Cum sa iti monitorizezi energia produsa prin panouri solare? – Smart Nation

IIntroducere

 

Progresul rapid al tehnologiei reprezinta atat o provocare, cat si o oportunitate in raport cu dezvoltarea umanitatii. Din punct de vedere economic, procesele tehnologice au avut impact major asupra cresterii volumului productiei si au inlocuit fara indoiala forta de munca neproductiva. Totusi, tehnologia a aparut ca urmare a unei nevoi esentiale a societatii de a-si valorifica resursele, dar si timpul disponibil prin inlocuirea efortului depus in demersul activitatilor de rutina cu sisteme automate care sa eficientizeze, per ansamblu, traiul. Schimbarile climatice, instabiliatea economica sau atentia sporita la nivel global pentru cauzele sociale si mediu au determinat ceea ce numim astazi “energie verde”. Interesul pentru acest tip de energie a crescut semnificativ de-a lungul timpului, dobandind din ce in ce mai multa insemnatate datorita impactului diminuat al acesteia asupra mediului asociat generarii energiei conventionale, dar totodata si datorita independentei energetice. Acest articol isi propune sa explice pe scurt cum este produsa energia prin panouri solare si cum poate fi foarte usor monitorizata si gestionata de catre proprietarul unui astfel de sistem.

 

Teorie

 

Una dintre metodele prin care se poate produce energie verde este prin folosirea unui sistem care are la baza panouri solare fotovoltaice. Un panou solar este in principal alcatuit din mai multe celule fotovoltaice solare, legate in serie sau in paralel. Acestea au scopul de a absoarbe o parte din lumina care ajunge pe ele (fotoni) si de a transforma cantitatea de energie din foton in electron, care ulterior va fi transformata in electricitate. Astfel, energia poate fi mai apoi “inmagazinata” in acumulatori sau folosita instantaneu.

 

 

Celula fotovoltaica

 

La randul lor, pentru a produce mai multa energie, panourile solare sunt legate in serie sau in paralel, formand astfel sisteme mai mari de productie a energiei electrice. Este important de stiut faptul ca energia electrica se produce numai cat timp panoul este expus la lumina. De asemenea, panourile solare au un randament mai mare daca sunt orientate corect, mai exact la un unghi de inclinare perpendicular cu Soarele la mijlocul zilei.

 

 

Panouri solare

 

Totusi, trebuie sa stii faptul ca panourile solare reprezinta doar o componenta a unui intreg sistem care transforma lumina astfel incat sa poti beneficia de energie electrica verde, mai exact sa iti poti alimenta aparatele din casa cu energia pe care o produci. Si pentru ca suntem intr-un secol al tehnologiei, trebuie sa stii ca exista si sisteme inteligente de automatizare a casei cu ajutorul carora poti gestiona si monitoriza energia produsa prin panouri solare. Un astfel de sistem functioneaza asemenea unui UPS cand detecteaza o cadere de tensiune a retelei electrice nationale. El se conecteaza la internet si poate fi controlat de la orice computer sau smartphone. In aceeasi masura, sistemul are capacitatea de a stoca datele istorice in cloud. Un astfel de dispozitiv este alcatuit dintr-o serie de componente care au ca scop transformarea energiei, provenita de la panourile fotovoltaice, in curent alternativ. Pe partea de hardware avem nevoie de un controller de incarcare, un acumulator plumb-acid, un invertor de tensiune, o placa de dezvoltare Arduino, un modul Ethernet, un senzor de temperatura, un afisaj LCD, 2 senzori de monitorizare a curentului, 2 butoane de tipul push-button si un divizor rezistiv pentru monitorizarea tensiunii pe bateria de acumulatori, Controller-ul de incarcare este de fapt un regulator de tensiune si/sau curent care previne incarcarea excesiva a acumulatorului. La acesta sunt mai departe conectate la acumulator si invertorul, care transforma curentul continuu de 12V in curent alternativ 230V pentru a putea fi folosit in locuinta. Rolul acumulatorului este de a inmagazina, pe termen scurt, energia electrica. Pe langa aceasta va fi nevoie de Arduino. Arduino este o placa de dezvoltare open-source folosita pentru a monitoriza datele de la senzori, care, cu ajutorul modulului Ethernet, pot fi trimise automat in platforma devicehub.net. Totodata, in cazul in care nu avem conexiune la internet, aceste date pot fi afisate pe ecranul LCD. Senzorii de monitorizare a curentului sunt legati intre borna pozitiva a  acumulatorului – conectorul plus al controller-ului – Arduino, respectiv o borna a invertorului – conectorul controller-ului – Arduino. Pe acumulator este pus un senzor de temperatura pentru a monitoriza caldura acestuia. Partile componente ale sistemului, precum si interactiunea dintre acestea sunt reprezentate schematic in imaginea de mai jos.

 

 

Schema bloc sistem inteligent automatizare monitorizare energie alternative