Контроллер избытка мощности Fronius Ohmpilot

Устройство управления излишками выработанной солнечной электронергии.

Когда есть избыток генерации от солнца (например: потребление 5 кВт, а солнечная электростанция вырабатывает 8 кВт), можно поступить несколькими способами:

1. Отдавать излишки в сеть. Когда это разрешено и есть зеленый тариф (т.е. выработанная солнечной электростанцией электроэнергия покупается по цене дороже, чем продается сетевая) — то это выгодно. В нашей стране на данный момент отдача в сеть запрещена. К тому же, во многих странах, некогда высокие цены на зеленых тарифах опустились ниже продажных, поэтому излишки стало выгоднее использовать, чем продавать в сеть.
2. Ограничить выработку. Это классический путь для России. В таком случае мощность инвертора ограничивается потреблением и все излишки безвозвратно теряются — они просто не вырабатываются.
3. Запасать излишки в аккумуляторных батареях. Этот вариант подходит для гибридных солнечных электростанций, которые имеют АКБ, но он тоже не позволяет эффективно управлять избытками: если АКБ полностью заряжены, избыток так же некуда девать. Сетевые солнечные электростанции работают без АКБ.
4. Использование контроллера избытков. Это самый эффективный путь. Имея такой контроллер, можно направить избыток на дополнительные нагрузки, что позволит продолжать использовать солнце на максимум. Есть много вариантов таких устройств — это дискретные Ваттроутеры (по избытку нагрузка включается с помощью последовательной группы реле, пока весь избыток не будет использоваться) и Контроллеры избытков с ШИМ-регуляцией (они умеют плавно регулировать мощность, направляя её на резистивную нагрузку — это, как правило, ТЭНы, теплый пол, тепловые завесы и т.п., то есть, превращая её в тепло).

Fronius выпустил чрезвычайно эффективное устройство именно такого типа — Контроллер избытков Ohmpilot. Он полностью управляется инвертором, который всегда имеет точную информацию о том, сколько потребляется и сколько есть избытка, и задействует Ohmpilot таким образом, чтобы весь избыток был эффективно использован.

Ohmpilot позволяет плавно регулировать мощность от 0 до 3 кВт в однофазной конфигурации и от 0 до 9 кВт в трёхфазной, таким образом точно и эффективно используя ровно столько избытка мощности, сколько есть на данный момент.

Наиболее типичный вариант использования Ohmpilot — это нагрев воды. Цели могут быть разные — горячее водоснабжение, отопление (электрический теплый пол, тепловой насос и т.п.) или подогрев бассейна — Fronius Ohmpilot позволит значительно экономить на затратах.

Например, при выработке солнечными панелями 1500 Вт электроэнергии, инвертор отдаёт её всю в нагрузку, но нагрузка требует всего 1000 Вт, поэтому остаются излишки в 500 Вт. Умный счётчик Fronius Smart Meter мгновенно их отслеживает и запрещает сброс в магистраль, сообщает об этом инвертору, а тот, в свою очередь, по Wi-Fi даёт команду Fronius Ohmpilot на включение, который сразу подключает верхний ТЭН бойлера и нагревает его этими излишками. При достижении температуры воды в 55 °C, он переключается на нижний ТЭН.

Fronius Ohmpilot имеет вход для датчика температуры (тип PT1000) и позволяет производить нагрев до заданной температуры.

Принцип работы Fronius Ohmpilot

Пример использования солнечной энергии для нагрева воды с Fronius Ohmpilot

• Дом с семьей из четырёх человек с ежедневным потреблением 250 литров горячей воды
• Электрический накопительный бак для подготовки горячей воды
• 50% электроэнергии на нагрев воды поступает от Солнца
• Стоимость электроэнергии составляет 6 рублей кВт-ч, экспорт в сеть запрещён

Потребность в энергии E = m * c * ΔT = 250 л * 1163 * 50 °C = 14.5 кВт-ч
Ежегодная экономия = цена за кВт-ч * E * дни * доля солнечной энергии = 6 руб/кВт-ч * 14.5 кВт-ч * 365 * 0.5 = 15 877 рублей.

Таким образом, Ohmpilot окупится примерно за 5–6 лет.

Для нормальной работы системы необходимо:

1. Любой инвертор от компании Fronius с платой Fronius Datamanager 2.0
2. Умный счётчик Fronius Smart Meter
3. Контроллер избытка мощности Fronius Ohmpilot

Преимущества Fronius Ohmpilot

• Плавная регулировка мощности
  Плавная регулировка выходной мощностью позволяет изменять её для однофазной сети в пределах 0–3 кВт, для трёхфазной — 0–9 кВт.
• Система контроля
  Ohmpilot управляет работой 1 или 2 электро-ТЭН.
• Интеграция
  Легко интегрируется с любым инвертором Fronius и источником отопления или нагрева, в том числе с тепловыми насосами.
• Коммуникация
  Возможность работы по протоколам WLAN, LAN, Modbus RTU.
• Контроль легионеллы
  Периодический нагрев воды до температуры 60°C (независимо от энергии солнечных батарей).
• Установка необходимой температуры нагрева
  Индивидуальные циклы нагрева.
• Визуализация процессов
  Через сайт Fronius Solar.web можно в реальном времени наблюдать как проходят все процессы в системе.

Fronius OhmPilot совместим со всеми инверторами Fronius (за исключением Fronius Symo Hybrid). Необходимо наличие коммуникационной платы Fronius Datamanager 2.0 в инверторе и умного электросчётчика Fronius Smart Meter.