Pianificare l'ottimizzazione e lo stoccaggio dell'energia

Questo articolo descrive la pianificazione dell'installazione. Per la realizzazione sul posto e la configurazione delle attrezzature sulla piattaforma Climkit, fare riferimento ai link in fondo all'articolo.

Il sistema di gestione dell'energia (Energy Management System, EMS) di Climkit controlla determinati apparecchi in base alla produzione solare e gestisce una batteria di accumulo per valorizzare il surplus, ad esempio di notte.

L'elettricità solare prodotta localmente viene valorizzata meglio: il tasso di autoconsumo aumenta, l'acquisto di elettricità dalla rete diminuisce e l'edificio guadagna in autonomia. È inoltre possibile programmare dei timer per attivare determinati apparecchi in modo sistematico in diversi momenti della giornata.

Questo articolo è diviso in due parti: il controllo degli apparecchi e la batteria di accumulo.

1. Controllo degli apparecchi

Il sistema EMS di Climkit controlla gli apparecchi tramite un relè o un protocollo di comunicazione in base alla produzione solare eccedente (immessa in rete) o secondo timer programmati. I principali casi d'uso sono la produzione di acqua calda, la pompa di calore e la ricarica dei veicoli elettrici.

Produzione di acqua calda

Il sistema EMS controlla un riscaldatore a immersione (resistenza elettrica) installato nel bollitore dell'acqua calda, unicamente in base alla produzione solare eccedente. La potenza della resistenza viene configurata nel sistema EMS di Climkit; quando una potenza solare equivalente o superiore viene immessa in rete, il relè attiva la resistenza, che produce acqua calda per il riscaldamento o per l'acqua calda sanitaria (ACS).

Il riscaldatore a immersione è economico all'acquisto e molto reattivo. Spesso è già presente nel serbatoio come scaldabagno principale o come integrazione di una pompa di calore. È un ottimo modo per accumulare l'energia solare sotto forma di acqua calda.

Pompa di calore

Anche le pompe di calore (PdC) producono acqua calda, sia per il riscaldamento che per l'acqua calda sanitaria (ACS).

A differenza di una semplice resistenza a immersione, una PdC deve essere controllata tramite contatti a relè denominati SG-Ready. Questo segnale indica alla PdC che è disponibile un surplus di elettricità solare. Essa può quindi reagire secondo la propria programmazione, ad esempio aumentando la temperatura di setpoint per accumulare più acqua calda.

Il Gateway Climkit può controllare questi contatti SG-Ready allo stesso modo di un riscaldatore a immersione. Attenzione però: il Gateway trasmette unicamente il segnale di surplus solare al sistema di gestione della PdC, ma non lo sostituisce.

Per massimizzare l'autoconsumo solare, raccomandiamo di programmare la PdC affinché si attivi principalmente tra le 9:00 e le 18:00. Se la PdC funziona di notte e riempie al massimo il bollitore dell'acqua calda, non si attiverà durante il giorno, anche in caso di forte produzione solare. Tuttavia, è sempre necessario regolare le impostazioni per garantire un livello di acqua calda sufficiente al mattino!

Controllo delle stazioni di ricarica

Le stazioni di ricarica possono essere configurate per ricaricare i veicoli collegati esclusivamente con l'energia solare. Questa funzionalità non richiede alcuna attrezzatura supplementare oltre all'infrastruttura prevista per le stazioni di ricarica (vedere Pianificare la gestione delle stazioni di ricarica per veicoli elettrici).

Gli utenti che desiderano ricaricare il proprio veicolo indipendentemente da questa modalità possono attivare la modalità di ricarica corrispondente tramite l'applicazione mobile Climkit.

Offerta Climkit

Ecco i prodotti supplementari che consentono il controllo degli apparecchi:

• Attrezzature:
  • Modulo I/O Relè
• Funzionalità software:
  • Ottimizzazione dell'autoconsumo
• Servizio di messa in servizio:
  • Coordinamento tecnico e configurazione

Tutti questi prodotti vengono ordinati direttamente presso Climkit. Di norma, l'intervento di un tecnico Climkit sul posto non è necessario per la messa in servizio. I componenti vengono consegnati preconfigurati, consentendo all'installatore di eseguire facilmente la messa in servizio, con l'assistenza telefonica del supporto tecnico Climkit se necessario.

Dettagli delle attrezzature utilizzate

Modulo I/O Relè

Il Modulo I/O WP8024 fornito da Climkit dispone di 4 relè.

Viene fornito con un alimentatore per guida DIN a 24V DC e si collega al Gateway Climkit tramite RS485-Modbus (come i contatori elettrici).

2. Batteria di accumulo

Una batteria consente di accumulare l'elettricità fotovoltaica prodotta in eccedenza su un sito, per poterla utilizzare quando la produzione diventa inferiore al consumo.

Il Gateway Climkit può connettersi alla batteria per:

• rilevare unicamente i dati della batteria: volumi di energia caricati e scaricati, nonché il livello di carica (stato di carica)
• controllare direttamente la carica e la scarica in base alla produzione in eccedenza

La comunicazione tra la batteria e il Gateway avviene tramite Modbus TCP.

Una batteria può essere collegata in due modi:

• Accoppiamento AC: la batteria è collegata al quadro elettrico tramite il proprio inverter, indipendentemente dall'inverter fotovoltaico.
• Accoppiamento DC: la batteria è collegata direttamente all'inverter fotovoltaico, denominato inverter ibrido.

Accoppiamento AC

L'accoppiamento AC è consigliato per gli impianti di medie e grandi dimensioni, o quando è già installato un inverter fotovoltaico standard.

La batteria, dotata di un proprio inverter, è collegata al quadro elettrico come partenza indipendente. Un contatore privato Climkit dedicato viene installato su questo collegamento e configurato in modalità «Batteria» sulla piattaforma, al fine di misurare i volumi caricati e scaricati e integrarli correttamente nel conteggio del sito.

Accoppiamento DC

Nell'accoppiamento DC, la batteria è collegata direttamente all'inverter fotovoltaico ibrido, sul lato corrente continua. Questa configurazione è adatta agli impianti, generalmente di piccole e medie dimensioni, dotati di un inverter ibrido. Trovandosi la batteria a valle del contatore di produzione fotovoltaica, non viene installato alcun contatore della batteria dedicato. Se il Gateway Climkit è in grado di leggere l'inverter ibrido tramite Modbus TCP, la piattaforma distingue la produzione solare dai flussi della batteria.

Caso RCPv / CLE

Una batteria condivisa in un RCPv o in una CLE si carica con l'eccedenza di tutti gli edifici e si scarica per i loro consumi. Per controllarla, è fondamentale monitorare in tempo reale tutti i contatori di ingresso, non solo quello dell'edificio in cui è installata, al fine di decidere quando caricare o scaricare la batteria.

In una CLE, la batteria è collegata a valle di un contatore del gestore della rete di distribuzione (GRD) dedicato, che misura l'elettricità fornita dalla batteria ai membri della CLE.

Un edificio dotato solo del proprio contatore del GRD (edificio 3 dello schema) viene monitorato mediante lettura diretta di questo contatore, tramite la sua porta P1 e il convertitore USB-RJ12 (vedere sotto).

Offerta Climkit

Ecco i prodotti supplementari che consentono la gestione della batteria:

• Attrezzature:
  • Switch Ethernet, se necessario per collegare la batteria
  • Convertitore USB-RJ12 porta P1, se necessario per leggere un contatore del GRD
• Funzionalità software:
  • Gestione della batteria
• Servizio di messa in servizio:
  • Coordinamento tecnico e configurazione

Tutti questi prodotti vengono ordinati direttamente presso Climkit. Di norma, l'intervento di un tecnico Climkit sul posto non è necessario per la messa in servizio. I componenti vengono consegnati preconfigurati, consentendo all'installatore di eseguire facilmente la messa in servizio, con l'assistenza telefonica del supporto tecnico Climkit se necessario.

Dettagli delle attrezzature utilizzate

Convertitore USB-RJ12 porta P1

I contatori del GRD trasmettono i propri dati una volta al giorno, per il giorno precedente, il che non consente il controllo in tempo reale. Il convertitore USB-RJ12 collega il Gateway Climkit alla porta P1 del contatore del GRD: il Gateway legge così i dati del contatore in tempo reale. È possibile collegare fino a due contatori al Gateway, ad esempio per il contatore di ingresso e quello di produzione (o della batteria).

Lunghezza del cavo: 3 m.

3. Prossimi passi

Controllo degli apparecchi:

Batteria di accumulo: