Artur van den Biggelaar z Holandii zbudował w pełni zautomatyzowany domowy system energetyczny oparty na dwóch trójfazowych, autonomicznych falownikach solarnych PowMr 12 kW typu all-in-one, panelach solarnych o mocy 4 500 Wp oraz wykonanym samodzielnie magazynie energii o pojemności 64 kWh (8 × 4 ogniwa pryzmatyczne LiFePO4 320 Ah 3,2 V) do pracy poza siecią — całość jest monitorowana i sterowana za pomocą Home Assistant.
System działa bez ręcznej ingerencji, nieustannie optymalizując moment ładowania z sieci na podstawie cen energii, a jednocześnie koordynując produkcję energii solarnej i magazynowanie energii w akumulatorach, aby zapewniać efektywne zasilanie domu przez całą dobę.
Domowy akumulator LiFePO₄ DIY o pojemności 64 kWh
Sercem tego autonomicznego systemu magazynowania energii o pojemności 64 kWh jest w pełni samodzielnie wykonany domowy akumulator LiFePO4, zaprojektowany i zbudowany przez Artura. Całą ramę wykonał od podstaw, wykorzystując płyty Trespa na panele szafy i półki, aby zapewnić dużą wytrzymałość mechaniczną oraz lepszą odporność ogniową niż w przypadku standardowych materiałów drewnopochodnych.
Akumulator składa się z 32 pryzmatycznych ogniw LiFePO4 o parametrach 320 Ah i 3,2 V, podzielonych na dwa niezależne pakiety 16S o napięciu około 48 V każdy — są to te same ogniwa 320 Ah, które w opisie systemu ujęto jako 8 × 4 ogniwa.
Podzielenie samodzielnie wykonanego pakietu litowego na dwa niezależne pakiety ułatwia zarządzanie, konserwację i zabezpieczenie domowego magazynu energii. Każdy pakiet ma własny system BMS JK z monitorowaniem temperatury, może być niezależnie włączany i wyłączany oraz jest chroniony dedykowanym bezpiecznikiem 150 A. Pakiety połączono miedzianymi przewodami o przekroju 50 mm², aby ograniczyć spadki napięcia i bezpiecznie obsługiwać wysokie natężenie prądu.
Praktyczne wskazówki dotyczące wykonania takiego domowego akumulatora LiFePO4 DIY można znaleźć także w filmach PowMr na YouTube poświęconych montażowi ogniw pryzmatycznych i autonomicznym systemom magazynowania energii.
Jak Home Assistant automatyzuje pracę dwóch falowników PowMr
Oba falowniki PowMr przesyłają dane operacyjne na żywo do Home Assistant za pośrednictwem interfejsów komunikacji Wi-Fi, tworząc jedno centrum monitorowania całego domowego systemu energetycznego pracującego poza siecią.
Home Assistant nieustannie śledzi moc wyjściową instalacji fotowoltaicznej, napięcie akumulatorów i stan naładowania (SOC), pobór energii z sieci, moc obciążenia gospodarstwa domowego oraz tryb pracy każdego falownika, a także pobiera lokalne dane o cenach energii, aby sterować automatyzacją.
Logika sterowania opiera się na zasadzie redukcji obciążenia w godzinach szczytu i zwiększania poboru w godzinach doliny cenowej: w okresach niskich cen system priorytetowo ładuje akumulator DIY z sieci; w okresach wysokich cen — lub gdy produkcja energii solarnej jest wysoka — ogranicza pobór z sieci i wykorzystuje energię solarną oraz rozładowywanie akumulatora do zasilania domu.
Ponieważ oba falowniki działają według tych samych reguł Home Assistant, system porównuje wartości progowe, uruchamia zmiany ładowania i rozładowywania oraz stale sprawdza stan urządzeń — dzięki czemu układ z dwoma falownikami działa automatycznie, bez ręcznej ingerencji.
1,5 roku później: nadal działa bez zarzutu
Ten autonomiczny domowy system energetyczny PowMr działa już od około 1,5 roku. Nie obyło się bez drobnego dostrajania, jednak oba trójfazowe falowniki solarne typu all-in-one, akumulator LiFePO4 DIY i powiązane komponenty nadal są w bardzo dobrym stanie.
Ten okres eksploatacji pokazuje, że automatyzacja Home Assistant i sprzęt do magazynowania energii mogą przez długi czas niezawodnie współpracować. Dla Artura to coś więcej niż udany projekt DIY: to domowy system energetyczny zaprojektowany z myślą o nieprzerwanej pracy.
