Вдосконалення системи управління гібридної фотоелектричної системи для самоспоживання житлового будинку з регулюванням споживання

Abstract

Мета роботи – удосконалення управління гібридної фотоелектричної системи житлового будинку з кондиціонером та регульованим електричним бойлером для нагрівання води шляхом підвищення ступеню використання енергії фотоелектричної батареї на споживання, розвиток принципів реалізації системи управління енергоспоживанням з використанням прогнозу. Аналіз можливостей застосування кондиціонера при різних температурах повітря та генерації фотоелектричної батареї за статистичними даними. Аналіз температурних режимів бойлера з урахуванням енергоспоживання кондиціонера та характеру зміни його потужності у часі. Використання комп’ютерного моделювання для оцінювання результатів. Розроблено структуру блоку регулювання потужності бойлеру з вирівнюванням споживання в часі та алгоритм управління температурним режимом бойлеру за прогнозом генерації фотоелектричної батареї та температури повітря. Розвинуто спосіб реалізації регулювання потужності бойлеру з вирівнюванням графіку загальної потужності споживання в часі. Розвинуто принцип реалізації системи управління енергоспоживанням з використанням прогнозу температури повітря та генерації фотоелектричної батареї для завдання температурних режимів бойлеру. Це сприятиме підвищенню використання енергії фотоелектричної батареї та зменшенню споживання електроенергії з мережі. Отримані рішення є основою для проектування фотоелектричних систем для самоспоживання приватних будинків в разі застосування електричного бойлеру в системі забезпечення теплою водою та кондиціонеру.

Improving the management of a hybrid photovoltaic system of a residential building with air conditioning and an adjustable electric boiler for heating water by increasing the degree of use of photovoltaic battery energy for consumption, developing the principles of implementing an energy management system using forecasting. Analysis of using possibilities an air conditioner at different air temperatures and photovoltaic battery generation using statistical data. Analysis of boiler temperature conditions, taking into account the energy consumption of the air conditioner and the nature of its power changes over time. Using computer modeling to evaluate results. The structure of the boiler power regulation block with consumption equalization in time and the algorithm for controlling the boiler temperature mode based on the photovoltaic battery generation forecast and the air temperature has been developed. A method for implementing boiler power regulation with leveling the graph of total power consumption over time has been developed. The principle of implementing an energy management system using air temperature forecast and photovoltaic battery generation to set boiler temperature conditions has been developed. This will help to increase the utilization of PV energy and reduce the consumption of electricity from the grid. The obtained solutions are the basis for the design of photovoltaic systems for self-consumption of private houses in the case of using an electric boiler in the providing warm water system and air conditioning.