Alimentare boiler electric la o putere mai mica

[turcu_dan]

Va salut. Doresc să alimenteze un boiler electric la o putere mai mica, sa zicem 1000w(puterea rezistentei de încălzire fiind 2000w). Am văzut că pe piata sunt la vânzare regulatoare de tensiune. Ar suporta un asemenea regulator sarcina rezistentei? Mă gândesc la unul de 4000w. Ideea este de a utiliza surplusul de energie electrică provenit din instalația fotovoltaica atunci când aceasta nu este suficientă, adică energia produsă este mai mică de 2000w cat consuma rezistenta boilerului. Automatizarea ar fi ușor de făcut, priza inteligenta,contactor, plus comenzi și informații despre producție care provin din homeassistant+ invertor. Mă gândesc dacă tot ansamblul asta ar funcționa în paralel cu alimentarea directă a boilerului. Adică, când energia produsă este mai mare de 2000w boilerul sa fie alimentat direct iar când energia produsă este sub 2000w dar peste 1000w rezistenta boilerului sa fie alimentata prin intermediul acelui variator de putere care sa fie reglat la 1000w . Ideal era daca găseam pe piata un boiler cu 2 rezistente de puteri diferite, însă nu cred că sunt.

Editat Decembrie 31, 2024 de turcu_dan

[asterix196803]

Despre boiler si panouri fotovoltaice...

https://forum.softpedia.com/topic/1167309-panouri-fotovoltaice-pentru-acmincalzire/#entry26109451

https://forum.softpedia.com/topic/1227734-boiler-alimentat-din-panouri-fotovoltaice/page__st__36#entry30080865

https://forum.softpedia.com/topic/1227734-boiler-alimentat-din-panouri-fotovoltaice/page__st__90#entry30385238

Editat Decembrie 31, 2024 de asterix196803

[turcu_dan]

Mulțumesc de linkuri, însă din păcate nu mă ajută nici unul. Nelămurirea mea este alta. Se poate aplica la bornele rezistentei boilerului la momente diferite/alternativ (cazul 1 sau 2) puteri diferite fara să apară probleme in funcționare? 

1. 220 v printr-un contactor când există producție suficientă din fotovoltaice

 

2. O putere mai redusă , cca 1000w care se obține prin montarea unui variator de tensiune/putere atunci când puterea obținută din fotovoltaice este peste 1000w dar sub 2000w

Fizic schema va fi după cum urmează:

Sig automata 16A - priza 1 Smart - contactor- alimentare boiler

Aceeași sig autmamata de 16 A - priza smart 2 - contactor - variator de putere setat la 1000w - alimentare boiler. 

Boilerul va fi unul clasic, fara electronică, wifi etc, echipat cu termostat mecanic. Mă întrebam dacă va fi cumva afectat circuitul 2 atunci când va exista producție suficientă de energie (peste 2000w) , practic atunci boilerul va fi alimentat prin priza smart-contactor la puterea de 2000w, in momentul asta circuitul 2 va "vedea" tensiunea de 220V la ieșirea regulatorului de putere. E ok? Nu va ieși fum din acesta?

[Stefan]

@turcu_danDa, răspunsul scurt este că se poate realiza ce doriți.

Sunt multe variante de conexiuni pe care le puteți realiza și atât timp cât respectați normele de siguranță si protecție nu vad ce poate funcționa rău.

 

De ce am ales sa folosesc un releu cu contactele SPDT pentru comutarea sarcinii? Din lene să nu desenez mai multe contacte pentru SPST s.a.m.d

Nu am reprezentat protecțiile (ideal RCD pentru boiler), nici împământarea sau alte elemente de protecție, chei pentru selecție manuală..

Deci schema nu este nici ideala și nici singura variantă. Am pus-o mai mult să înțelegeți cum se conectează un variator simplu cu triac, probabil există n-feluri de variatoare. Deci dacă vă lămuriți care-i treaba cu comutarea variatorul cred că la restul va descurcați.

Atât insist să nu aveți improvizații, să folosiți materiale de buna calitate, elementele și secțiunile dimensionate corespunzător, nu uitați de RCD și împământare.

Dacă nu vă reușește o schemă puteți cere lămuriri sau să mai postez alte variante mai practice pentru contractorii găsit de Dvs.

 

L.E: Inițial eram tentat sa îți recomand o simplă diodă de min 10A cu montate pe radiator dar nu am idee dacă invertorului ii face bine un astfel de regim, nici la astea cu triac nu știu cum se comportă. O alta variantă este că in locul variatorului cu triac să folosiți un autotransformator.

[cristi7521]

Eu cred ca daca este surplus de 1kw putere din fotovoltaice folosind variatorul (reglat pentru o putere de 1kw la boiler) o parte din puterea consumata de boiler va fi luata din retea deoarece variatorul nu limiteaza curentul, el il comuta on-off cu frecventa retelei, deci sunt durate de timp cand e conectata rezistenta de la boiler si durate de timp cand e deconectata.

 

[turcu_dan]

Asta nu o știu, poate intervine cineva cu mai multa experiență sa ne lămurească.

[Stefan]

@cristi7521 am înțeles ce zici dar nu prea. Într-adevăr variatorul cu triac nu face o limitare a puterii prin reducerea amplitudinii tensiunii ci prin reducerea timpului în care consumatorul este alimentat și astfel se realizează o reducere a tensiunii efective. Tensiunea maximă poate să fie aceeași, în funcție de unghiul de deschidere al elementului comutator, dar tensiunea și implicit curentul efectivă să fie mai mici.

Dacă consumă sau nu din rețea, asta in cazul unui sistemul ongrid, nu știu să zic. Eu mă gândeam că nu va consuma atâta timp cât invertorul poate furniza puterea necesara rezistenței alimentată prin variator, dar poate îmi scapă ceva.

Un alt aspect este că variatoare "clasice" (nu știu cum să le zic) care taie inceputul sinusoidei aduc și ceva EMI si poate invertorul nu o să-i convingă acest regim. Din acest motiv am spus la final, ca L.E dar nu postase Cristi, că poate o soluție mai bună este un autotransformator chiar daca e mai scump, asta in cazul în care nu poate comuta mai multe rezistențe de putere mai mică.

Poate cineva reușește să mă facă să înțeleg de ce se consumă din rețea și cât?

 

[rinaldoparaipan]

Cea mai sigura si eficienta solutie este folosirea unui invertor Fronius care "stie" sa comute un consumator auxiliar atunci cand puterea produsa de panouri depaseste xkW.

Orice alta vrianta e riscanta.Testat de mine.

[djlove]

Colegul a spus ca foloseste Homeassistant care poate comuta orice  in functie de orice. Doar cerul e limita sau nivelul cunostintelor de programare a utilizatorului....

Ce stie Fronius e doar o joaca de copii in mare parte inutila si nu o sa detaliez pe aceasta tema.

 

Si acum la subiect:

Eu nu as folosi varianta cu triac care poate avea inconveniente pe termen lung. Partea cu cuplarea prin variator sau direct se poate realiza cu 2 relee smart mai potente (gen 16-20A) sunt mai multe modele de pot fi integrate direct in HA. Cand il cuplezi pe primul alimentarea trece prin variator, cand il cuplezi pe al 2-lea alimentare directa. Logica care cum sa fie cuplate o faci din automatizarea in HA. Eventual relee Zigbee ca sa fie totul local si nu dependent de internet.

 

Dar... eu nu as merge deloc pe varianta de a baga puterea asta mica in boiler. Mai eficient este in perioada aceasta rece sa ii bagi in caldura in locuinta. O simpla aeroterma si o priza smart o sa iti consume aceasta putere economisand gaz sau alt tip de combustibil pentru incalzire.

 

Eu folosesc iarna aproape toata energia solara in excess de la sistemul meu de 5kW pentru reducerea facturii la incalzire. Totul se duce intru-un AC pe incalzire(~1.5kWh) si 2 aeroterme(1 si 0.8kWH), astfel cand e soare, centrala pe gaz nu porneste. (suprafata utila este in jur de 120mp) Totul este automatizat, porneste si se opreste singur fara sa consume nimic din retea.

 

O aeroterma simpla de 1kW costa sub 100lei + o priza smart ~ 50 lei si gata... sau convector/calorifer electric..., dar variantele cu ventilator sunt mai eficiente in acest caz cand esti limitat de orele cu soare

 

Ca si boiler pentru incalzire si apa calda, in paralel cu o centrala pe gaz, exista solutii profi , care au mai multe serpentine si posibilitatea de a insera 2-3 rezistente electrice, dar un astfel de sistem necesita spatiu de montaj generos si nu este deloc ieftin.>2000eur

 

[cristi7521]

@StefanEu am inteles functionarea sistemului in modul urmator: am 1kw surplus, tensiune 250v, deci injectez continuu 4A in retea. Daca vreau sa consum tot surplusul de 1kw am nevoie de o rezistenta de sarcina de 62.5 ohmi.
Atunci cand triacul este inchis si am un consumator de 2kw (echivalent rezistenta 31.25 ohmi) curentul va fi dublu pentru durata aceea de timp (fata de cazul cu sarcina de 62.5 ohmi) deci voi consuma jumatate de curent din surplus panouri si jumatate va fi tras din retea. Pe durata de timp cat triacul este deschis o sa injectez tot curentul in retea.
Am presupus ca forma curentului este sinusoida si curentul este limitat la 4A valoare efectiva, invertorul modifica valoarea efectiva functie de puterea di panouri.

Nu detin sistem fotovoltaic, dar asa imi imaginez functionarea deoarece invertorul este in paralel cu reteaua si injecteaza curent doar atat cat primeste de la panouri.