¿Cómo manejar parcialmente una carga con el impacto respectivo en mi medidor de electricidad?

3

Quiero optimizar el uso de mi producción fotovoltaica redirigiendo la energía restante no utilizada a calentadores eléctricos en invierno, o algo más en verano (dado que los ventiladores son cargas inductivas y empeorarían el problema). Nota debido al comentario (insultante) a continuación : ¡obviamente no quiero desperdiciar energía inútilmente! Mis paneles cubren la mayoría del 75% de mis necesidades, ¡así que tengo un uso para la energía que produzco limpiamente!

La pregunta es cómo manejar cargas variables de tal manera que se logre una lectura neta del medidor cerca de cero. Para ser más claro si puedo: si mi calefactor más pequeño es de 1000W, y la energía restante que tengo de mis paneles (después de conducir lo que pude por completo) es de 800W, quiero alimentarlos al calefactor, sin tener que pagar por el "falta" 200W. La energía neta muestra cero y estoy usando completamente mi red solar.

Estrategia de encendido / apagado: fácil pero no óptima

Hasta ahora solo he usado los modos on / off. Computo las mejores combinaciones de calentadores heterogéneos para usar mi producción de la mejor manera. Este es un problema de empaque clásico, y el efecto es fácil de entender en mi factura de electricidad.

Pero cuando la producción solar es inferior a la carga más pequeña que tengo (< 800W), mi mejor opción es dársela gratis a mi proveedor de electricidad (que la revende a mis vecinos ... eh). De lo contrario, estaría pagando importando energía.

Por lo tanto, necesito poder conducir las cargas gradualmente y hacer que mi medidor de energía integre el kWh correctamente (¡desde mi punto de vista!).

Omita la mitad de los ciclos de alimentación: ¿realmente mejoraría mi factura?

Podría omitir la mitad de los ciclos de alimentación al conducir un TRIAC o un relé de estado sólido gracias a un algoritmo de Bresenham (es decir, encenderlo solo durante N semiciclos de cada medio ciclo M repetido).

Pero dudo que un uso tan desigual de la forma de onda de CA funcione en mi medidor electrónico. Puede ser que lo fuera si integrara mi necesidad en un intervalo de tiempo significativo, como los antiguos medidores de discos giratorios.

En cambio, sospecho que cada pico que utilizo todavía superará mi producción instantánea, contará como una importación de energía y se detectará como tal (lo cual es justo). Pero durante los ciclos que no uso, volvería a producir electricidad de forma gratuita, de nuevo en la red pública.

Cambiar la carga a alta velocidad (cortar la CA)

De lo contrario, puedo confiar en una frecuencia de conmutación mucho más alta (por ejemplo, el hashing de la forma de onda de 50Hz AC con un PWM de 100KHz). Técnicamente, debería ser bastante fácil con un microcontrolador y un TRIAC.

Pero aún así, me pregunto si el medidor de electricidad lo contaría como quisiera. Como nota al margen, incluso con una detección de cruce por cero, ¿contaminaría la red eléctrica con ruido electromagnético (incluso para cargas resistivas? ¡Mis microinversores son bastante sensibles al ruido en la forma de onda de CA y pueden apagarse como protección!). / p>

¿Un control más complejo?

Aún para usar mi exceso de energía, medido por mi medidor de electricidad , también podría probar y conducir los calentadores con voltaje variable en lugar de CA cortada.

Puede que sea la única forma real de que el medidor de electricidad se comporte como espero (¿P = UI instantánea?). Pero no tengo idea de cómo hacer esto con cargas de hasta 2KW. ¿Agregaría bobinas de alta potencia suavizaría la forma de onda de CA cortada?

Hasta ahora, mi idea más rara sería intentar agregar un servomotor para configurar el potenciómetro de un controlador de motor de CA de 4KW para impulsar mis calentadores ... pero esto parece una mala idea: D

    
pregunta MoonCactus

2 respuestas

2

Bien ... ya que estás en la red, tener baterías sería una pérdida de dinero, así que supongo que no tienes baterías.

Es probable que la respuesta a su pregunta dependa de su UPS solar, por lo tanto, consulte el manual para obtener una función que haga lo que usted desea y publique un comentario.

De no ser así, es probable que el problema sea muy complejo. Si el UPS no coopera, entonces necesitaría medir el consumo de energía de toda la casa, combinarlo con los datos de energía solar y usar algún tipo de controlador para cambiar sus cargas.

Si tiene un cable de red muy largo entre su casa y el transformador, entonces el voltaje podría ser una aproximación ... entonces quizás no.

En su lugar, voy a ir en una tangente ...

Digamos que tienes un refrigerador y un congelador. Si coloca algunas botellas de agua allí (o más materiales de cambio de fase de alta tecnología), entonces puede almacenar frío. Un simple temporizador permitirá que el congelador / refrigerador funcione solo durante el día, por lo que funciona con energía solar en lugar de la red eléctrica.

Lo mismo para tu calentador de agua.

Quiero decir, es una solución súper tonta. Los cronómetros no saben si el clima es soleado o nublado ... pero si los aparatos están apagados por la noche, al menos tienen una mayor probabilidad de funcionar con energía solar. La cantidad total de energía utilizada no cambiará mucho.

Dado que su objetivo es ahorrar dinero aquí, debe sopesar el costo y la complejidad del sistema. Un par de temporizadores de $ 5 tiene muy pocas posibilidades de ser una mala inversión ...

Quiero decir, si puede emplear de manera útil, digamos, 1kWh por día en lugar de dárselo gratis al proveedor de electricidad, está mirando algo así como 5 dólares al mes. Siempre es bueno tenerlo, pero no vale la pena gastar mucho tiempo, energía y dinero para lograrlo.

    
respondido por el peufeu
2

Un helicóptero TRIAC de ciclo parcial como un atenuador de luz debería funcionar bien con el fin de proporcionar una carga variable para absorber su energía solar. Todavía está utilizando la red como volante, pero obtendrá el beneficio neto correcto en su medidor de electricidad.

Recuerde que todos los medidores de potencia ofrecen una medición neta en poco tiempo. El poder fluye en ambos sentidos, en cada ciclo. Si su factor de potencia no es 1.0, o si tiene armónicos, hay partes del ciclo cuando el flujo de potencia es hacia afuera.

Aquí hay un circuito simple:

Aquí hay algunos gráficos del voltaje, la corriente y la potencia que fluyen en el circuito, a lo largo del tiempo:
[

Puede ver que, durante una parte del ciclo, el flujo de energía es de vuelta a la fuente .

Un medidor de potencia electrónico calcula la potencia instantánea, quizás 1000 veces por segundo, y debe integrarse durante al menos un ciclo completo, 20 ms, antes de agregar el consumo total a su factura. Un medidor de potencia mecánica realiza el mismo cálculo mecánicamente (y probablemente se ejecutará hacia atrás, al menos durante parte de una revolución).

Lo último que se piensa en esto es que un helicóptero tipo TRIAC crea una gran cantidad de armónicos, que pueden filtrarse o al menos atenuarse con un filtro LC, resonante a 50 o 60 Hz, lo que le permite obtener un consumo de energía limpio y reducido de su elección.

    
respondido por el tomnexus

Lea otras preguntas en las etiquetas