce por cero' garantizará la falta de corrientes extremas y la interferencia de EM.

Su calentador toma (3600 vatios) / (240 voltios) = 15 amperios. Por lo tanto, cualquier 20A / 250V SSR (relé de estado sólido) funcionará. También vea esta pregunta para más detalles:

Conmutación / atenuación de un calentador de red de alta potencia

ACTUALIZACIÓN: Este documento ("Importación y exportación de energía eléctrica" por "Surendra Jhalora") habla mucho sobre la importación / exportación de energía cuando se aplica a medidores inteligentes: enlace

Según él, la importación / exportación se calcula por ciclo. Si se aplica a su medidor (y no lo sabemos), la SSR de cruce por cero no ayudará.

Técnico jubilado, ha estado trabajando en lo mismo durante mucho tiempo. Electrónica de potencia de 6000 vatios. Siempre haga pruebas detrás de un escudo de madera contrachapada de 3/4 ". Actualmente está en servicio y funciona de manera excelente (a excepción del horrible ruido de RF). Me alegra compartirlo, espero ayuda.   Mi configuración es un poco diferente. 8000w 230v inversor de onda sinusoidal (Trace apilado SW4024) (ahora Schnieder) del siglo pasado. 42kwh agm baterías (salvamento). 15 + KW de paneles solares (en su mayoría verticales en el costado de los edificios, latitud de 48.5 ° N. Tantos paneles para pasar el invierno sin generador. Vertical es mucho mejor en esta época del año. La elevación máxima del sol es de 20 ° o menos. Ponen nada con nieve en ellos. Desde 1999 estaba cambiando los juegos de paneles cuando las baterías estaban cargadas, a 72 V para enviar al elemento del tanque de agua caliente. Oh, sí, estoy fuera de la red.

La configuración actual es: Entrada de 230V recuperada, salida de 54V a 50amp marco de cargador de conmutación (2 vinieron con baterías ;-). Usando la entrada de filtrado como estaba: Acerca de un torroid de 2 "con devanado bifilar de l1 l2 Un estrangulador de núcleo de hierro en cada línea (varias libras cada una) 4 puentes rectificadores de 35 amperios en un gran disipador de calor 4 tapas grandes de filtro conectadas de la serie (8,000µF 150V) con resistencias de balance de purga Otro torroid de 2 "con devanado bifilar Ahora mi circuito: pwm a 1000 hz con un ciprés psoc4200 µPC que detecta los voltios de las baterías, el feto funciona con un chip de controlador opto aislado de 2,5 amperios y suministro de 15dc . 2 IRFP460 FET's < 500v 20a, y solo $ 3.33 ea. quan 10 (tenía 4, 2 explotó en el primer arranque (no pretendía hacer ningún juego). Intenté observar la forma de onda, pero con el sonido en la parte superior de 340vdc, corté mi sonda de alcance de 10x (ahora tengo una sonda de 1500v, 100x). a 5500watts) los disipadores de calor grandes nunca superan los 120 ° F. pwm sólo un poco más del 55% iirc. ¡Las gorras cambian las cosas! Fet está en grd con 4500w elemento a positivo. across es un circuito de supresor (aquí estoy muy, muy poco conocedor) con una tapa de 0.1µF & Una resistencia de 3.3k 5w (funciona extremadamente caliente). Hay una tapa de 0.1µF a través del elemento del calentador.

El elemento se encuentra en un flujo de agua de 1 galón por minuto a hidronics en una losa de cemento de 20 pies Yd, mi 'batería térmica'. En nuestros raros días soleados, solo se calienta a menos de 5 grados. ¡Tantos paneles porque son muy baratos ahora! $ 0.27 centavos / vatio ($ 0.35 con envío). Sin ejecutar el generador, puedo hacer funcionar el calor de la energía solar / propano para el invierno en un solo llenado.

en el opto-aislador K VO3120 debe ser A

El diseño del controlador de potencia variable está básicamente en el camino correcto para proporcionar potencia de salida continuamente variable. Sin embargo, hay un detalle que no aborda y que es la regulación de la temperatura del cilindro. Tal como está dibujado, el controlador se conecta directamente al elemento sin pasar por el control termostático habitual. Eso podría estar bien si puede hacer frente al hervir el cilindro o al disparar la válvula de alivio de sobrecalentamiento. Si se deja el termostato en el circuito, sus contactos de conmutación no durarán mucho cuando comience a conmutar voltajes de CC de 30 o 40 voltios debido al arco de CC. Las ventajas de la resistencia al arco de la CA desaparecen rápidamente cuando se cambia la CC. Para remediar esto, los contactos del termostato podrían proporcionar una entrada de control adicional al control PWM para apagarlo cuando se alcance el punto de ajuste de la temperatura. Para hacer el mejor uso de la entrada solar, el punto de ajuste también podría establecerse un poco más alto, digamos 70 grados en lugar de 55-60. Esto supone que el agua caliente se suministra a través de una válvula de revenido para evitar quemaduras. Tenga en cuenta también que las pérdidas permanentes del cilindro aumentan a medida que aumenta la temperatura.

Aquí hay un intento de diseño de controlador de potencia variable. El circuito rectifica la corriente de la red, luego utiliza PWM de alta frecuencia para controlar la corriente al elemento del calentador a través de un filtro (para limitar el ruido EM).

El inductor de entrada y el condensador necesitarán almacenar solo la energía suficiente para un impulso de corriente a través del transistor. El interruptor del transistor deberá ser un conjunto de MOSFET con una capacidad de más de 500 V y tener un pequeño en resistencia . El controlador MOSFET deberá flotar a alto voltaje y proporcionar la unidad de compuerta de 10-15 voltios. El filtro de salida es para suavizar los pulsos de corriente al elemento y reducir el ruido irradiado. El par de resistencias final proporciona un voltaje de realimentación al controlador PWM.

Supongo que una frecuencia PWM de aproximadamente 10 kHz sería apropiada. Cuanto mayor sea la frecuencia, más pequeños pueden ser los componentes pasivos. También supongo que existe un controlador que puede hacer frente a un pico de CA de 350 V y suministrar una salida de unidad de compuerta de 12 V desde una entrada de señal digital de 5 V.

Si puede ver fallas en este diseño o desea compartir alguna sugerencia sobre cómo mejorarlo, agregue un comentario.