RAPORT DE CERCETARE INTERMEDIAR NR. 2

PROIECT „SMART BUILDING. SMART CITY.”

ACADEMIA OAMENILOR DE ȘTIINȚĂ DIN ROMÂNIA (AOSR)

SISTEM FOTOVOLTAIC OFFGRID de 2,9kW MPPT, 3kW putere in invertor si 10kWh capacitate de stocare

Coordonator proiect: Prof. Univ. Paul STERIAN

Autor: Dr. Ing. Vladimir TANASIEV

Septembrie 2018

CUPRINS

1. ASPECTE GENERALE 4

2. STUDIU DE CAZ: SISTEM FOTOVOLTAIC OFF-GRID INSTALAT ÎN LABORATORUL CASA PASIVĂ 5

3. PANOURILE FOTOVOLTAICE POLICRISTALINE SCHOT POLYTM 2,9 KW 7

4. INVERTORUL ȘI ÎNCĂRCĂTORUL MULTI PLUS / QUATTRO 48V /3000 W/35-50/50 120V 8

5. BATERIA DE STOCARE AGM CU CICLU PROFUND (DEEP CYCLE) (12V 190AH C10) 11

6. SISTEMUL DE CONTROL COLOR GX 16

7. SUBIECTE DE CERCETARE ȘI PERSPECTIVE DE DEZVOLTARE 19

1. Aspecte generale

Sistemul energetic global funcționează având la bază idea că oferta trebuie să respecte cererea. Consumatorii –întreprinderile și gospodăriile – sunt utilizatori pasivi ai puterii, plătind pentru a folosi ceea ce doresc atunci când doresc. Însă, acest lucru creează un sistem ineficient care nu poate fi ajustat pe perioadele de vârf ale cererii de energie electrica.

In ultimul deceniu, dezvoltarea tehnologică a condus la proliferarea modelelor de afaceri cu economie partajată, care au oferit o remodelare semnificativă a industriilor stabile într-o perioadă de timp destul de scurtă.

In sectorul energetic, promovarea principiilor economie bazata pe bunuri pe care cetățenii le împart (sharing economy) permite creșterea eficienței energetice și flexibilitatea răspunsului la cerere. Aceste obiective pot fi implementate prin instalații de generare distribuită (de exemplu, solar pe acoperiș) și stocarea distribuită (de exemplu, baterii, termostate inteligente, pompe de căldură). În consecință, este nevoie de cercetări privind disponibilitatea familiilor de a îmbrățișa tehnologiile de producere a macrogenerării regenerabile.

O astfel de idee pune în prim plan mai mulți factori de motivare pentru dezvoltarea prosumer-ilor. În ansamblu, se poate sublinia faptul că înțelegerea preferințelor consumatorilor referitor la tehnologiile care se bazează pe SRE (și anume posibilitatea și voința de a plăti) și, în special, a tehnologiilor de macrogenerare devine și mai importantă pentru a justifica politicile publice de promovare a RES în vederea atingerii obiectivelor dezvoltării durabile și diminuarea schimbărilor climatice.

Clădirile autonome energetic şi / sau de mare eficiență energetică pe lângă avantajele din punct de vedere al confortului aduse beneficiarului, întrunesc automat şi normativele europene care intră în vigoare începând cu anul 2013. Aceste normative se referă la:

• obligativitatea unei componente de eficiență energetică a clădirii.

• obligativitatea utilizării energiilor regenerabile pentru respectiva clădire.

O clădire rezidențială care întrunește aceste normative are un consum energetic pentru încălzire între 40 şi 20 KWh / metru pătrat / an, adică aproximativ de 10 ori mai mic decât o clădire “normală”. De asemenea, tot pentru întrunirea normativelor, aceste clădiri trebuie să producă energie din surse regenerabile care să acopere minim 10% din energia primară calculată a clădirii.

Prețul unei clădiri autonome energetic este cu aproximativ 30% mai mare decât prețul unei clădiri identice, fără tehnologiile care o fac autonomă. Aceste procente sunt valabile pentru clădirile care sunt gândite încă din faza de proiect drept clădiri autonome energetic. Sistemele fotovoltaice rezidențiale (sub 100kW) pot fi de 3 tipuri:

• On-grid – sistem care debitează energia în sistemul energetic național.

• Off-grid – sistem care acumulează energia şi o folosește local.

• Mixt – sistem care şi debitează energia în sistemul național dar, la alegere o poate şi înmagazina şi folosi local.

Sistemele fotovoltaice off-grid reprezintă una dintre cele mai promițătoare surse de conversie a energiei solare in energie electrică. Comparativ cu sursele neregenerabile aceste sisteme prezintă următoarele avantaje:

• Generează energie electrica

• Reprezintă o tehnologie non-poluanta, nu are impact direct asupra mediului

• Necesită întreținere minimă

• Au o durată de viață extinsă (peste 20 ani)

• Nu produc zgomot în utilizare

• Pot fi instalate cu ușurință

• Se pot instala fără autorizații și avize

Sistemul Off-Grid este dedicat în special locuințelor neracordate la rețeaua națională, putând fi utilizat și în locuințele racordate la rețeaua națională, ca sistem de back-up sau pentru reducerea costurilor cu factura de energie electrică. Modul de funcționare al unui sistem fotovoltaic off-grid Panourile fotovoltaice convertesc lumina soarelui prin efect fotoelectric în energie electrică de curent continuu. Chargerul controlează nivelul de încărcare al bateriilor. Energia electrică înmagazinată în baterii este transformată în energie electrică de curent alternativ cu ajutorul invertorului și în funcție de configurația sistemului poate alimenta diverși consumatori.

2. Studiu de caz: Sistem fotovoltaic OFF-GRID instalat în laboratorul Casa Pasivă

Sistemul fotovoltaic Off-Grid este o centrală electrică autonomă care permite consumatorilor funcționarea independent de furnizorii externi de energie electrică. Obiectivul principal al acestui sistem este crearea și stocarea energiei solare în acumulatori, care permit utilizarea curentului electric atât ziua cât și noaptea. Schema de principiu a sistemului off-grid instalat in Laboratorul Casa Pasiva este prezentat in Figura 1. Sistemul off-grid instalat la Laborator Casa Pasiva cuprinde:

- O grupare de panouri fotovoltaice cu o putere totală instalată de 1.45kW - Invertor Quattro 48/3000/35-50/50 120V - 4 buc acumulator cu gel 12V/200A - Controler Color Gx

Fig. 1. Schema de principiu a sistemului off-grid instalat in Laboratorul Casa Pasiva, din Facultatea de Energetica.

3. PANOURILE FOTOVOLTAICE POLICRISTALINE SCHOT POLYTM 2,9 kW

Pe acoperișul Casei Pasive Est si Vest sunt montate două grupări a câte 13 panouri fotovoltaice având o putere totală instalată de 2,9kW. Caracteristicile electrice ale panourilor PV sunt prezentate în Tabelul 1. In Tabelul 2 sunt prezentate caracteristicile mecanice ale acestora.

Tabel 1. Caracteristici electrice ale panourilor fotovoltaice SCHOTT POLYTM

Mărime Unitate masură Valoare

Putere maximă (Pmax) kW 2,9 Tensiune la putere nominală V 29,7

Intensitatea electrică la putere nominală

A 7,41

Tensiunea de mers în gol (Voc)

V 36,5

Curentul de scurtcircuit (Isc) A 8,15

Eficiența modulului % 15

Tabel 2. Caracteristici mecanice ale panourilor fotovoltaice

Caracteristici Valoare

Număr celule înseriate 60 (6×10)

Dimensiuni 1685mm x 993mm x 50mm Greutate 23kg

Geam protector 4mm low-iron solar glass

Rama Aluminiu anodizat

4. INVERTORUL ȘI ÎNCĂRCĂTORUL MULTI PLUS / QUATTRO 48V /3000 W/35-50/50 120V

Invertorul Multiplus este un invertor cu unda sinusoidală pură și un încărcător complex de

acumulatori ce caracterizează tehnologia de încărcare adaptabilă, și un comutator de c.a. de mare viteză, într-o singură închidere compactă. Alături de aceste funcții primare, Multiplus-ul prezintă numeroase caracteristici avansate. Ieșirea principală are funcționalitate neîntreruptă. Invertorul off-grid alimentează consumatorii locali, transformând puterea electrică produsă de panourile fotovoltaice, dar și pe cea stocată în acumulatori din curent continuu în curent alternativ.

În cazul unei defecțiuni la rețeaua electrică când puterea de susținere sau puterea generatorului este scăzută Invertorul Multiplus preia furnizarea la consumatorii conectați. Acest lucru se întâmplă atât de repede (în mai puțin de 20 milisecunde) încât calculatoarele și alte echipamente electronice vor continua să funcționeze fără întreruperi. Cea de-a doua ieșire funcționează doar când sursa de curent alternativ este disponibilă la una dintre intrările MultiPlus.

Consumatorii care nu descarcă acumulatorul, precum un încălzitor de apă, de exemplu, pot fi conectați la această ieșire (a doua ieșire este disponibilă la modelele cu capacitate de 3kVA şi mai mult).

Pe lângă conectarea în paralel a invertoarelor pentru instalații solare, trei unități din același model pot fi configurate pentru o ieșire trifazica. Dar conectarea nu se limitează aici: pana la 6 seturi de 3 unități pot fi conectate în paralel pentru un invertor mare de 75 kW/90 kVA și o capacitate de încărcare mai mare de 2000 A. Astfel se obține cea mai mare capacitate de alimentare.

MultiPlus este un încărcător foarte puternic de acumulator. Prin urmare, va utiliza foarte mult curent de la generator sau de la sistemul off-grid (aproape 10A per 5kVA Multi la 230V c.a.). Prin Multi Control Panel poate fi setat un curent maxim pentru generator sau sistemul off-grid. MultiPlus va lua apoi în considerare alți consumatori de curent alternativ şi va folosi ceea ce este în plus pentru încărcare, prevenind astfel supraîncărcarea generatorului sau a alimentării de la rețeaua electrica.

Invertorul MultiPlus este prevăzut cu functia PowerAssist. Această caracteristică duce principiul PowerControl la o dimensiune suplimentară. Acesta permite ca MultiPlus să suplimenteze capacitatea sursei alternative. În cazul în care puterea de vârf este adesea necesară doar pentru o perioadă limitată, MultiPlus se va asigura că energia insuficientă de la sistemul off-grid sau de la generator este imediat compensată de acumulator. În cazul în care sarcina se reduce, puterea de rezervă este utilizată pentru a reîncărca acumulatorul. Caracteristici principale Curent de încărcare de mare putere, selectabil Gamă largă de intrare c.c. Gama de tensiune de intrare selectabilă pentru aparatele de uz casnic și calculatoarele personale Compatibil cu tensiunea rețelei

Suprasarcină și protecție la scurtcircuit Design inteligent de încărcător pentru optimizarea performanțelor bateriei

Tabelul 3. Caracteristici invertor cu charger Victron Energy MultiPlus

Caracteristica Unitate de măsură Valoare

Puterea AC la 25C VA 3000

Puterea AC la 25C W 2400

Puterea AC la 40C W 2200

Puterea AC la 65C W 1700

Puterea maximă W 6000 Putere fără sarcină W 25

Putere fără sarcină în modul AES

W 20

Putere fără sarcină în modul căutare

W 12

Tensiunea de intrare Vca 187-265

Tensiunea de ieșire V 230 2%

Tensiunea de intrare Vcc 38-66

Frecvența Hz 50 0,1%

Curent de încărcare de la rețea

A 35

Eficiență maximă % 95

Temperatura de operare C De la -40 pana la +65

Dimensiune mm 363x258x218 Greutate kg 18

Sinusoidă pură

Configurarea sistemului

În cazul unei utilizări autonome, când setările trebuie să fie schimbate, acest lucru se poate face în doar câteva minute, printr-o procedură de setare a comutatorului DIP. Aplicațiile în paralel şi trifazice pot fi configurate prin software-ul VE.Bus Quick Configure şi VE.Bus System Configurator software. Aplicațiile fără conectate la rețea, cu rețea interactivă şi auto-consum, care implică invertoare conectate la rețea şi/sau încărcătoare solare MPPT pot fi configurate cu Asistenți (software dedicat pentru aplicații specifice). Controlul şi monitorizarea pe amplasament

Pentru control și monitorizare pe amplasament sunt disponibile mai multe opțiuni: Monitor acumulator, panou Multi Control, panou Ve.Net Blue Power, panou Color Control, smartphone sau tabletă (Bluetooth Smart), laptop sau calculator (USB sau RS232).

Controlul şi monitorizarea la distanță Victron Ethernet Remote, Victron Global Remote şi Color Control Panel. Datele pot fi stocate şi afișate gratuit pe site-ul nostru VRM (Victron Remote Management). Configurarea de la distanță Când sunt conectate la Ethernet, sistemele cu un panou Color Control pot fi accesate şi setările pot fi modificate. ÎNCĂRCĂTOR BATERIE STOCARE

Tabelul 4. Caracteristici încărcător baterie de stocare Victron Energy MultiPlus Caracteristica Unitate de măsură Valoare

Domeniul tensiunii de intrare Vca 187-265

Frecvența de intrare Hz 45-65 Tensiune de intrare „absorbție”

Vcc 57,6

Tensiune de intrare „stabilizare”

Vcc 55,2

Mod de stocare Vcc 52,8

Curent de încărcare acumulator incintă

A 35

Curent de încărcare acumulator demarator

A 4

Senzor de temperatură acumulator

da

5. BATERIA DE STOCARE AGM cu ciclu profund (DEEP CYCLE) (12V 190Ah C10)

Bateria de stocare are rolul de a stoca energia electrică produsă de panourile fotovoltaice în timpul zilei, care nu a fost utilizată, urmând ca aceasta să fie folosită ulterior în functie de nevoi. În Figura 2 este ilustrată bateria de stocare utilizată în sistemul off-grid instalat la Laboratorul Casa Pasivă din cadrul Facultății de Energetică.

Bateriile de stocare sunt de tip AGM (Absorptive Glas Mat) care reprezintă o tehnologie avansată plumb-acid cu separator din fibră de sticlă. O baterie AGM este sigură şi nu prezintă scurgeri, chiar dacă se întâmplă să se spargă. Aceasta are o durată de viață proiectată de 7-10 ani. Gama AGM are o rezistență internă scăzută, motiv pentru care este convenabil de folosit în cazul unor aplicații ce necesită curent de sarcină mare, cum este cazul invertoarelor, propulsoarelor, vinciurilor şi la pornirea motoarelor.

Deși din punct de vedere al electrolitului sunt similare cu bateriile cu gel, bateriile AGM aparțin clasei lichid, iar tensiunea și algoritmul de încărcare sunt aceleași ca și pentru bateriile clasice. Gama GEL oferă cel mai bun ciclu al durabilității şi are cea mai lungă durată de viaţă. Utilizarea materialelor cu un grad ridicat de puritate şi a armăturilor din calciu şi plumb asigură un grad scăzut de autodescărcare a bateriilor AGM şi GEL, ceea ce înseamnă că, pe parcursul unor lungi perioade de timp, nu se vor descărca. Au borne plate din cupru, cu găuri filetate M8, care asigură cel mai bun contact posibil şi elimină necesitatea unor conectori. Bateriile respectă normativele CE şi UL, având carcasele confecționate din ABS şi sunt livrate de Victron Energy cu o garanţie de 2 ani în întreaga lume.

Principala caracteristică tehnică a bateriei AGM, spre deosebire de cele convenționale este posibilitatea de a lucra în regim de descărcare profundă. Ele pot da energie electrică o perioadă lungă de timp (ore sau chiar zile) până la starea în care rezerva de energie scade la 20-30% din valoarea inițială. După încărcare acumulatorul își reface aproape complet capacitatea operațională. Desigur, astfel de situații nu pot trece fără urme, dar baterile AGM de astăzi pot rezista pana la 600 sau mai multe cicluri de descărcare profundă. In plus bateria AGM are o tensiune de auto descărcare foarte mică. O baterie încărcată neconectată poate stoca energie pentru o perioadă lungă de timp. De exemplu, timp de 12 luni de nefuncționare nivelul bateriei scade la doar 80% din cel inițial. Aceste caracteristici sunt realizate nu numai datorita tehnologiei AGM. La fabricarea de baterii AGM sunt folosite materiale mai scumpe cu proprietăți speciale: electrozii sunt făcuți din electrozi de plumb ultra pur si mai groși, electrolitul este acid sulfuric de înaltă puritate. De aceea prețul bateriilor AGM este mai mare decât cele standard.

Fig. 2. Bateria de stocare de tip AGM Victron Energy utilizată de sistemul off-grid instalat la Laboratorul Casa Pasivă.

Tabel 3. Caracteristici fizice ale bateriei de stocare Caracteristici Valoare

Lungime [mm] 518

Lățime [mm] 274

Înălțime [mm] 242

Greutate [kg] 60,3

Tabel 4. Specificații tehnice ale bateriei de stocare

Mărime Valoare Tensiunea nominală [V] 12

Capacitatea nominală [Ah] la C10 190

Separator AGM

Electrolit Acid sulfuric; calitate analitica

Auto-descărcare < 2,5% pe lună la 20C

Standarde respectate IEC 61056; IEC 61427; IEC 60896

Robinet de evacuare Unidirecțional cu auto-etanșare Sistem de degazare Central

Materialul capacului Polipropilenă

Caracteristici de descărcare a bateriei Capacitatea nominală a bateriilor Victron AGM se referă la descărcarea de 20 de ore, cu alte cuvinte: un curent de descărcare de 0,05 C. Capacitatea nominală a bateriilor Victron Tubular Plate Long Life se referă la o descărcare de 10 ore. Capacitatea efectivă scade odată cu creșterea curentului de descărcare (vezi tabelul 6). Reducerea capacității va fi și mai rapidă în cazul unei sarcini constante de putere, cum este invertorul. Rata de auto-descărcare este mai mică de 2% pe lună la 20 ° C. Auto-descărcarea se dublează pentru fiecare creștere a temperaturii cu 10 ° C. Astfel, bateriile Victron VRLA pot fi păstrate timp de până la un an fără reîncărcare, dacă sunt păstrate în condiții de temperatură scăzută.

Tabelul 5. Capacitate efectivă în funcție de timpul de descărcare Timp de descărcare (curent constant)

Valoarea tensiunii [V]

AGM ‘Deep Cycle’ [%]

20 ore 10,8 100

10 ore 10,8 92

5 ore 10,8 85

3 ore 10,8 78 1 ora 9,6 65

30 min. 9,6 55

15 min. 9,6 42

10 min. 9,6 38

5 min. 9,6 27

5 secunde 8 C

Tabelul 6. Performanța de descărcare a bateriilor la 25°C

Timpul de descărcare 15 min 1 ora 5 ore 10 ore 100 ore

Tensiunea de descărcare [V] 9,60 9,60 10,20 10,80 10,80

Capacitatea de descărcare [Ah] 95 135 175 190 220

Constantă de descărcare a puterii [W] 4200 1560 410 220 25,5

Capacitatea de rezervă la 25 A 430 min / 180 Ah

Tabelul 7. Factorul de corecție al capacității de descărcare a bateriei

Temperatura -20°C -10°C 0°C 10°C 20°C 40°C

Factorul de corecție 0,50 0,70 0.83 0,91 0,97 1,04

Tabelul 8. Condiții de încărcare ale bateriei de stocare

Curentul constant de încărcare [A] Interval: 0,1-0,2 C10

Tensiunea constantă de încărcare [V]

Interval: 14,10-15,10 (Recomandat: 14,40 V)

Tensiunea de încărcare in modul float [V]

13,62 (2,27 Vpc) voltage per cell la 20°C

Factorul de corecție al temperaturii Sub 20°C: +0,018 V/block/°C; peste 20°C: -0,018 V/block/°C

Modul de încărcare float Recomandat: max 0,1C10A/13,62 V (2,27 Vpc)

Moduri de funcționare ale ciclurilor de încărcare

Recomandat: max 0,2C10A/14,40 V (2,40 Vpc) Reîncărcare Ah: cel puțin 15% din Ah din descărcarea anterioara

Bateriile de tip AGM deep cycle au performanțe excelente la curent ridicat și, prin urmare, sunt recomandate pentru aplicații de acest tip, cum ar fi pornirea motorului. Datorită construcției lor, bateriile cu gel au o capacitate eficientă mai scăzută la curenții mari de descărcare. Efectul temperaturii asupra duratei de viață a bateriei de stocare Temperatura înaltă are un efect negativ asupra duratei de viață a bateriilor de stocare. Durata de viață a bateriilor Victron în funcție de temperatură este prezentată în tabelul 8.

Tabelul 8. Durata de viață a bateriei Victron pentru proiectare în cazul funcționării “float” Temperatura medie AGM ‘Deep Cycle’

[ani]

20C 7-10

30C 4

40C 2

Efectul temperaturii asupra capacității de stocare a bateriei După cum se poate observa in Figura 3, capacitatea de stocare a bateriei se reduce radical la temperaturi scăzute.

Fig. 3. Efectul temperaturii asupra capacității de stocare a bateriei.

Sistemul de control pentru stocarea energiei electrice (Energy storage sytem – ESS) este o instalație care permite integrarea panourilor fotovoltaice și a bateriilor de stocare și realizarea unei conexiuni cu rețeaua electrica. Atunci când panourile PV produc mai multă energie decât este consumată sau stocată, sistemul ESS va lua decizia ca aceasta să fie direcționată spre rețeaua electrică; iar atunci când se consumă mai multă energie decât este produsă, sistemul ESS va lua decizia ca aceasta să fie cumpărată din rețeaua electrică. De exemplu, 30% din capacitatea de stocare a bateriei poate fi utilizată pentru necesarul de consum și 70% din energia stocată să fie păstrată ca backup în cazul în care în rețeaua electrică apare un defect și nu se mai poate primi energie electrică. Procentul de energie din baterie care este utilizată sau stocată se poate ajusta în funcție de necesități. De exemplu, în zone în care rețeaua electrică are o continuitate scăzută în alimentarea cu energie electrică, bateria poate fi setată ca un procent de 20% din capacitatea sa de stocare să se utilizeze pentru necesarul de consum și 80% să rămână stocată în cazul apariției unui defect în rețeaua electrică. De asemenea, bateriile pot fi menținute încărcate 100%. Numai în cazul apariției unui defect în rețeaua electrică se va utiliza energia electrică stocată ca și soluție de backup. După ce defectul

din rețea este eliminat, bateriile vor fi reîncărcate fie din rețeaua electrică, fie de la panourile fotovoltaice atunci când acestea produc energie electrică.

6. Sistemul de control Color GX

Control Color GX este un centru de comunicare al instalației off-grid care oferă informații rapide la zi și controlul tuturor echipamentelor conectate la acesta. CCGX menține la 0W puterea electrică luată din rețea atunci când este posibil. De asemenea, limitează descărcarea bateriei de stocare astfel încât durata de viată a acesteia să nu fie afectată. Sistemul de control permite accesul on-line și prin aplicații de telefon dedicate utilizând portalul gratuit de management la distantă Victron (VRM) a cărui interfață este ilustrata in Figura 4.

Fig. 4. Interfața portalului de management de la distanță Victron Energy.

Așa cum se poate observa în Figura 4, Color Control GX oferă o imagine de ansamblu instantanee a sistemului off-grid putând vizualiza și urmări în timp real:

- starea de încărcare a bateriei; - consumul curent de energie electrică; - colectarea energiei din PV; - alimentarea cu energie electrică de la rețea / generator.

Managementul de la distanță Victron (VRM) oferă acces complet la comenzile și setările extinse ale tuturor componentelor sistemului care sunt conectate la CCGX sau Venus GX (Figura 5). Aceasta permite utilizatori de la distanță și autentificare de instalare - de oriunde, oricând. Această aplicație puternică oferă, de asemenea, verificări de diagnostic fără probleme și o analiză a informațiilor arhivate.

Fig. 5. Informatii oferite de sistemul de Control Color GX despre sistemul offgrid.

Este disponibilă o funcție a consolei de la distanță. Este ca și cum fața frontală a panoului de control CCGX este purtată pe telefonul personal sau pe alt dispozitiv (Figura 6).

Fig. 6. Vizualizarea parametrilor de funcționare ai sistemului off-grid pe telefonul personal

sau pe alt dispozitiv.

Color Control GX gestionează sistemele de stocare a energiei. Astfel poate păstra bateriile de rezervă la 100%, poate intra în funcțiune în timpul întreruperilor, și poate redirecționa surplusul de energie (solară) spre consumul propriu - economisind bani.

Conexiunea prin Internet a CCGX CCGX se poate conecta la internet atât prin cablu cât și prin Wi-Fi. Pentru conexiune Wi-Fi este necesar un USB pentru Wi-Fi. CCGX nu are un modem intern: nu există slot disponibil pentru sim- card. CCGX se poate updata automat prin conexiunea la internet, atunci când este disponibilă o noua versiune a soft-ului. Are disponibile mai multe limbi pentru meniu: engleză, cehă, germană, spaniolă, franceză, italiană, olandeză, rusă,suedeză, turcă, chineză, arabă.

7. Subiecte de cercetare și perspective de dezvoltare

A. Analiza curbei de sarcină pentru Laborator Casa Pasiva care poate folosi la găsirea soluției

optime cu producție 100% din RES astfel încât schema de consum/producție a energiei electrice produse sau preluate din rețeaua electrica în orele de vârf să conducă la minimizarea costurilor, a emisiilor și la o fiabilitate crescută a sistemului fotovoltaic off-grid.

B. Analiza comparativă a performanței energetice a utilizării unei case conform cerințelor

impuse de UE pentru o Casa Pasivă cu o casa cu zero consum de energie. Se poate evalua consumul anual pentru energia termică, consumul total și consumul de energie primară. În funcție de comportamentul ocupanților și de pofilele de sarcină se pot determina etapele prin care o Casa Pasivă poate deveni o casa cu consum zero de energie, astfel încât să se justifice investiția din punct de vedere tehnico-economic.

C. Determinarea unui algoritm prin care să se faciliteze implementarea tehnologiei IoT

pentru un sistem de control și management unificat pentru toate sistemele de producere și consum a energiei într-o casă cu zero consum de energie.

D. Transformarea Casei Pasive într-o casă inteligentă, și fără consum de energie. O casă inteligentă este cea în care diferitele aparate electrice și electronice sunt conectate la un sistem central de control prin intermediul unui computer, astfel încât acestea să poată fi pornite și oprite în anumite momente (de exemplu, încălzirea poate fi setată să se aprindă automat la ora 6:00 AM pe timp de iarnă) sau dacă se întâmplă anumite evenimente (luminile pot fi setate să se aprindă numai când un senzor fotoelectric detectează că este întunecat). Controlul centralizat al tuturor dispozitivelor din casă se face unificând protocoalele de comunicație ale acestora și prin implementarea tehnologiei Internet of Things. Cu ajutorul unor senzori care transmit diverse informații utile despre funcționarea unui device, prin intermediul unei conexiuni prin internet și a unei aplicații instalate pe un smartphone, se poate realiza controlul de la distanță aducând astfel un confort sporit utilizatorului, o eficiență crescută și performanțe mai bune în funcționare. Informațiile primite de la senzori pot fi utilizate nu numai pentru controlul de la distanță, dar și în acțiunile de mentenanță și reparație, existând posibilitatea prevenirii unor defecțiuni sau a reducerii timpului de indisponibilitate a unui device. Există deja pe piață o serie de servicii care pot să realizeze funcțiile descrise mai sus. Un exemplu este Termostatul inteligent Nest care reprezintă un mod inteligent de a economisi energie în funcție de consum, vreme și alți factori. Acest termostat ajunge să cunoască care este temperatura preferată a utilizatorului când acesta ajunge acasa, se oprește singur, studiază felul în care se încălzește casa, astfel încât să folosească cât mai puține resurse. De asemenea, este prevăzut și cu un sistem de protecție, astfel dacă sunt detectate nivele periculoase de monoxid de carbon, termostatul Nest poate să oprească

centrala. Termostatul Nest este compatibil cu aproape toate sistemele de încălzire: boilere Combi, Domestic, centrale termale Air-source, sisteme Zoned, sisteme de încălzire bazate pe tehnologia OpenTherm, sisteme hydronice. Referințe bibliografice

[1] Niccolò Aste, Massimiliano Manfren, Giorgia Marenzi, Building Automation and Control Systems and performance optimization: A framework for analysis, Renewable and Sustainable Energy Reviews, vol. 75, p. 313-330, 2017

[2] Lorenzo Bottaccioli, Alessandro Aliberti, Francesca Maria Ugliotti, Anna Osello, Enrico Macii, Edoardo Patti, Andrea Acquaviva, Building energy modelling and monitoring by integration of IoT devices and Building Information Models, 2017 IEEE 41st Annual Computer Software and Applications Conference, p. 914-922

[3] Fadi AlFaris, Adel Juaidi, Francisco Manzano-Agugliaro, Intelligent homes’ technologies to optimize the energy performance for the net zero energy home, Energy and Buildings, Volume 153, 15 October 2017, Pages 262-274

[4] Sursă online: ***https://www.victronenergy.com/blog/2018/04/20/multiplus-quattro-inverter-chargers-improved-current-limits/

[5] Sursă online: ***https://www.victronenergy.com/live/ess:ess_mode_2_and_3

[6]Sursă online: ***https://github.com/victronenergy/venus/wiki/sales-pitch

[7] Plan de creştere a numărului de clădiri al căror consum de energie este aproape egal cu zero, sursa online: http://www.mdrap.ro/userfiles/metodologie_calcul_performanta_energetica_iulie2014.pdf