Sistema de energia – Villa Adriana

  • Arquitetura

 

O sistema de energia de Villa Adriana é composto de 6 blocos:

B1. Off-Grid Luzes externas

B2. Direto Bomba piscina

B3. Off-Grid Back-up

B4. Off-Grid inversor hibrido

B5. ON-Grid Microinversor

B6. Distribuidora EDP

No diagrama cada bloco explicita seus componentes e suas interligações no sistema, o objetivo é gerenciar/controlar, de forma integrada, o sistema de energia via Home Assistant e EspHome.

  • B1 – Descrição

O bloco é constituído por 8 painéis “Canadian CS6K-270” de 270Wp cada. Eles estão interligados de forma a estabelecer dois conjuntos iguais de 4 painéis. Cada conjunto tem cada 2 painéis interligados em série e por sua vez interligados em paralelo. Cada conjunto alimenta um controlador “Controlador de Carga MPPT Epsolar Tracer-4210A 40A 12/24V” através de um stringbox de proteção. Os 2 controladores fazem a carga de um banco de baterias constituído de 6 baterias estacionarias “Moura Solar 12MS234” de 220Ah cada. Estas baterias estão interligadas
de forma a obter um banco de 24V (dois conjuntos (cj1 e cj2) em série de três baterias em paralelo cada um, balanceados por equalizador). Os controladores estão interligados ao banco de baterias através do stringbox de proteção de forma invertida entre eles (um controlador alimenta o + do cj1 e o – do cj2 e o outro controlador alimenta o – do cj1 e o + do cj2). Ao banco de baterias está ligado, via um disjuntor DC de 80A, um “Inversor Senoidal Epsolar SHI2000-22 – 2000VA / 24Vcc / 220Vca” que alimenta os refletores LED do jardim (610W) em 220Vca. O monitoramento deste sistema é feito através de duas Partes: P1 e P2, com comunicação endereçada, via Xbee, entre um “Arduino Mega 2560 Rev3” (P1) e um “Arduino Uno” (P2). P1 está junto às placas e baterias e P2 está remoto na residência. P1 gerencia e liga/desliga os refletores externos segundo determinados algoritmos parametrizados por P2. Um ESP32 (EspHome) junto ao Mega 2560 e interligado a ele, via porta serial, comanda o acionamento dos refletores via celular e também comanda o ligamento/desligamento de todos os refletores quando a sirene instalada na lateral da residência é ativada/desativada. Um outro ESP32 (EspHome), junto aos dois controladores e inversor ligados a um concentrador RS485 via suas saídas RS485, faz a coleta de todos os dados via Modbus e os transfere via EspHome/HomeAssistant ao celular.