W porównaniu z systemami zasilanymi z sieci 230 V, systemy solarne OFF-GRID mają znaczną wadę polegającą na niestabilnym zaopatrzeniu w energię. Wszelkie niepotrzebne waty spowodują wzrost wymagań dotyczących pojemności baterii zapasowej i wielkości paneli słonecznych. Zaletą w takiej sytuacji jest inteligentne rozwiązanie ze sterownikiem PLC, które pomaga zmniejszyć zużycie systemu przez automatycznie uruchomiony program:
- Stacja pomiarowa - PLC włącza zasilanie czujników tylko na czas pomiaru
- Kamera PoE+ do nadzoru - PLC włącza zasilanie PoE kamery na żądanie (SMS, Android / iOS) lub automatycznie po otrzymaniu alarmu z PIR (patrz nasze ładowarki MPPT z interfejsem MODBUS).
Praktyczny przykład
Najpierw praktycznie zweryfikowaliśmy dokładność obliczeń testując przez dłuższy czas zastosowane rozwiązanie. Po prawej stronie zdjęcia widać panele słoneczne systemu 24 V do zasilania PLC z interfejsem LoRaWAN i pompy głębinowej 24 V. Po roku udanej pracy (wiosna 2019 - wiosna 2020) zastąpiliśmy system wydajniejszym systemem 24 V z panelami 4x300 Wp do zasilania:
- PLC z interfejsem LoRaWAN,
- 24V pompa zanurzeniowa,
- kamery PoE PTZ,
- kolejny PLC z interfejsem LTE,
- 2 szt. modułów IO lokalnego systemu antywłamaniowego i do sterowania drzwiami kacznika.
Poniżej znajduje się krótki przegląd kroków i najważniejszych zagrożeń, które należy uwzględnić w obliczeniach. Uzyskane wartości zależą od całkowitej rocznej sumy energii słonecznej padającej w miejscu instalacji. System zaprojektowany dla środkowych Włoch będzie zatem niewystarczająco zwymiarowany dla podobnej instalacji w Czechach lub w Polsce.
Krok 1: Obliczanie energochłonności układu
Najpierw sprawdź maksymalne zużycie energii przez podłączone urządzenia i oblicz z niego dzienne zużycie systemu.
| Urządzenie |
Znamionowy pobór mocy*
|
| PLC IPLOG-G1-AI8.1 z interfejsem LoRaWAN |
4 W |
| 24V pompa zanurzeniowa |
150 W (włączana przez LoRaWAN)** |
| Kamera PoE PTZ AXIS, w tym PoE+ injektor |
14 W |
| PLC-IPLOG-G3-05-BI8.1 |
4 W |
| Moduły IO BI8.1-05 i RE8.2-05 |
3 W |
| MOC CAŁKOWITA (CIĄGŁA) |
25 W |
DZIENNE ZAPOTRZEBOWANIE SYSTEMU
|
600 Wh
|
*Mierzone przez multimetr podczas pracy.
**Pompa głębinowa w studni nie została uwzględniona w całkowitym poborze mocy. Włącza się tylko na krótki czas w słoneczne dni, gdy występuje nadmiar energii z modułów fotowoltaicznych.
Ponadto sterowniki IPLOG można łatwo zintegrować z oprogramowaniem i aplikacjami innych firm. Na przykład poniższy obraz pokazuje przyciski sterujące bezpośrednio w VMS Obseron:
LIGHT_ON - włącza światło za pomocą polecenia Modbus-TCP
LIGHT_OFF - wyłącza światło za pomocą polecenia Modbus-TCP
CAMERA_ON - włącza kamerę PTZ za pomocą polecenia Modbus-TCP*
CAMERA_OFF - wyłącza kamerę PTZ za pomocą polecenia Modbus-TCP*
* Polecenia sterują przekaźnikiem PLC, przez który zasilacz 12V jest podłączony do PoE+ injectora.
Krok 2: Obliczenie pojemności zapasowego akumulatora
Skorzystaj ze strony: https://re.jrc.ec.europa.eu/pvg_tools/en/ . Zawiera ona przydatne mapy z rocznymi sumami padającego promieniowania słonecznego oraz formularz służący do określania odpowiedniego rozmiaru baterii i paneli fotowoltaicznych. Poniższa tabela ilustruje wyniki obliczeń dla tego samego systemu w trzech różnych lokalizacjach.
Lokalizacja
|
Prawdopodobieństwo naładowania baterii na koniec dnia |
Pojemność akumulatora |
Moc paneli słonecznych w trybie kamery 24/7 |
Warszawa
|
 |
2x 90 Ah |
1200 Wp |
| Praga |
 |
2x 60 Ah |
1200 Wp |
| Rzym |
 |
2x 60 AH |
600 Wp |
Polecane produkty METEL
| Nazwa handlowa |
Kod |
Opis |
|
| OH8625 - OG1-LTE-POE |
0-000-040 |
Szafa rozdzielcza przeznaczona do zewnętrznych instalacji PLC serii IPLOG-G3 w systemach OFF-GRID. Jest wyposażona w 2 półki do umieszczenia akumulatora 90 Ah i bezpiecznik nadciśnieniowy. Ponadto szyny DIN35, zaciski, bezpieczniki i okablowanie do łatwego podłączenia, 1x PoE injektor zgodny z IEEE 802.3af/at, 1x ładowarka MPPT i ochrona przeciwprzepięciowa, zewnętrzna antena 2G / 3G / 4G-LTE. Wymiary: szer. 600 x wys. 800 x gł. 250 mm. |
IPLOG-G3-......
|
57xx-xxxx
|
Przemysłowy PLC z LTE i rozszerzeniem IO wybranym w KONFIGURATOR_ONLINE. |
Zalecane akcesoria innych producentów
| Nazwa handlowa |
Opis |
|
| Akumulatory żelowe VICTRON |
W systemach OFF-GRID należy stosować wyłącznie akumulatory zaprojektowane do pracy cyklicznej. Z własnego doświadczenia możemy polecić akumulatory żelowe Victron, które charakteryzują się długą żywotnością. |
BlueSolar VICTRON
|
Słoneczne panele polikrystaliczne do systemów o napięciu roboczym do 100V. |
Aktualizacja dnia: 13. 07. 2020