Недавно здесь, в Ockenden Towers, у меня была установлена целая крыша солнечных батарей, но, будучи компьютерщиком, я доплатил за что-то немного другое.
Однако сначала я хотел бы кое-что объяснить о солнечных панелях — о проблеме, которую торговый дроид, вероятно, не упомянет: проблема «затенения».
В обычной конфигурации солнечные панели соединены последовательно, поэтому, если в определенное время дня на одну из них падает небольшая тень, это снижает выходную мощность всего массива; если вывод одной панели уменьшается на 50% из-за затенения, вывод всех остальных также уменьшится на 50%. Даже если у вас большая крыша, выходящая на юг, как у меня, есть большая вероятность, что в определенное время дня вы получите затенение от дымохода, дерева или, возможно, соседской пристройки — это большой секрет солнечных фотоэлектрических систем (фотогальваники) промышленность.
Чем больше я узнаю о ZigBee, тем больше убеждаюсь, что это будет важно в будущем.
Решением является то, что называется микроинвертором: вместо того, чтобы соединять все панели последовательно, вырабатывается мощное — потенциально смертельное — постоянное напряжение. к большому «струнному» инвертору, каждая солнечная панель имеет свой собственный микроинвертор постоянного тока в переменный, прикрепленный сзади, так что он работает независимо от других. панели.
На самом деле, в моей собственной установке используются «двойные» микроинверторы, где выход с двух панелей подается на каждую коробку, поэтому я Мне нужно восемь двойных микроинверторов для моих 16 панелей, что значительно более рентабельно, чем иметь по одному на каждую панель. панель. Это означает, что вечерняя тень от моего дымохода, падающая на одну панель, разрушит только эту пару панелей, а не весь массив.
Это только одно преимущество микроинверторов, другое — ожидаемый срок их службы: они должны прослужить 25 лет; типичный струнный инвертор необходимо будет заменять каждые пять-десять лет. Но мое внимание привлекла не их невосприимчивость к затенению и не их долговечность; это была система мониторинга. Каждый из имеющихся у меня микроинверторов Enecsys содержит небольшой передатчик 2,4 ГГц, а в моем доме есть Блок «шлюз», который получает сигналы от микроинверторов и загружает их в центральную систему мониторинга, управляемую компания.
Одна из причин, по которой я стремился использовать микроинверторы Enecsys в своей солнечной фотоэлектрической установке, заключается в том, что технология была разработана в Кембриджском университете, где компания выделилась из отдела Инжиниринг. Enecsys была основана профессором кафедры и парой его аспирантов, а также яркой искрой из соседней бизнес-школы. Хотя сейчас это глобальная проблема с международными покровителями, его местное происхождение было важным фактором в моем решении о покупке.
ZigBee-сеть
Связь между микроинверторами и блоком шлюза осуществляется через сеть ZigBee — интересную технологию с любопытным названием. Стоит сделать небольшое отступление, чтобы изучить, что это такое, что оно делает и как оно это делает.
ZigBee использует очень маломощные радиомодули (0 дБ или 1 мВт) для передачи данных с относительно низкой скоростью 250 Кбит/с и был разработан с нуля для использования в таких приложениях, как коммутация, сигнализация и аналогичные задачи, которые отправляют небольшие и нечастые всплески данные.
Я полагаю, что в будущем мы увидим гораздо больше ZigBee из-за его чрезвычайной экономичности: его однокристальный радиоприемники уже маломощны, но что умно, так это то, как они просыпаются, отправляют свои данные, а затем снова засыпают. снова. В то время как устройству Bluetooth обычно требуется около двух или трех секунд, чтобы проснуться, система ZigBee делает это примерно за 30 мс, и ей не нужно быть в эфире все время - он спроектирован так, что его передатчики могут отправлять данные только тогда, когда это необходимо, без какой-либо постоянной фоновой несущей сигнал. Его низкое энергопотребление важно для проекта микрогенерации, где мощность, необходимая для контроля и управления системой, должна быть сведена к минимуму.
Система работает в диапазоне ISM (2,4 ГГц), но из-за малой мощности и нечастых всплесков данных работает с минимальными затратами. помехи наряду с другими пользователями этого диапазона, такими как Wi-Fi и Bluetooth — на самом деле, я не заметил никакого ухудшения моего беспроводного соединения. пропускная способность.
ZigBee может работать в ячеистой конфигурации, но, насколько я понимаю, система Enecsys использует простую динамическую звездообразную конфигурацию, в которой все узлы взаимодействуют напрямую со шлюзом.
Это довольно длинная коммуникационная цепочка: панели подают свой выход на микроинверторы; затем они отправляют данные мониторинга на шлюз; шлюз, в свою очередь, загружает эти данные на серверы Enecsys, где они преобразуются в красивые графики, таблицы и циферблаты, а затем загружаются на мой компьютер или в приложение на моем iPhone или iPad.
Тем не менее, несмотря на этот длинный путь данных, я вижу, что графическое представление моих панелей обновляется довольно часто: если солнце внезапно закрывается большим облаком, и веб-сайт, и приложение обычно показывают эффект в течение 30 секунд или так. Это позволяет легко оптимизировать использование генерируемой энергии, включая энергоемкие нагрузки, такие как посудомоечные и стиральные машины, только тогда, когда крыша вырабатывает много бесплатной электроэнергии.
Я действительно впечатлен системой, и то, что началось просто как упражнение по получению прибыли от моих инвестиций, в то время как также быть экологичным и спасать планету, превратился в мини-кейс по использованию беспроводных данных и онлайн-мониторинга. системы. Чем больше я узнаю о ZigBee, тем больше убеждаюсь, что он будет важен в будущем, особенно в таких областях, как домашняя автоматизация, беспроводные системы сигнализации и беспроводные пульты дистанционного управления.
