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태양광 잉여 전력을 활용한 온수 가열 및 전기 요금 절약 | IAMMETER

태양광 잉여 전력을 활용한 온수 가열 및 전기 요금 절약

IAMMETER PV 히터 제어 시스템은 태양광 사용자가 잉여 태양광 에너지를 낮은 발전차액 지원금(FIT)으로 계통에 송전하는 대신 가정 내에서 더 많이 사용할 수 있도록 도와줍니다.

IAMMETER 에너지 미터와 WPC3700 Wi-Fi 전력 컨트롤러를 사용하면 시스템이 실시간 태양광 잉여 전력량에 따라 전기 보일러 또는 온수기의 전력을 동적으로 조정할 수 있습니다.

목표는 간단합니다:

  • 계통 전력 소비 감소
  • 저가 태양광 송전 감소
  • 태양광 자가 소비율 증가
  • 전기 요금 절감
  • 가정용 태양광 PV 시스템의 투자 수익률 개선

이 애플리케이션은 가정용 태양광 PV 모니터링 시스템을 구축한 후 자연스러운 다음 단계입니다. 모니터링을 통해 태양광 잉여 전력이 언제 발생하는지 알 수 있습니다. PV 히터 제어는 그 잉여 에너지를 활용하는 데 도움을 줍니다.

동영상 데모: WPC3700과 WEM3050T 연동

WEM3050T 및 WPC3700 태양광 잉여 전력 제어


1. 태양광 잉여 전력 제어가 중요한 이유

많은 태양광 PV 시스템은 낮 동안 사용하지 않은 태양광 에너지를 계통으로 송전합니다. 많은 시장에서 발전차액 지원금(FIT)은 계통에서 구매하는 전력 가격보다 훨씬 낮습니다.

예를 들어:

  • 계통 전력 가격: 0.25 AUD/kWh
  • 발전차액 지원금: 0.05 AUD/kWh

이 경우, 가정에서 1kWh의 잉여 태양광 에너지를 사용하는 것이 송전하는 것보다 훨씬 더 가치가 있을 수 있습니다.

그렇기 때문에 자가 소비율을 높이는 것이 태양광 설치 후 전기 요금을 줄이는 가장 실용적인 방법 중 하나인 경우가 많습니다.

일반적인 고부하 제어 가능 기기에는 다음이 포함됩니다:

  • 전기 온수 보일러
  • 온수 탱크
  • 침수형 히터
  • WPC3700 전력 범위 내의 기타 저항성 가열 부하

2. PV 히터 제어 시스템 작동 방식

표준 IAMMETER 설정은 다음을 사용합니다:

제어 로직은 계통 전력을 기반으로 합니다:

  1. IAMMETER 미터는 가정이 계통에서 전력을 소비하는지 또는 잉여 태양광 에너지를 송전하는지 측정합니다.
  2. 태양광 잉여 전력이 가용할 때 WPC3700은 보일러/히터 전력을 증가시킵니다.
  3. 가정이 계통에서 전력을 소비하기 시작하면 WPC3700은 보일러/히터 전력을 줄이거나 일시 중지합니다.
  4. 시스템은 불필요한 계통 전력 소비를 피하면서 가능한 한 많은 잉여 태양광 에너지를 보일러가 사용하도록 유지합니다.

WPC3700 태양광 PV 제어 원리


3. 필요한 장치

장치 역할
WEM3050T 계통 전력 소비/송전을 측정하고 실시간 전력 데이터 제공
WPC3700 저항성 부하의 전력을 동적으로 조정
전기 보일러 또는 온수기 잉여 태양광 에너지를 유용한 열로 소비
IAMMETER-Cloud, Home Assistant, Node-RED 또는 API 선택적 모니터링 및 자동화 계층

이 시스템은 필요한 실시간 계통 전력 데이터를 제공할 수 있는 경우 다른 IAMMETER 미터와도 함께 작동할 수 있습니다. WEM3050T는 가정용 태양광 모니터링에 비용 효율적이고 유연하기 때문에 일반적으로 사용됩니다.

단상 태양광 시스템용 기성 키트

계통 소비/송전과 인버터 출력을 모두 측정하려는 단상 가정의 경우, WEM2067 + WPC3700 홈 솔라 키트는 이중 채널 태양광 모니터링과 태양광 잉여 온수기 제어를 결합합니다.

이 키트는 단상 계통 연결, 단상 인버터 출력 및 기존 저항성 전기 온수기가 필요합니다. 3상 시스템 또는 히트펌프 온수기에는 적합하지 않습니다.

이 애플리케이션을 사용하기 전에 태양광 모니터링 시스템이 계통 소비와 계통 송전을 올바르게 식별할 수 있는지 확인하십시오. 설정 세부 사항은 다음을 참조하십시오:


4. 중요한 부하 호환성

WPC3700은 출력 전력을 조정하여 저항성 부하를 제어하도록 설계되었습니다.

적합한 부하:

  • 전기 온수 보일러
  • 침수형 히터
  • 저항성 온수 탱크
  • WPC3700 정격 전력 범위 내의 기타 저항성 가열 부하

WPC3700을 다음 용도로 직접 사용하지 마십시오:

  • 히트펌프 압축기
  • 모터 부하
  • 인버터 구동 기기
  • 고정 전압/주파수 작동이 필요한 부하

비저항성 부하의 경우 해당 장비 유형에 맞게 설계된 제어 방법을 사용하십시오. 부하가 적합한지 확실하지 않은 경우 설치 전에 자격을 갖춘 전기 기술자 또는 장비 제조업체에 확인하십시오.


5. 제어 예시: 태양광 잉여 전력으로 구동되는 보일러

가정에 태양광 PV 시스템과 전기 보일러가 있다고 가정합니다.

PV 히터 제어 없음:

  • 낮 동안 일부 태양광 에너지가 계통으로 송전됨
  • 보일러가 다른 시간에도 계통 전력을 계속 사용할 수 있음
  • 태양광 자가 소비율이 낮게 유지됨

PV 히터 제어 사용:

  • IAMMETER가 태양광 잉여 에너지를 감지
  • 잉여 전력이 있을 때 WPC3700이 보일러 전력을 증가시킴
  • 계통 소비가 시작되면 WPC3700이 보일러 전력을 감소시킴
  • 더 많은 태양광 에너지가 온수로 전환됨

이를 통해 보일러 에너지 소비를 계통 전력에서 태양광 잉여 전력으로 전환할 수 있습니다.

이전

PV 히터 제어 이전

이후

PV 히터 제어 이후


6. 절감액 계산

절감액은 주로 다음에 따라 달라집니다:

  • 보일러 에너지 소비량
  • 보일러 에너지를 태양광 잉여 전력으로 전환할 수 있는 양
  • 계통 전력 가격
  • 발전차액 지원금(FIT)

간단한 추정:

일일 절감액 = 전환된 에너지 x (계통 전력 가격 - 발전차액 지원금)

예:

  • 일일 보일러 에너지 소비량: 10kWh
  • 제어 전 태양광 기여율: 50%
  • 제어 후 태양광 기여율: 100%
  • 전환된 에너지: 5kWh/일
  • 발전차액 지원금: 0.05 AUD/kWh
  • 계통 전력 가격: 0.25 AUD/kWh
일일 절감액 = 5 x (0.25 - 0.05) = 1 AUD/일
일일 보일러 사용량 제어 전 태양광 비율 제어 후 태양광 비율 계통 전력 가격 발전차액 지원금 예상 일일 절감액
10kWh 50% 100% 0.25 0.05 1 AUD
20kWh 30% 100% 0.25 0.05 2.8 AUD

실제 결과는 태양광 발전 프로필, 온수 사용량, 발전차액 지원금, 계통 전력 가격 및 현장 배선 상태에 따라 달라집니다.


7. 작동 모드

WPC3700은 시스템에 따라 여러 방식으로 사용할 수 있습니다.

IAMMETER 미터를 사용한 자동 모드

이것은 표준 IAMMETER PV 히터 제어 설정입니다.

IAMMETER 미터가 계통 전력을 측정하고 WPC3700이 가용한 태양광 잉여 전력에 따라 보일러/히터 전력을 조정합니다.

MQTT / Home Assistant / Node-RED 모드

IAMMETER 미터와 WPC3700 모두 개방형 통합을 지원합니다. 고급 사용자는 Home Assistant 또는 Node-RED에서 사용자 정의 제어 로직을 구축할 수 있습니다.

예:

  • 주간 시간에만 온수 가열
  • PV 송전이 임계값을 초과할 때만 제어 시작
  • 온도 또는 일정 조건 추가
  • 스마트 홈 대시보드에서 태양광 잉여 전력 및 보일러 전력 시각화

자세히 알아보기:

API 통합 모드

개발자 및 시스템 통합자는 WPC3700을 API를 통해 직접 제어할 수 있습니다.


8. IAMMETER 태양광 워크플로우에의 적용

PV 히터 제어는 태양광 모니터링을 대체하는 것이 아닙니다. 정확한 모니터링을 기반으로 구축됩니다.

권장 워크플로우:

  1. 태양광 발전량, 가정 소비량, 계통 소비량 및 계통 송전량을 모니터링합니다.
  2. 태양광 잉여 에너지가 언제 가용한지 식별합니다.
  3. WPC3700을 사용하여 적합한 저항성 부하를 태양광 잉여 전력으로 전환합니다.
  4. 시간 경과에 따른 자가 소비율 및 전기 절감액을 추적합니다.

관련 페이지:


9. 요약

IAMMETER PV 히터 제어 시스템은 태양광 사용자가 수동 모니터링에서 능동적 에너지 최적화로 나아갈 수 있도록 도와줍니다.

실시간 계통 전력 모니터링과 WPC3700 전력 제어를 결합하여 사용자는 잉여 태양광 에너지로 온수를 가열하고, 자가 소비율을 높이며, 계통 전력 비용을 절감할 수 있습니다.

태양광 PV 시스템, 적합한 전기 보일러 및 낮은 발전차액 지원금을 가진 가정의 경우, 이는 태양광 모니터링 데이터를 실제 절감액으로 전환하는 가장 직접적인 방법 중 하나가 될 수 있습니다.

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