Diseño e Implementación de un Sistema de Gestión Energética para una vivienda de 80 m2 que dispone de producción fotovoltaica y de baterías.

Abstract

[ES] El proyecto está orientado a viviendas que cuentan con producción fotovoltaica, conexión a red y baterías, y se implementa en una tarjeta computadora BeagleBone Black (BBB) instalada en el cuadro eléctrico de la vivienda.

Como punto de partida se cuenta con un inversor híbrido de 3 kW con conexiones eléctricas a la red, paneles fotovoltaicos, baterías y cargas. La BBB se comunica con el inversor para solicitar información (tensiones, temperatura, etc) o cambiar su modo de funcionamiento (conexión/desconexión de cargas, etc). Además la BBB mide la tensión y las corrientes en los circuitos de las cargas.

El proyecto consta de dos tareas principales y sus correspondientes funciones:

1. Desarrollo de una página web para el servidor de la BBB y que actuará de interfaz con el usuario. Algunas de sus funciones son: - Monitorización del sistema (tensiones, potencias, etc). - Representación de datos históricos (diario, semanal, etc). - Selección del modo de operación (alimentar las cargas a partir de las baterías o de la red, etc).

2. Gestión energética de la vivienda y toma de decisiones, teniendo en cuenta el precio horario de la energía de la red. Algunas de sus funciones son: - Generación de alarmas. - Uso óptimo de las baterías (duración e instante de los ciclos de carga/descarga). - Identificación de la tarifa óptima.

Finalmente el proyecto incluye la correspondiente normativa y una valoración económica para analizar su viabilidad y calcular el coste del proyecto.

[EN] The project applies to homes with photovoltaic production, electrical grid and batteries, and it is developed for a Beagle Bone Black (BBB) computer card which is installed in the electrical panel of the house.

The project will make use of an existing 3 kW hybrid inverter with connections to electrical grid, photovoltaic modules, batteries and loads. With the use of an ethernet link, the BBB can get information from the inverter (voltages, temperature, etc) or set its mode of operation (connection/disconnection of loads, etc). Moreover, the BBB measures the loads voltage and currents.

The project has two main tasks with the corresponding features.

1. Web page development for the BBB server which will be the user interface. Some of its features are: - System monitoring (voltages, powers, etc). - Historical data plotting (daily, weekly, etc). - Operation mode selection (load feeding from batteries or grid, etc).

2. Home energy management and decision making, taking into account the hourly price of grid energy. Some of its characteristics are: - Alarm triggering. - Optimal use of batteries (instant and charging/discharching time). - Optimal tariff analysis and selection.

Finally, the project includes the corresponding regulation and economical assessment for viability analysis and project costs calculation.