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Use o Excedente Solar para Aquecer Água e Economizar Eletricidade | IAMMETER

Use o Excedente Solar para Aquecer Água e Economizar Eletricidade

O Sistema de Controle de Aquecedor Fotovoltaico (PV) da IAMMETER ajuda os utilizadores de energia solar a usar mais excedente solar dentro de casa, em vez de exportá-lo para a rede com uma tarifa de alimentação baixa.

Com um medidor de energia IAMMETER e o Controlador de Potência Wi-Fi WPC3700, o sistema pode ajustar dinamicamente a potência de um boiler elétrico ou aquecedor de água de acordo com o excedente solar em tempo real.

O objetivo é simples:

  • Reduzir a importação da rede
  • Reduzir a exportação solar de baixo valor
  • Aumentar o autoconsumo solar
  • Reduzir as contas de eletricidade
  • Melhorar o retorno do sistema solar fotovoltaico doméstico

Esta aplicação é o próximo passo natural após configurar um sistema de monitorização solar fotovoltaico doméstico. A monitorização informa quando existe excedente solar. O controle do aquecedor fotovoltaico ajuda a usar esse excedente de energia.

Vídeo Demonstração: WPC3700 a Funcionar com WEM3050T

WEM3050T e WPC3700 controle de excedente solar


1. Porque o Controle do Excedente Solar é Importante

Muitos sistemas solares fotovoltaicos exportam energia solar não utilizada para a rede durante o dia. Em muitos mercados, a tarifa de alimentação é muito inferior ao preço da eletricidade comprada à rede.

Por exemplo:

  • Preço da eletricidade da rede: 0,25 AUD/kWh
  • Tarifa de alimentação: 0,05 AUD/kWh

Neste caso, usar 1 kWh de excedente solar dentro de casa pode valer muito mais do que exportá-lo.

É por isso que aumentar o autoconsumo é frequentemente uma das formas mais práticas de reduzir as contas de eletricidade após instalar energia solar.

As cargas controláveis de alto valor típicas incluem:

  • Boilers elétricos de água
  • Tanques de água quente
  • Aquecedores de imersão
  • Outras cargas de aquecimento resistivas dentro da faixa de potência do WPC3700

2. Como Funciona o Sistema de Controle do Aquecedor Fotovoltaico

A configuração padrão da IAMMETER utiliza:

A lógica de controle baseia-se na potência da rede:

  1. O medidor IAMMETER mede se a casa está a importar eletricidade da rede ou a exportar excedente solar.
  2. Quando há excedente solar disponível, o WPC3700 aumenta a potência do boiler/aquecedor.
  3. Quando a casa começa a importar da rede, o WPC3700 reduz ou pausa a potência do boiler/aquecedor.
  4. O sistema mantém o boiler a usar o máximo de excedente solar possível, evitando importação desnecessária da rede.

Princípio de controle solar fotovoltaico WPC3700


3. Dispositivos Necessários

Dispositivo Função
WEM3050T Mede a importação/exportação da rede e fornece dados de potência em tempo real
WPC3700 Ajusta dinamicamente a potência da carga resistiva
Boiler elétrico ou aquecedor de água Consome o excedente solar como calor útil
IAMMETER-Cloud, Home Assistant, Node-RED ou API Camada opcional de monitorização e automação

O sistema também pode funcionar com outros medidores IAMMETER se estes fornecerem os dados de potência da rede em tempo real necessários. O WEM3050T é comummente utilizado porque é económico e flexível para monitorização solar doméstica.

Antes de utilizar esta aplicação, certifique-se de que o seu sistema de monitorização solar consegue identificar corretamente a importação e exportação da rede. Para detalhes de configuração, consulte:


4. Compatibilidade Importante de Cargas

O WPC3700 foi projetado para controlar cargas resistivas ajustando a potência de saída.

As cargas adequadas incluem:

  • Boilers elétricos de água
  • Aquecedores de imersão
  • Tanques de água quente resistivos
  • Outras cargas de aquecimento resistivas dentro da faixa de potência nominal do WPC3700

Não utilize o WPC3700 para controlar diretamente:

  • Compressores de bombas de calor
  • Cargas de motores
  • Aparelhos acionados por inversor
  • Cargas que necessitam de operação com tensão/frequência fixa

Para cargas não resistivas, utilize um método de controle concebido para esse tipo de equipamento. Se não tiver a certeza se a sua carga é adequada, confirme com um eletricista qualificado ou com o fabricante do equipamento antes da instalação.


5. Exemplo de Controlo: Boiler Alimentado por Excedente Solar

Assuma que uma casa tem um sistema solar fotovoltaico e um boiler elétrico.

Sem controle do aquecedor fotovoltaico:

  • Parte da energia solar é exportada para a rede durante o dia
  • O boiler pode continuar a usar eletricidade da rede noutros momentos
  • A taxa de autoconsumo solar permanece baixa

Com controle do aquecedor fotovoltaico:

  • O IAMMETER deteta o excedente solar
  • O WPC3700 aumenta a potência do boiler quando há excedente
  • O WPC3700 reduz a potência do boiler quando a importação da rede começa
  • Mais energia solar é convertida em água quente

Isto pode transferir o consumo de energia do boiler da eletricidade da rede para o excedente solar.

Antes

Antes do controle do aquecedor fotovoltaico

Depois

Depois do controle do aquecedor fotovoltaico


6. Cálculo de Poupança

A poupança depende principalmente de:

  • Consumo de energia do boiler
  • Quanta energia do boiler pode ser transferida para o excedente solar
  • Preço da eletricidade da rede
  • Tarifa de alimentação

Uma estimativa simples é:

Poupança diária = energia transferida x (preço da eletricidade da rede - tarifa de alimentação)

Exemplo:

  • Consumo diário de energia do boiler: 10 kWh
  • Contribuição solar antes do controle: 50%
  • Contribuição solar depois do controle: 100%
  • Energia transferida: 5 kWh/dia
  • Tarifa de alimentação: 0,05 AUD/kWh
  • Preço da eletricidade da rede: 0,25 AUD/kWh
Poupança diária = 5 x (0,25 - 0,05) = 1 AUD/dia
Uso diário do boiler Proporção solar antes Proporção solar depois Preço da rede Tarifa de alimentação Poupança diária estimada
10 kWh 50% 100% 0,25 0,05 1 AUD
20 kWh 30% 100% 0,25 0,05 2,8 AUD

O resultado real depende do seu perfil de geração solar, consumo de água quente, tarifa de alimentação, preço da eletricidade da rede e condições locais de ligação.


7. Modos de Operação

O WPC3700 pode ser utilizado de várias formas, dependendo do seu sistema.

Modo Automático com Medidor IAMMETER

Esta é a configuração padrão de controle do aquecedor fotovoltaico IAMMETER.

O medidor IAMMETER mede a potência da rede, e o WPC3700 ajusta a potência do boiler/aquecedor de acordo com o excedente solar disponível.

Modo MQTT / Home Assistant / Node-RED

Tanto os medidores IAMMETER como o WPC3700 suportam integração aberta. Utilizadores avançados podem construir lógica de controle personalizada no Home Assistant ou Node-RED.

Exemplos:

  • Aquecer água apenas durante as horas diurnas
  • Iniciar o controle apenas quando a exportação fotovoltaica excede um limite
  • Adicionar condições de temperatura ou horário
  • Visualizar o excedente solar e a potência do boiler num painel de controlo inteligente

Saiba mais:

Modo de Integração via API

Programadores e integradores de sistemas podem controlar o WPC3700 diretamente através da sua API.


8. Como Isto se Enquadra no Fluxo de Trabalho Solar da IAMMETER

O controle do aquecedor fotovoltaico não substitui a monitorização solar. Baseia-se numa monitorização precisa.

Fluxo de trabalho recomendado:

  1. Monitorize a produção solar, o consumo doméstico, a importação e exportação da rede.
  2. Identifique quando há excedente solar disponível.
  3. Utilize o WPC3700 para transferir cargas resistivas adequadas para o excedente solar.
  4. Acompanhe o autoconsumo e as poupanças de eletricidade ao longo do tempo.

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9. Resumo

O Sistema de Controle de Aquecedor Fotovoltaico da IAMMETER ajuda os utilizadores de energia solar a passar da monitorização passiva para a otimização ativa de energia.

Ao combinar a monitorização da potência da rede em tempo real com o controle de potência do WPC3700, os utilizadores podem aquecer água com excedente solar, aumentar o autoconsumo e reduzir os custos de eletricidade da rede.

Para casas com um sistema solar fotovoltaico, um boiler elétrico adequado e uma tarifa de alimentação baixa, esta pode ser uma das formas mais diretas de transformar dados de monitorização solar em poupanças reais.

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