Как работает WattRouter?

Принципы работы контроллеров WATTrouter описаны ниже.

Работа без WATTrouter

При отсутствии WATTrouter излишки электроэнергии от соединенных с сетью солнечных батарей или ветрогенераторов передаются в общие электрические сети. В России пока нет порядка подключения и передачи в сеть электроэнергии от солнечных батарей для физических лиц.

Для юридических лиц теоретически возможно заключить договор с электрическими сетями на продажу электроэнергии в сеть, но при этом необходимо будет заплатить за технологическое присоединение и заключить договор на гарантированную поставку электроэнергии сетям. При этом сети будут покупать энергию от солнечных батарей по оптовым ценам, которые обычно в 3 раза ниже отпускных, тем самым делая бессмысленным продажу электроэнергии от пока еще дорогих солнечных батарей. Гораздо правильнее было бы использовать всю выработанную энергию на месте.

На графике ниже показано типичное потребление в доме без использования WATTrouter. Водонагреватель подключается в ночное время во время действия низких тарифов на электроэнергию. Если применяется один тариф, водонагреватель может включаться в вечернее время вследствие того, что в этом время потребление горячей воды максимально. На графике ниже HT (high tariff) это аббревиатура для высокого тарифа, а LT (low tariff) — аббревиатура для ночного тарифа.

Распределение потребления и генерации энергии без WATTrouter

Потребление от сети без WATTrouter

Работа с WATTrouter

При помощи WATTrouter излишки электроэнергии от солнечных батарей или ветрогенератора потребляются имеющейся в доме тепловой или другой вспомогательной нагрузкой. Включение и выключение этой нагрузки может программироваться контроллером по расписанию, или по наличию излишков электроэнергии от ВИЭ. В примере ниже излишки энергии от солнечных батарей питают бойлер в дневное время, при этом контроллер отправляет в бойлер ровно столько энергии, сколько не было потреблено другой нагрузкой в доме. Т.е. WATTrouter может направлять в бойлер только излишки энергии от ВИЭ, причем делает это с высокой точностью и быстродействием. Бойлер присоединяется к симисторному выходу или через внешнее тверодотельное реле. В этом случае возможно экономить энергию, которая потреблялась бы из сети в вечернее время.

Работа с использованием WATTrouter

Потребление энергии из сети при использовании WATTrouter

Примечание: Неиспользованные излишки энергии в примере выше можно использовать, если подключить еще одну нагрузку к выходу WATTrouter. В данном примере с целью упрощения объяснения принципа действия контроллера эти остатки излишков были переданы в сеть.

Как это работает?

WATTrouter всегда состоит из 2 модулей. Первый это датчик тока, который просто измеряет ток, протекающий из или в ваш дом. Второй модуль — это контроллер, который выполняет все остальные функции. Контроллер оценивает измеренные токи и напряжения и по этим данным вычисляет мощность и направление перетока энергии (потребление или генерация). Если определяется генерация, то включается один из встроенных выходов для подключения нагрузки в соответствии с запрограмированной схемой приоритетов. Согласно любой схеме контроллер всегда пытается обнулить ток, который протекает через датчик тока и, соответственно, через счетчик энергии. Контроллер может быть запрограммирован на поддержание «виртуально нулевого тока» через счетчик (т.е. когда сумма активной энергии по всем 3 фазам равно 0) или действительно нулевого тока отдельно по каждой фазе («нулевой ток на фазе»). Режим работы должен быть правильно выбран в соответствии с режимом работы вашего счетчика электроэнергии.

Механизм переключения в соответствии с профилями приоритета:

В режиме ожидания (например, ночью), все выходы контроллера отключены. Утром, когда солнечные батареи начинают генерировать электричество контроллер подключает первую нагрузку, для которой выставлен наиболее высокий приоритет.

Точка переключения отличается для разных типов выходов.

Симисторы и твердотельные реле подключаются сразу после того, как обнаружены излишки энергии. Контроллер поддерживает нулевые токи (виртуальный или па каждой фазе) с применением специального квази-пропорционального алгоритма контроля. Поэтому к этим выходам можно подключать только активную нагревательную нагрузку.

Релейные выходы подключаются только тогда, когда излишек мощности превышает номинальную мощность подключенной к этим выходам нагрузки.

Когда нагрузка с наивысшим приоритетом включается на полную мощность, контроллер ждет, когда генерация увеличится еще больше. Если обнаруживается, что при полностью включенной нагрузке с высоким приоритетом имеются еще излишки, подключается второй выход, который будет также работать пропорционально наличию излишков генерируемой солнечными батареями энергии.

Если оба выхода полностью включены и есть излишки, то включается третья и последующие нагрузки на выходах с более низким приоритетом.

Если солнечные батареи внезапно прекращают генерировать энергию или появляется нагрузка, которая подключена напрямую к сети (не к выходам WATTrouter), контроллер отключает нагрузку, подключенную к его выходам в обратном выставленным приоритетам порядке — сначала нагрузку с низшим приоритетом, потом с более высоким.

Если по какой-либо причине отключается нагрузка, присоединенная к одному из выходов WATTrouter (сработало термореле, вода нагрелась до максимальной температуры и т.п.), контроллер сразу подключает нагрузки с более низким приоритетом для того, чтобы поддерживать нулевой ток через счетчик электроэнергии.

Релейные выходы могут быть запрограммированы с задержкой срабатывания или без задержки. Задержка программируется для нагрузок, которые вредно включать-выключать часто (двигатели, насосы, и т.п.). Если симисторный выход или выход на твердотельное реле имеют более высокий приоритет, чем релейные выходы питают нагрузку, но при этом релейный выход с более низким приоритетом включился, то контроллер при падении генерации (или уменьшении количества лишней энергии) будет в первую очередь снижать потребление на этих симисторных/ТТР выходах. Это делается для того, чтобы исключить частое включение-выключение нагрузки, подключенной к релейным выходам. Такой режим (более высокого приоритета для релейных выходов) сохраняется до тех пор, пока релейный выход не отключится.

Такой алгоритм применяется для стандартного применения WATTrouter, когда датчик тока расположен непосредственно после счетчика перед распределительным электрическим щитком дома. Он подробно описан в руководстве пользователя контроллера. Однако WATTrouter может использоваться и в более сложных системах и имеет гибкие настройки, поэтому датчик тока может быть подключен в любом месте вашей электропроводки, где нужно отслеживать и поддерживать нулевое значение тока. Например, вы можете установить датчик тока сразу после выхода сетевого фотоэлектрического инвертора и добиться нулевого или виртуально нулевого (для 3 фаз) тока на этом участке электрической цепи. Таким образом, можно добиться того, чтобы ВСЯ энергия от солнечных батарей использовалась ТОЛЬКО для питания нагрузок, подключенных к контроллеру WATTrouter.

Добавить комментарий