Automatyczne uruchamianie pieca po przekroczeniu 253V w instalacji

Najprostszym rozwiązaniem jest zastosowanie przekaźnika nadnapięciowego, który załączy piec po przekroczeniu ustalonej wartości napięcia zasilającego.

Jeżeli chodzi o najprostsze rozwiązanie to możemy zastosować przekaźniki nadzorcze 1 fazowe

https://www.tim.pl/przekaznik-nadzorczy-kontroli-napiecia-1-faz-nastawy-ponizejpowyzejw-pasmie-napiecia-170-270v-ac-70-11-8-230-2022/p/0004-00010-51344

Na przekaźniku nastawiamy maksymalne napięcie jakie jest przez nas akceptowalne. Po przekroczeniu zadanej wartości za pomocą styków bezpotencjałałowych może załączyć lub wyłączyć wybrane obwody, w opisywam przypadku jest to piec. 

Drugie rozwiazanie gdzie wchodzimy w inteligente sterowanie wyprodukowanej energii oraz możliwość przełączaniania obwodów w momencie zbyt wysokiego napięcia jest to zatosowanie inteligetnych dwukierownikowych liczników energii z komunikacją Modbus RS485 1 fazowych lub 3 fazowych

https://www.tim.pl/dwukierunkowy-jednofazowy-licznik-energii-mid-40a-modbus-rs485-nfc-7m-24-8-230-0210/p/0001-00014-52628

https://www.tim.pl/dwukierunkowy-trojfazowy-licznik-energii-mid-80a-modbus-rs485-nfc-wielofunkcyjny-7m-38-8-400-0212/p/0001-00015-05993

Liczniki łączymy ze sterownikiem Finder OPTA

https://www.tim.pl/programowalny-przekaznik-logiczny-finder-opta-plus-12-24v-dc-rj45-lub-modbus-tcpip-8a-04-9-024-8310/p/0001-00017-15622

Sterownik możemy dowolnie programować czyli w przypadku dużej produkcji energii załączyć lub wyłączyć dane obwody, w momencie zbyt wysokiego napięcia sterownik wyłączy dane obwody, jest również możliwość wysłania alarmów. 

Przykładowe realizacje można znaleźć 

https://opta.findernet.com/pl/

W razie pytań odnośnie konfigracji proszę o kontakt pod mailem 

[email protected]

Zaproponuję może troszeczkę inne rozwiązanie, ale myślę że jest to rozwiązanie od A do Z przygotowane pod sytuację jaka się często zdarza w nasłonecznione dni przy instalacjach fotowoltaicznych. To polskie rozwiązanie i polski producent z aktualizowanym oprogramowaniem na bieżąco. Nie jest to rozwiązanie tanie ale jest całkowicie skrojone na potrzeby fotowoltaiki. A po za tym ma bardzo uniwersalne zastosowanie. Myślę tu o urządzeniu o nazwie EKO-01 firmy Zamel. Monitoruje ono stan sieci i jej napięcia oraz optymalizuje pobór energii w taki sposób żeby maksymalnie wykorzystać możliwości instalacji. Jej niewątpliwa zaletą jest również to, że możemy na bieżąco kontrolować stan pracy całego systemu. Inną zaletą jest to że możemy podłączyć jeszcze inne urządzenia jak bojlery czy ładowarki lub coś co nam przyjdzie do głowy. Urządzenie optymalizuje pracę systemu tak, aby zapobiec wyłączaniu się inwertera i maksymalnie wykorzystać autokonsumpcję. Tutaj zamieszczam link do producenta : https://zamel.io/eko-oze-pv  oraz jeden z rysunków oglądowych. Warto zapoznać się z tym urządzeniem, tym bardziej że dostało sporo nagród i wyróżnień. Może i to nie jest najtańsze rozwiazanie z proponowanych ale jak sie policzy wszystko do kupy i weźmie się pod uwagę niezawodność oraz dedykowalność oraz możliwość pracy z aplikacją, wtedy może to być dobry zakup.

W pytaniu pojawia się określenia "gniazdka 230" z czego (może błędnie) wnioskuję że rozmawiamy o jednofazowym inwerterze PV. W takim przypadku można rozważyć wykonanie automatyki w oparciu o automatyczne przełączniki faz np. AZF-3 lub AZF-4 Pollin wraz z stycznikami lub dodatkowymi przekaźnikami (to rozwiązanie rekomenduję ze względu na większe obciążenie przełączanie np. obwodów gniazd do których nie wiemy jakie aktualnie jest podłączone obciążenie). 

Idea.
W trójfazowej instalacji z jednofazowym falownikiem PV doprowadzamy do sytuacji w której podczas normalnego korzystania z domu fazy są równomiernie obciążone przez odbiorniki energii elektrycznej. Należy zastanowić się, które urządzenia mogą pracować w okresie dużego nasłonecznienia, gdy spodziewamy się wzrostów napięcia powyżej 250 V i potencjalnych wyłączeń instalacji PV. W takiej sytuacji fotowoltaikę podłączamy np. na fazę L3 a obwody L1 i L2 poprzez automatyczne przełączniki faz (z priorytetową fazą L1 - co nie występuje w każdym automatycznym przełączniku faz) do odbiorników. Szczególnym nadzorem musimy objąć fazę L3 na której mamy podłączony jednofazowy falownik PV więc na tej fazie montujemy przekaźnik napięciowy który przy wzroście napięcia w fazie L3 powyżej ustawionej wartości np. 250V rozłączy dwa styki do których podłączone są automatyczne przełączniki faz przez co całe obciążenie jest przerzucane na fazę L3 (nie każdy automatyczny przełącznik faz może współpracować z stycznikami).

Oczywiście do tego układu warto dołożyć przekaźnik czasowy, który spowoduje że przełączenie obciążenia z L1 i L2 będzie na czas minimum 1 minutę (unikniemy kilku sekundowych przełączeń).

Niestety takie rozwiązanie nie jest pozbawione wad. Na przełączanych fazach L1 i L2 wystąpi chwilowy zanik zasilania, który można zniwelować poprzez zastosowanie na fazie L1 i L2 na wybranych urządzeniach lub obwodach (grupie urządzeń) jednofazowych UPS-ów których rolą będzie potrzymanie zasilania przez np. 1 sekundę.

Nie mam czasu dopracować szczegółów więc podrzucam pomysł który może warto rozważyć i przeanalizować dobre i złe strony (może coś znajdziemy co wykaże że pomysł jest zły). Załączam poglądowy schemat jak to można wykonać (to wymaga dopracowania i sprawdzenia czy w schemacie nie popełniłem żadnego błędu).

• https://www.tim.pl/aparatura-elektryczna/przekazniki/przekaznik-kontroli-napiecia
• https://www.tim.pl/automatyczny-przelacznik-faz-16a-250v-th35-azf-3/p/0001-00012-32872
• https://www.tim.pl/automatyczny-przelacznik-faz-z-regulacja-16a-250v-th35-azf-4/p/0001-00012-32873

Włączenie jakiś urządzeń, gdy napięcie wzrośnie powyżej np. 250V nie stanowi problemu i można to wykonać na kilka sposobów np. opisany poniżej przez F&F przekaźnik napięciowy, lub w sposób bardziej zaawansowany z wykorzystaniem przekaźników napięciowych i czasowych, albo można zastosować bardziej zaawansowany układ z wykorzystaniem przekaźników programowalnych np. OPTA, EASY, LOGO itp. Oczywiście czym bardziej zaawansowana automatyka tym drożej, ale i bezpieczniej. 

Na zadane powyżej pytanie nie można jednoznacznie odpowiedzieć mając na względzie dobro użytkownika ponieważ nie wiemy co dokładnie kryje się pod pojęciem "piec elektryczny"? Czy to są grzałki, piec indukcyjny, soniczny, czy kocioł elektrodowy itd.? Dopiero znając rodzaj źródła ciepła jakie chcemy włączać możemy podpowiedzieć w jaki sposób wykonać sterowanie. 

Dlaczego? Wyzwanie polega na tym, że nie wiemy jak często i na jak długie okresy napięcie w sieci wzrasta np. powyżej 250V? Należy pamiętać, że nie każde źródło ciepła (piec) może być często włączany, lub załączany w zbyt krótkich odstępach czasu. Takie działania mogą doprowadzić do poważnego uszkodzenia "pieca". Dodatkowo wyłączanie niektórych rodzajów "piecy" może powodować powstawanie przepięć i należy zastosować odpowiedni ogranicznik przepięć T2 (rodzaj ogranicznika będzie można dobrać gdy poznamy szczegóły instalacji w szczególności układ połączeń: TN-C; TN-S, TT). 

Dodatkowo należy pamiętać, że każdy "piec" ma w sobie termostat utrzymujący temperaturę na określonym poziomie. Do "pieca" podajemy zasilanie i termostat sam steruje włączeniem i wyłączeniem "pieca". Tu powstaje kolejne pytanie, czy "piec" i zamontowany w nim termostat są przystosowane do częstego włączania i wyłączania zasilania? W niektórych przypadkach dodatkowe proste sterowanie "piecem" może doprowadzić do uszkodzenia termostatu.

Jak widać temat tylko pozornie wydaje się prosty a oszczędności wywołane użyciem najprostszych rozwiązań mogą doprowadzić w krótkim okresie do ponoszenia kolejnych i to nie koniecznie małych nakładów finansowych związanych z naprawą "pieca" i likwidacją lub zmianą dodatkowego sterowania. 

Proponuję podać więcej informacji, dobrze przemyśleć temat i wybrać rozwiązanie które pozwoli ograniczyć wyłączanie fotowoltaiki i będzie bezpieczne dla "pieca" i instalacji elektrycznej.

Proponuję przekaźnik CP-721-FPV

W przypadku wykrycia przekroczenia zadanego poziomu napięcia włączy się przekaźnik wyjściowy. Za jego pomocą można załączyć dodatkowy odbiornik.

Opis urządzenia: https://www.fif.com.pl/pl/przekazniki-napieciowe/1357-przekaznik-napieciowy-cp-721-fpv.html

FILM: https://laczynasnapiecie.pl/szkolenia/przekaznik-napieciowy-pv-cp-721fpv-jak-zwiekszyc-autokonsumpcje-i-zapobiegac-wylaczeniu-falownika

ZAKUP: https://www.tim.pl/fotowoltaiczny-przekaznik-napieciowy-1f-na-szyne-150-300v-ac-cp-721-fpv/p/0001-00