Controle automáticamente un calentador de caldera mediante un módulo Wi-Fi SCR

Visualización de efectos Acerca de SCR_485 firmware YAML Cableado del sistema Ajuste automáticamente la salida de energía del módulo SCR_485 según la energía de la red Configurar las credenciales Wi-Fi “SCR_485” Configurar el medidor de potencia IAMMETER en ESP Home WEM3080 WEM3080T/WEM3046T/WEM3050T: Establecer parámetros Establecer potencia máxima Establecer umbral e histéresis Referencia

Este artículo presenta cómo controlar automáticamente un calentador de caldera utilizando un módulo Wi-Fi SCR (SCR_485) y un medidor de potencia IAMMETER para mejorar la tasa de autoconsumo de un sistema fotovoltaico (PV).

Al ajustar la potencia de salida del módulo SCR en tiempo real de acuerdo con la inyección de energía a la red, se pretende consumir la mayor cantidad de energía inyectada posible y mejorar la tasa de autoconsumo del sistema fotovoltaico.

Anteriormente, tuvimos un tutorial que le enseñó cómo usar un módulo Wi-Fi SCR con firmware ESP Home para ajustar linealmente la potencia de salida de cargas resistivas. Para obtener más detalles, consulte el siguiente enlace:Módulo ESP32 + SCR: ajusta linealmente la potencia de salida de cargas resistivas, como calentadores.

Visualización de efectos

Como se muestra en la figura, después de habilitar el modo automático, el botón "Establecer potencia" se ajusta continuamente en tiempo real de acuerdo con la potencia de inyección, manteniendo la potencia de inyección alrededor de 0W.

Controlar la potencia del calentador según la potencia de la red.

Energía de red REV: Potencia de alimentación

SCR_485 Energía: "Establecer potencia" de SCR_485

Acerca de SCR_485

Un controlador de potencia lineal con una potencia máxima de 4 kW (sistema de 220 V). Puede ajustar linealmente la potencia de salida dentro del rango de 0 a 4 kW, recomendado para controlar cargas resistivas (como calentadores de calderas) y proporciona funcionalidad Wi-Fi.

SCR_485, controlador de potencia lineal, regulador de voltaje para la carga resistiva

Para más introducción,ver este enlace.

firmware

Usos de SCR_485ESP Inicio firmware, que ha sido pre-flasheado antes del envío.

YAML

Archivo YAML:SCR-485.yaml.

Los clientes deben configurar la dirección IP y la información de fase relacionada de acuerdo con el uso real de su medidor de energía.

Cableado del sistema

El cableado del sistema se muestra en la siguiente figura, con los componentes principales como sigue:

Para medir la potencia de la red se utiliza un medidor de potencia trifásico IAMMETER. Dado que el medidor de potencia de IAMMETER es un medidor bidireccional, puede medir la potencia bidireccional (energía extraída de la red y energía devuelta a la red) y proporcionar unaAPIpara leer los resultados de la medición en tiempo real.
SCR_485: un módulo SCR de Wi-Fi que lee las lecturas de energía del medidor IAMMETER a través de API y ajusta la salida de energía en tiempo real para accionar el calentador de la caldera.

Ajuste automáticamente la salida de energía del módulo SCR_485 según la energía de la red

Después de completar el cableado del sistema, los clientes deben completar las siguientes tareas:

Configure las credenciales de Wi-Fi “SCR_485”.
Configure el medidor de potencia IAMMETER en el archivo YAML de ESP Home.
Establecer parámetros.

Configurar las credenciales Wi-Fi “SCR_485”

configurar las credenciales wifi en esp home

Configurar el medidor de potencia IAMMETER en ESP Home

Abra la página web en ESP Home. En la instantánea, verá seis dispositivos en la lista, ya que actualmente tenemos seis unidades SCR_485 en prueba en nuestro laboratorio.

SCR_485 en ESP Inicio

Actualice el archivo de configuración YAML con estoscr-485.yaml.

Modifique la configuración de YAML según el tipo de medidor de energía utilizado.

WEM3080

WEM3080es el medidor de potencia monofásico de IAMMETER, por lo que si usa WEM3080, significa que la potencia medida es la potencia de la red y solo necesita configurar la dirección IP del medidor de la siguiente manera:

Cambie la IP (10.10.30.33) en el archivo YAML a la IP del medidor de energía.

yamlCopiar intervalo de código:
  - intervalo: 5s
    entonces:
      - si:
          condición:
            lambda: 'id de retorno (modo_automático);'
          entonces:
            -http_request.get:
                URL: "http://10.10.30.33/monitorjson"
                encabezados:
                  Tipo de contenido: "aplicación/json"
                verificar_ssl: falso

WEM3080T/WEM3046T/WEM3050T:

WEM3080T/WEM3046T/WEM3050Tson todos los medidores de potencia trifásicos de IAMMETER. Si utiliza un medidor de potencia trifásico, además de configurar la dirección IP, también debe elegir qué fase específica se utiliza para medir la potencia de la red.

Establecer la dirección IP del medidor

Cambie la IP 10.10.30.33 en el archivo YAML por la IP del medidor de energía.

Seleccione la fase del medidor específica para medir la potencia de la red

Si el suministro de energía de la red es monofásico, se puede usar cualquier fase del medidor trifásico para medir la energía de la red (como se muestra en la sección de cableado del sistema, la Fase B se usa para medir la energía de la red).

Si el suministro eléctrico de la red es trifásico, se debe utilizar la potencia total del medidor trifásico para representar la potencia de la red.

Los comentarios en el código siguiente indican esto:

yamlCopiar intervalo de código:
  - intervalo: 5s
    entonces:
...

int16_t power_value = root["Datos"][1][2];
# valor de potencia en la fase A: ["Datos"][0][2],
# valor de potencia en la fase B: es ["Datos"][1][2]
# valor de potencia en la fase C: es ["Datos"][2][2]
...

Establecer parámetros

Inicie sesión en la página web, las explicaciones de los parámetros son las siguientes:

Modo automático: modo manual/modo automático.

Umbral: el valor umbral del bucle de control.

Histéresis: el parámetro de histéresis del disparador Schmitt. Dado que se utiliza control alto y bajo, se agrega el parámetro "Histéresis" para evitar la oscilación. Se activa una operación cuando Grid Power > umbral + histéresis o potencia de red < umbral - Histéresis.

Establecer potencia: La salida de potencia establecida por SCR_485.

Establezca los parámetros en SCR-485, umbral, histéresis

Establecer potencia máxima

Este parámetro es la potencia máxima de la carga controlada por SCR_485. Dado que SCR_485 controla la carga ajustando el voltaje de salida, necesita usar esta potencia máxima como referencia al calcular la potencia establecida.

Por ejemplo, si la potencia máxima se establece en 3,3 kW, SCR asumirá que la potencia de salida es de 3,5 kW con un voltaje de trabajo de 220 V. Posteriormente, si es necesario ajustar la potencia establecida a 0,875 kW, SCR_485 reducirá el voltaje a 110 V.

Establecer umbral e histéresis

La introducción de histéresis sirve para evitar el funcionamiento frecuente del sistema de control, similar al principio de un disparador Schmitt. Sólo cuando el valor medido (potencia de la red) es mayor que el "umbral + histéresis" o menos que el "umbral - histéresis", se tomará una acción (ajustando la potencia de salida de SCR_485)

Ej: Umbral = -20 W, Histéresis = 50 W.

Estas dos configuraciones sirven para aumentar la potencia establecida del SCR_485 cuando la potencia de la red es inferior a -70 W (-20-50).

Estas dos configuraciones sirven para disminuir la potencia establecida del SCR_485 cuando la potencia de la red es superior a 30 W (-20+50).

Tenga en cuenta que en la medición bidireccional del medidor de potencia IAMMETER, los valores de potencia negativos indican que el sistema fotovoltaico está alimentando energía a la red, mientras que los valores de potencia positivos indican que el sistema está consumiendo energía de la red.

Establezca los parámetros en SCR-485, umbral, histéresis