´ˇ ˇedn´ı ˇ Vyˇ sˇ s´ı odborna skola, Str skola, ´ pr ˇ´ıpravy Centrum odborne
´ PRACE ´ ABSOLVENTSKA Mˇ eˇ ric´ı centr´ ala fotovoltaick´ e elektr´ arny prostˇ rednictv´ım programovateln´ eho automatu AMiT
´ ı, 2016 Sezimovo Ust´
Autor: Jakub Koˇ zich
i
Prohl´ aˇ sen´ı Prohlaˇsuji, ˇze jsem svou absolventskou pr´aci vypracoval samostatnˇe a pouˇzil jsem pouze podklady (literaturu, projekty, SW atd.) uveden´e v pˇriloˇzen´em seznamu.
´ ı dne V Sezimovˇe Ust´ podpis
ii
Podˇ ekov´ an´ı ˇ R´ad bych podˇekoval vedouc´ımu absolventsk´e pr´ace Ing. V´aclavu Sediv´ emu a konzultantovi Zbyˇ nku Zapletalovi za poskytnut´ı cenn´ ych rad a pomoci pˇri tvorbˇe t´eto pr´ace. Rovnˇeˇz bych chtˇel podˇekovat Ing. Jiˇr´ımu Roubalovi, Ph.D za konzulace textov´e ˇc´asti a za uˇziteˇcn´e rady kolem prostˇred´ı LaTeX, veden´ı ˇskoly za poskytnut´ı financ´ı a sv´ ym rodiˇc˚ um a sv´e sestˇre za podporu pˇri studiu.
iii
Anotace Tato abslovenstk´a pr´ace se zab´ yv´a sn´ım´an´ım a vyhodnocov´an´ım fyzik´aln´ıch veliˇcin na fotovoltaick´e elektr´arnˇe, kter´e jsou pot´e zobrazeny prostˇrednictv´ım webov´ ych str´anek. V pr´aci m˚ uˇzete nal´ezt popis a v´ yznam jednotliv´ ych ˇc´ast´ı fotovoltaick´e elektr´arny. D´ale je zde shrnut typ a zapojen´ı jednotliv´ ych sensor˚ u. V posledn´ı ˇc´asti pr´ace jsou struˇcnˇe pops´any jednotliv´e pouˇzit´e programy a programy v nich vytvoˇren´e. V pˇr´ıloze A, kter´a je na DVD, jsou vytvoˇren´e programy, technick´a dokumentace k jednotliv´ ym ˇc´astem fotovoltaick´e elektr´arny a dokumentace k pouˇzit´ ym sensor˚ um.
Kl´ıˇ cov´ a slova: FVE, PLC, AMiNi4DS, AWEB, Sunny Portal, webov´e str´anky, AMiT, sensor, program, PC
Annotation This absolvent thesis is about scanning the physical quantities of the photovoltaic power plant (PV system). You can find these measured physical quantities on a website. An explanation of every individual part of the PV system can be also found in this work. Furthermore there is a list, summarized by type and connection of the individual sensors. The last part briefly describes the various programs used to create another programs. The source codes and the technical documentation of every individual part of the PV system and used sensors are located in the appendix A on the DVD.
Key words: PV system, PLC, AMiNi4DS, AWEB, Sunny Portal, website, AMiT, sensor, program, PC
iv
Obsah Seznam pouˇ zit´ ych symbol˚ u
vii
Seznam obr´ azk˚ u
viii
´ 1 Uvod
1
2 Fotovoltaick´ a elektr´ arna
3
2.1
Historie fotovoltaick´eho jevu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3
2.2
Popis jednotliv´ ych ˇc´ast´ı FVE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5
3 Rozˇ s´ıˇ ren´ı mˇ eˇ ric´ıho komplexu FVE 3.1
Pouˇzit´e sensory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
11
3.1.1
Sensor Sensit Ni 1000 TG8
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
11
3.1.2
Sunny Sensor Box . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Napˇet’ov´ y sensor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
12
3.1.3 3.2 3.3
3.4
11
14
Instalace kabel´aˇze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ˇ ıdic´ı syst´em PLC AMiNi4DS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . R´
15
3.3.1
Programovateln´ y automat AMiNi4DS . . . . . . . . . . . . . . . .
16
3.3.2
AWEB - webov´ y server
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
17
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
18
Tvorba program˚ u
16
3.4.1
Tvorba programu v DetStudio
. . . . . . . . . . . . . . . . . . .
18
3.4.2
Tvorba programu ve ViewDet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
19
3.4.3
Tvorba programu v AWDet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
20
4 Z´ avˇ er
21
Literatura
22
A Obsah pˇ riloˇ zen´ eho DVD
I v
B Pouˇ zit´ y software
II
ˇ C Casov´ y pl´ an absolventsk´ e pr´ ace
III
D Sch´ ematick´ a zapojen´ı
IV
E Rozpoˇ cet projektu
VI
vi
Seznam pouˇ zit´ ych symbol˚ u Symbol
V´ yznam
Jednotka
f
frekvence
Hz
i
elektrick´ y proud
A
R
odpor
Ω
t
ˇcas
s
u
elektrick´e napˇet´ı
V
intenzita z´aˇren´ı
Wp
vii
Seznam obr´ azk˚ u 2.1
´ ı II . . . . . . . . . . . . . . . . . Fotovoltaick´a elektr´arna v Sezimovˇe Ust´
4
2.2
5
2.3
Fotovoltaick´ y jev . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ˇ ıdic´ı syst´em FVE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . R´
5
2.4
Komponenty FVE
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6
2.5
Backup Syst´em . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7
2.6
Komponenty FVE
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8
2.7
Sunny Web Box . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8
2.8
Sunny Portal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9
2.9
Komponenty FVE
3.1
Sensor Sensit Ni 1000 TG8
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
10
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
12
Graf teploty panelu a intenzity z´aˇren´ı sn´ıman´e Sunny Sensor Boxem . . 3.3 Sch´ema napˇet’ov´eho sensoru . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.4 Um´ıstˇen´ y napˇet’ov´ y sensor v akumul´atorovnˇe . . . . . . . . . . . . . . .
13 14
3.5
Um´ıstˇen´ı pouˇzit´e kabel´aˇze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
15
3.6
Pouˇzit´e PLC AMiNi4DS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
16
3.7
Popis vstup˚ u a v´ ystup˚ u PLC AMiNi4DS . . . . . . . . . . . . . . . . . .
17
3.8
AWEB - webov´ y server . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
17
3.9
Zobrazen´e hodnoty promˇenn´ ych na displeji . . . . . . . . . . . . . . . . .
18
3.2
3.10 PC archiv vytvoˇren´ y ve ViewDetu
15
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
19
3.11 Webov´e str´anky vytvoˇren´e prostˇrednictv´ım AWDet . . . . . . . . . . . .
20
D.1 Sch´ema zapojen´ı sensor˚ u
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
IV
D.2 Instalace kabel´aˇze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
V
viii
Kapitola 1 ´ Uvod S rostouc´ı populac´ı se kaˇzd´ ym rokem neust´ale zvyˇsuje spotˇreba elektrick´e energie. Vˇetˇsina t´eto energie poch´az´ı z tepeln´ ych a jadern´ ych elektr´aren. U tepeln´ ych elektr´aren doch´az´ı pˇri v´ yrobˇe energie ke zneˇciˇstˇen´ı ˇzivotn´ıho prostˇred´ı. Naˇstˇest´ı je zde mnoho dalˇs´ıch zdroj˚ u, odkud se d´a ˇcerpat. Vezmˇeme si tˇreba takov´e Slunce, kter´e je pro ˇclovˇeka do jist´e m´ıry neomezen´ ym zdrojem energie. Mezi alternativn´ımi zdroji v´ yroby elektrick´e energie se v dneˇsn´ı dobˇe nejrychleji rozv´ıj´ı pr´avˇe fotovoltaika, o kter´e bude v n´asleduj´ıc´ım odstavci pojedn´ano. Princip fotovoltaick´e elektr´arny (FVE) spoˇc´ıv´a v pˇr´ım´e pˇremˇenˇe sluneˇcn´ıho z´aˇren´ı, kter´e dopad´a na plochu panel˚ u a d´ıky nim se zmˇen´ı na elektrickou energii. Ta je pot´e poˇ moc´ı stˇr´ıdaˇce pˇremˇenˇena na stˇr´ıdav´ y proud, kter´ y je d´al dod´av´an do rozvodn´e s´ıtˇe (CEZ, 2016). D´ıky Backup Syst´emu, kter´ y elektr´arna zahrnuje, jsou vyroben´e pˇrebytky elektˇriny ukl´ad´any do akumul´ator˚ u, odkud jsou prioritnˇe odeb´ır´any dle potˇreby. Napˇr´ıklad pˇri pˇripojen´ı dalˇs´ıch spotˇrebiˇc˚ u, nebo ve veˇcern´ıch hodin´ach, kdy jiˇz FVE nezvl´adne pokr´ yt spotˇrebu spotˇrebiˇc˚ u. Stav fotovoltaick´e elektr´arny, kter´a se nach´az´ı v prostorech pavi´ ı II lonu E Vyˇsˇs´ı odborn´e ˇskoly, Stˇredn´ı ˇskoly, Centra odborn´e pˇr´ıpravy v Sezimovˇe Ust´ byl pˇred z´asahem autora n´asleduj´ıc´ı: kompletnˇe postaven´a a oˇziven´a FVE, na webob´ ych str´ank´ach Sunny Portal bylo k n´ahlednut´ı, jak´ y je aktu´aln´ı v´ ykon elektr´arny, celkov´e mnoˇzstv´ı vyroben´e energie, eliminace CO2 a celkov´ y v´ ydˇelek pˇenˇez. K tˇemto v´ ypoˇct˚ um jsou vyuˇz´ıv´any dva elektromˇery. C´ılem t´eto pr´ace je vybaven´ı FVE o dalˇs´ı sensory. Konkr´etnˇe se jedn´a o sensory sn´ımaj´ıc´ı teplotu na panelech, bateri´ıch a venkovn´ı teplotu, d´ale sensor pro sn´ım´an´ı intenzity z´aˇren´ı a napˇet’ov´ y sensor na bateri´ıch. Dalˇs´ım krokem je vytvoˇren´ı programu pro 1
´ KAPITOLA 1. UVOD
2
z´ısk´av´an´ı v´ ystupn´ıch hodnot ze sensor˚ u prostˇrednictv´ım programu DetStudio. Pomoc´ı programu AWDet byly vytvoˇreny webov´e str´anky, kde jsou veˇsker´e sn´ıman´e veliˇciny zobrazeny online. V posledn´ı byla vytvoˇrena vizualizaˇcn´ı ˇc´ast v programu ViewDet, kde jsou hodnoty sn´ıman´ ych veliˇcin zobrazeny grafy. Struktura t´eto pr´ace, kter´a je napsan´a v LATEX 2ε 1 (Schenk, C., 2016) je n´asleduj´ıc´ı. V kapitole 2 je ˇcten´aˇr obezn´amen s principem FVE a jej´ımi jednotliv´ ymi ˇc´astmi. Kapitola 3 obsahuje jednotliv´e typy pouˇzit´ ych sensor˚ u a jejich instalaci. D´ale se zde ˇcten´aˇr dozv´ı o pouˇzit´em ˇr´ıdic´ım syst´emu a o vytvoˇren´ı program˚ u. Poslen´ı kapitola 4 obsahuje zhodnocen´ı t´eto pr´ace. V pˇr´ıloze je k nahl´ednut´ı obsah pˇriloˇzen´eho DVD, pouˇzit´ y software, ˇcasov´ y pl´an absolventsk´e pr´ace, sch´ematick´a zapojen´ı. V posledn´ı pˇr´ıloze je rozpoˇcet projektu.
1 A LT
EX 2ε is an extension of LATEX which is a collection of macros for TEX. TEX is a trademark of the American Mathematical Society
Kapitola 2 Fotovoltaick´ a elektr´ arna V t´eto kapitole bude uvedeno nˇeco m´alo o historii fotovoltaiky. Je zde vysvˇetleno, co si pˇredstavit pod pojmem FVE a na jak´em principu funguje. V samotn´em konci kapitoly budou struˇcnˇe pops´any jednotliv´e ˇc´asti FVE.
2.1
Historie fotovoltaick´ eho jevu
Prvn´ı fotovoltaick´ y jev byl zpozorovn´an jiˇz v roce 1839 Alexandrem Edmondem Becquerelem1 spolu s jeho otcem Antoinem C´esarem Becquerelem, ale trvalo zhruba 120 let neˇz se zaˇcal prakticky vyuˇz´ıvat. Z´asadn´ı zlom nastal aˇz pˇri rozvoji polovodiˇcov´e techniky. Nejvhodnˇejˇs´ım materi´alem pro v´ yrobu fotovoltaick´ ych panel˚ u je kˇrem´ık, kv˚ uli pomˇernˇe vysok´e pˇremˇenˇe energie z´aˇren´ı. S n´astupem kosmonautiky zaˇc´atkem 60. let doˇslu k rozs´ahlejˇs´ımu vyuˇzit´ı fotovoltaiky. Sluneˇcn´ı ˇcl´anky jsou hlavn´ımi zdroji elektrick´e energie ve vesm´ıru pro r˚ uzn´e vesm´ırn´e stanice ˇci pr˚ uzkumn´e sondy. Dalˇs´ım d˚ uvodem pro rozvoj fotovoltaiky byla celosvˇetov´a ropn´a krize, kter´a nastala v 70. letech minul´eho stolet´ı. V dneˇsn´ı dobˇe se fotovoltaick´e ˇcl´anky pouˇz´ıv´aj´ı t´emˇeˇr vˇsude, poˇc´ınaje napajen´ım jednoˇ duch´ ych zaˇr´ızen´ı jako kalkulaˇcka aˇz po velik´e fotovoltaick´e elektr´arny (CEZ, 2016). 1
Obr´azek pˇrevzat z webov´ ych str´ anek Danfoss (https://micro.magnet.fsu.edu/)
3
´ ELEKTRARNA ´ KAPITOLA 2. FOTOVOLTAICKA
4
Fotovoltaick´ a elektr´ arna Fotovoltaick´a elektr´arna je komplex sol´arn´ıch panel˚ u, stˇr´ıdaˇc˚ u a dalˇs´ıch podp˚ urn´ ych prvk˚ u. Rozd´ıl mezi r˚ uzn´ ymi elektr´arnami se vˇetˇsinou projevuje v mnoˇzstv´ı vyroben´e energie, ale jedn´a se o stejn´ y princip - energie vyroben´a dopadem sluneˇcn´ıho z´aˇren´ı na fotovoltaick´e panely se ve stˇr´ıdaˇci pˇremˇen´ı na stˇr´ıdav´ y proud, kter´ y je pot´e dod´an do s´ıtˇe o kmitoˇctu 50 Hz. Podle zp˚ usobu dod´an´ı energie do elektrorozvodn´e s´ıtˇe rozliˇsujeme tyto ˇ ´ Sola ´rn´ı, 2016): 3 z´akladn´ı zp˚ usoby (Cesk a • ostrovn´ı s´ıt’ ( z´asobuje jen dom´acnost ˇci nˇejak´ y objekt bez pˇripojen´ı do elektrorozvodn´e s´ıtˇe), • pˇripojen´ı na s´ıt’ samostatnou pˇr´ıpojkou, • pˇripojen´ı s Backup Syst´emem.
´ ı II Obr´azek 2.1: Fotovoltaick´a elektr´arna v Sezimovˇe Ust´
Princip fotovoltaick´ eho ˇ cl´ anku Fotovoltaick´ y ˇcl´anek pracuje na stejn´em principu jako polovodiˇcov´a dioda. Hlavn´ı ˇc´ast´ı je tenk´a kˇrem´ıkov´a destiˇcka s vodivost´ı P. K n´ı je ve v´ yrobˇe pˇrid´ana tenk´a vrstva polovodiˇce typu N. Obˇe tyto vrstvy jsou od sebe oddˇeleny tzv. P-N pˇrechodem. Pˇri
´ ELEKTRARNA ´ KAPITOLA 2. FOTOVOLTAICKA
5
osvˇetlen´ı ˇcl´anku vznikne na polovodiˇci typu N fotoelektrick´ y jev a d´ıky tomu se v polovodiˇci z krystalov´e mˇr´ıˇzky zaˇcnou uvolˇ novat z´aporn´e elektrony. Na P-N pˇrechodu se vytvoˇr´ı elektrick´e napˇet´ı, kter´e dosahuje u kˇrem´ıkov´ ych ˇcl´ank˚ u velikosti zhruba 0,5 V. Energie 2 ˇ dopadaj´ıc´ıho svˇetla se ve ˇcl´anku mˇen´ı na elektrickou energii (CEZ, 2016).
Obr´azek 2.2: Fotovoltaick´ y jev
2.2
Popis jednotliv´ ych ˇ c´ ast´ı FVE
Tato podkapitola obsahuje veˇsker´e komponenty fotovoltaick´e elektr´arny a backup syst´emu. Kaˇzd´ y komponent zde bude struˇcnˇe pops´an. V pˇr´ıpadˇe z´ajmu jsou bliˇzˇs´ı informace a parametry k nalezen´ı na DVD v pˇr´ıloze A.
ˇ ıdic´ı syst´em FVE Obr´azek 2.3: R´ 2
ˇ Obr´azek FV jevu pˇrevzat z webov´ ych str´anek firmy CEZ (http://www.cez.cz/)
´ ELEKTRARNA ´ KAPITOLA 2. FOTOVOLTAICKA
6
Fotovoltaick´ y panel Sharp ND-R245A5 Tento vysoce v´ ykonn´ y fotovoltaick´ y panel je vyroben z polykrystalick´ ych kˇrem´ıkov´ ych sol´arn´ıch ˇcl´ank˚ u s jednotkov´ ym v´ ykonem 245 Wp a u ´ˇcinnost´ı 14,9 %. Panel je sloˇzen z 60 fotovoltaick´ ych ˇcl´ank˚ u, kter´e jsou s´eriovˇe spojeny do jednoho modulu. Ve v´ ysledku dosahuje napˇet´ı pˇri jmenovit´em v´ ykonu 30,9 V (Sharp, 2016). FVE obsahuje 18 fotovoltaick´ y panel˚ u3 , kter´e jsou po dev´ıti kusech zapojeny do dvou sekc´ı.
Mˇ eniˇ c Sunny Boy 4000 TL Fotovoltaick´e panely vytv´aˇrej´ı stejnosmˇern´ y proud. Aby bylo moˇzn´e s vyrobenou elektrickou energi´ı d´ale pracovat, je nejprve potˇreba zmˇenit stejnosmˇern´ y proud na stˇr´ıdav´ y a napˇet´ı upravit tak, aby bylo stejn´e jako syst´emov´e napˇet´ı rozvodn´e s´ıtˇe. Mˇeniˇc 4 pro fotovoltaick´ y zdroj zmˇen´ı stejnosmˇern´e napˇet´ı a proud z fotovoltaick´ ych panel˚ u na stˇr´ıdav´e napˇet´ı a proud, kter´e jsou obvykle v rozvodn´e s´ıti (Uef = 230/400 V , f = 50 Hz). Mˇeniˇc m´a mnoho dalˇs´ıch funkc´ı napˇr. ochrann´e funkce, monitoring s´ıtˇe a provozn´ıch u ´daj˚ u (SMA, 2016).
(a) Sharp ND-R245A5
(b) Mˇeniˇc Sunny Boy 4000 TL
Obr´azek 2.4: Komponenty FVE 3 4
Obr´azek FV panelu pˇrevzat z webov´ ych str´anek firmy Sharp (http://www.sharp.cz/) Obr´azek Mˇeniˇce SN4000TL pˇrevzat z webov´ ych str´anek firmy SMA (http://www.sma-czech.com/)
´ ELEKTRARNA ´ KAPITOLA 2. FOTOVOLTAICKA
7
Sunny Backup 2200 Fotovoltaick´e elektr´arny v dom´acnostech vˇetˇsinou v´ yr´ab´ı velk´e mnoˇzstv´ı energie, kterou nejsou uˇzivatel´e v danou chv´ıli schopni spotˇrebovat. Od toho je zde pr´avˇe zm´ınˇen´ y Backup Syst´em, kter´ y ˇr´ıd´ı nab´ıjen´ı, ˇci vyb´ıjen´ı akumul´ator˚ u podle spotˇreby energie.
N´ azorn´ a uk´ azka Backup Syst´ emu V´ yˇse uveden´ y Backup Syst´em 5 m´a mnoho moˇznost´ı nastaven´ı. M˚ uˇze napˇr´ıklad ukl´adat pˇrebyteˇcnou vyrobenou energii do akumul´ator˚ u a nap´ajet jen spuˇstˇen´e spotˇrebiˇce, kter´e vaˇse dom´acnost vyuˇz´ıv´a, zat´ımco jste v pr´aci. T´ımto vyrovn´a vaˇse n´aroky na energie ve dne a v noci. Ve veˇcern´ıch hodin´ach, kdy uˇz FVE nevyr´ab´ı potˇrebnou energii, odeb´ır´a ji z akumul´ator˚ u. Pokud se stane, ˇze dojde k v´ ypadku proudu,vaˇse dom´acnost to nezaznamen´a, protoˇze Backup Syst´em vytvoˇr´ı tzv. mikro offgrid (ostrovn´ı s´ıt) a spotˇrebiˇce budou bez povˇsimnut´ı d´al fugnovat. Toto trv´a cca 20 milisekund.
Obr´azek 2.5: Backup Syst´em
Sunny remote control Toto zaˇz´ızen´ı funguje jako extern´ı ˇr´ıdic´ı jednotka, kter´a umoˇzn ˇuje snadn´e a rychl´e uveden´ı stˇr´ıdaˇce Sunny Backup 2200 do provozu. Obsahuje otoˇcn´e a sign´aln´ı tlaˇc´ıtko, ˇ rˇr´adkov´ kter´e umoˇzn ˇuje snadn´e ovl´ad´an´ı. Ctyˇ y displej zobrazuje v jak´em stavu se fotovoltaick´ y syst´em (FV) nach´az´ı. Nashrom´aˇzdˇen´a data se v Sunny Remote Control6 ukl´adaj´ı na SD kartu (SMA, 2016). 5 6
Obr´azek Backup Syst´emu pˇrevzat z webov´ ych str´anek firmy SMA (http://www.sma-czech.com/) Obr´azek Sunny remote control pˇrevzat z webov´ ych str´anek firmy SMA (http://www.sma-
czech.com//)
´ ELEKTRARNA ´ KAPITOLA 2. FOTOVOLTAICKA
8
Meter box Tento pˇr´ıstroj7 poskytuje snadnou integraci elektromˇeru do monitorov´an´ı FV syst´emu. Je pˇripojen pˇr´ımo na v´ ystup elektromˇeru, odkud zjiˇst’uje zmˇeny. V kombinaci s Sunny WebBox 2.2 a Sunny Portal 2.2 n´am umoˇzn ˇuje pˇrehledn´e zobrazen´ı a pohodlnou anal´ yzu energetick´e bilance. Podle uspoˇr´ad´an´ı pˇripojen´ ych elektromˇer˚ u je moˇzn´e sledovat mnoˇzstv´ı odeb´ıran´eho proudu z rozvodn´e s´ıtˇe, ˇci elektrick´e energie vyr´abˇen´e FV syst´emem a vlastn´ı spotˇrebu FV syst´emu (SMA, 2016).
(a) Sunny Remote Control
(b) Meter Box
Obr´azek 2.6: Komponenty FVE
Sunny WebBox Toto zaˇr´ızen´ı8 je pouˇz´ıv´ano pro sledov´an´ı ˇcinnosti syst´emu, d´alkovou komunikaci, ukl´ad´an´ı dat a jejich vizualizaci. Po celou svou dobu, kdy je zaˇr´ızen´ı pˇripojeno, shromaˇzd’uje vˇsechny u ´daje o stˇr´ıdaˇc´ıch. D´ıky tomu m´ame neomezen´ y pˇrehled o chodu syst´emu. Zaˇr´ızen´ı m´a mnohoˇcetn´e moˇznosti zobrazov´an´ı a archivace dat. D´ıky nˇemu je pot´e moˇzn´e odes´ılat data do Sunny Portal (SMA, 2016).
Obr´azek 2.7: Sunny Web Box 7 8
Obr´azek Meter boxu je pˇrevzat z webov´ ych str´anek firmy SMA (http://www.sma-czech.com/) Obr´azek Sunny WebBox pˇrevzat z webov´ ych str´anek firmy SMA (http://www.sma-czech.com/)
´ ELEKTRARNA ´ KAPITOLA 2. FOTOVOLTAICKA
9
Sunny Portal Jedn´a se o internetov´e str´anky, d´ıky kter´ ym je vytvoˇrena bezplatn´a archivace dat a jejich zobrazov´an´ı formou tabulek nebo graf˚ u. Zde jsou uˇzivatel˚ um zobrazov´any a poskytov´any veˇsker´e informace o syst´emu. Tyto str´anky jsou zcela zdarma a uˇzivatel m´a neomezen´ y pˇrehled o ˇcinnosti FVE. Sunny Portal d´ale zas´ıl´a pravideln´e d˚ uleˇzit´e zpr´avy emailem, a tak uˇzivatele vˇcas informuje o poruchov´em provozu syst´emu. T´ım nedoch´az´ı ke ztr´at´am sol´arn´ıho v´ ytˇeˇzku. Sunny Portal z´ısk´av´a data prostˇrednictv´ım dataloggeru Sunny WebBox 2.2. Datalogger je syst´em urˇcen´ y pro ukl´ad´an´ı dat a ud´alost´ı. D´ıky tomuto propojen´ı se zde nab´ız´ı moˇznost vzd´alenˇe mˇenit parametry dataloggeru. Servisn´ı technici pak maj´ı moˇznost se pˇripojit na danou FVE pˇres Sunny Portal odkudkoliv s pˇr´ıstupem na internet (Sunny Portal, 2016).
Obr´azek 2.8: Sunny Portal
Akumul´ atory Hoppecke OPZS block 24V 600Ah Pomoc´ı Backup Syst´emu se nespotˇrebovan´a energie ukl´ad´a do tˇechto akumul´ator˚ u. Odtud se pak prioritnˇe odeb´ır´a podle aktu´aln´ı spotˇreby dom´acnosti. Tato uzavˇren´a vˇetran´a olovˇen´a baterie nˇemeck´eho v´ yrobce Hoppecke s tekut´ ym elektrolytem je vyvinut´a pro pouˇzit´ı v sol´arn´ıch syst´emech jak ostrovn´ıch, tak hybridn´ıch. Kv˚ uli trubkov´ ym elektrod´am nab´ızej´ı ˇcl´anky OPzS v´ ybornou odolnost v cyklick´em provozu a d´ıky tomu se
´ ELEKTRARNA ´ KAPITOLA 2. FOTOVOLTAICKA
10
skvˇele hod´ı do FVE syst´emu, ve kter´em se neust´ale nab´ıjej´ı a vyb´ıjej´ı. V´ yborn´e cyklick´e chov´an´ı Hoppecke trubkov´e elektrody je zaloˇzena na okoln´ı ochranˇe aktivn´ı hmoty kladn´e elektrody tkanou textili´ı. Oˇcek´avan´a ˇzivotnost bateri´ı9 OPzS je 20 let a dosahuje cyklick´e ˇzivotnosti aˇz 1500 cykl˚ u (TERMS, 2016).
Rekombinaˇ cn´ı syst´ em AquaGen Pˇri pouˇzit´ı rekombinaˇcn´ıho syst´emu AquaGen10 spolu s akumul´atory Hoppecke 2.2 se doplˇ nov´an´ı destilovan´e vody do bateri´ı zmenˇs´ı na minimum. D´ıky tomu jsou zmenˇseny n´aklady na provoz bateri´ı a ve spolupr´aci s rekombinaˇcn´ım syst´emem se st´avaj´ı t´emˇeˇr bez´ udrˇzbov´e (TERMS, 2016).
(a) Akumul´ ator Hoppecke
(b) Rekombinaˇcn´ı syst´em AquaGen
OPZS
Obr´azek 2.9: Komponenty FVE
9 10
Obr´azek baterie Hoppecke pˇrevzat z webov´ ych str´anek firmy TERMS (http://eshop.terms.eu/) Obr´azek syst´emu AquaGen pˇrevzat z webov´ ych str´anek firmy TERMS (http://eshop.terms.eu/)
Kapitola 3 Rozˇ s´ıˇ ren´ı mˇ eˇ ric´ıho komplexu FVE Tato kapitola pojedn´av´a o typu sensor˚ u, kter´e byly pouˇzity pro sn´ım´an´ı fyzik´aln´ıch veliˇcin na FVE. Dalˇs´ı ˇc´ast t´eto kapitoly bude vˇenov´ana pouˇzit´e kabel´aˇzi a jej´ı instalaci. V poslen´ıch ˇc´astech bude struˇcnˇe pˇredstaven ˇr´ıdic´ı syst´em Amini4DS 3.3.1, pˇr´ıdavn´ y modul AWEB 3.3.2 a n´asledn´a tvorba program˚ u pro sn´ım´an´ı a zobrazov´an´ı fyzik´aln´ıch veliˇcin.
3.1
Pouˇ zit´ e sensory
Fotovoltaick´ y komplex obsahuje dva odporov´e sensory Ni 1000 3.1. Ty jsou zde pouˇz´ıv´any pro mˇeˇren´ı teplot. Jeden je urˇcen pro mˇeˇren´ı venkovn´ı teploty a druh´ y sm´ın´a teplotu na bateri´ıch. D´ale je zde pouˇzit´ y Sunny Sensor Box 3.2. Pomoc´ı tohoto sensoru, kter´ y je um´ıstˇen pˇr´ımo na FV panelu, se mˇeˇr´ı intenzita sluneˇcn´ıho svitu a rovnˇeˇz teplota panelu. Jako posledn´ı sensor zde pouˇz´ıv´am ruˇcnˇe vyroben´ y napˇet’ov´ y sensor 3.1.3, d´ıky kter´emu je mˇeˇrena aktu´aln´ı hodnota napˇet´ı na bateri´ıch.
3.1.1
Sensor Sensit Ni 1000 TG8
Pasivn´ı odporov´a ˇcidla jsou o proti ˇcidl˚ um aktivn´ım s proudov´ ym, ˇci napˇet’ov´ ym v´ ystupem v m´em pˇr´ıpadˇe lepˇs´ı volbou. Za prv´e jsou podstatnˇe levnˇejˇs´ı a za druh´e je zde snaˇzˇs´ı instalace tˇechto ˇcidel, protoˇze nen´ı zapotˇreb´ı dodrˇzet polaritu veden´ı. Pro jejich pˇripojen´ı byl zvolen kabel JYTY 2x1 a n´aslednˇe byl pˇripojen do PLC na digit´aln´ı vstupy. Tyto odporov´e sensory pracuj´ı tak, ˇze mˇen´ı sv˚ uj odpor v z´avislosti na teplotˇe, a 11
ˇ ´I ME ˇ RIC ˇ ´IHO KOMPLEXU FVE KAPITOLA 3. ROZSˇ´IREN
12
to znamen´a, ˇze se velikost odporu proporcion´alnˇe mˇen´ı s okoln´ı teplotou. Po oˇziven´ı sensor˚ u nastal probl´em, kdy jeden zobrazoval hodnotu - 245◦ C. To nastane tehdy, kdyˇz je sensor vyzkratovan´ y. Pˇri kontrole izolace bylo zjiˇstˇeno, ˇze se v m´ıstˇe spoje kabelu a sensoru dot´ ykaly dva vodiˇce, coˇz vedlo ke zkratu. Doˇslo k oˇsetˇren´ı m´ısta spoje elektroilozaˇcn´ı p´askou. Pokud nen´ı sensor spr´avnˇe pˇripojen, bude zobrazovat hodnotu +145◦ C.
Obr´azek 3.1: Sensor Sensit Ni 1000 TG8
3.1.2
Sunny Sensor Box
Tento sensor byl um´ıstˇen pˇr´ımo na FV panel. D´ıky nˇemu je mˇeˇreno dopadaj´ıc´ı sluneˇcn´ı z´aˇren´ı a teplota na panalu. V kombinaci se Sunny Port´alem a Sunny Webboxem je moˇzn´e nepˇretrˇzit´e pozorov´an´ı FV syst´emu, d´ıky ˇcemuˇz m˚ uˇzeme vˇcas odhalit r˚ uzn´e neˇcistoty, nebo pˇr´ıpadn´e zast´ınˇen´ı panelu, a t´ım se vyhnout ztr´at´am energetick´eho v´ ynosu (SMA, 2016). K tomu sensoru je pˇripojen sensor teploty panelu. Sunny Sensor Box1 je pˇripojen do stˇr´ıdaˇce pomoc´ı kˇr´ıˇzen´eho kabelu Solarix CAT5 UTP. Nap´ajen je pˇr´ımo z rozvodn´e s´ıtˇe pomoc´ı zaˇr´ızen´ı RS485 Power injector. Protoˇze byl tento sensor kv˚ uli cenˇe koupen repasovan´ y, objevila se po kr´atk´e dobˇe z´avada v nap´ajej´ı Power injectoru. Obˇcas se stane, ˇze vypadne a sensor pˇrestane zaznamen´avat hodnoty. Nap´ajen´ı je proto nutn´e resetovat. To by mohlo b´ yt oˇsetˇreno sp´ınac´ı z´asuvkou s ˇcasovaˇcem, kdy by se kaˇzd´ y den ve veˇcern´ıch hodin´ach na minutu vyplo a n´aslednˇe zaplo, a tak aby nedoch´azelo ke ztr´at´am z´ısk´avan´ ych hodnot. 1
Obr´azek Sunny Sensor Boxu pˇrevzat z webov´ ych str´anek firmy SMA (http://www.sma-czech.com/)
ˇ ´I ME ˇ RIC ˇ ´IHO KOMPLEXU FVE KAPITOLA 3. ROZSˇ´IREN
Obr´azek 3.2: Graf teploty panelu a intenzity z´aˇren´ı sn´ıman´e Sunny Sensor Boxem
13
ˇ ´I ME ˇ RIC ˇ ´IHO KOMPLEXU FVE KAPITOLA 3. ROZSˇ´IREN
3.1.3
14
Napˇ et’ov´ y sensor
Tento sensor je pouˇzit pro sn´ım´an´ı aktu´aln´ıho napˇet´ı na bateri´ıch. Je um´ıstˇen v akumul´atorovnˇe, kde je pˇripojen k Bat Fuse, coˇz je DC rozvadˇeˇc, kter´ y ˇreˇs´ı jiˇstˇen´ı bateri´ı na obouch p´olech. Sensor byl vytvoˇren ze dvou potenciometr˚ u o hodnotˇe 10 k Ω, d´ale zde byla vyuˇzita ˇcerven´a signalizaˇcn´ı LED dioda a k n´ı pˇredˇradn´ y rezistor 1, 2 k Ω a v posledn´ı ˇradˇe ¨ dr´atov´a pojistka. Tento sensor slouˇz´ı jako napˇet’ov´ y dˇeliˇc (HABERLE, Heinz O., 2003). Po sp´ajen´ı byl sn´ımaˇc uloˇzen do plastov´e krabiˇcky a pˇripojen ke zdroji, kde se odladil. Maxim´aln´ı hodnota napˇet´ı pˇri nab´ yjen´ı bateri´ı je 35 V. Za pomoci dˇeliˇce byla sn´ıˇzena hodnota napˇet´ı na maxim´aln´ı hodnotu 5 V. Tato honota je nastavena kv˚ uli tomu, aby nedoˇslo po pˇripojen´ı sensoru k PLC k jeho zniˇcen´ı. V PLC byla pomoc´ı pˇr´ıkazu nastavena v´ ystupn´ı hodnota sensoru tak, aby odpov´ıdala re´aln´e hodnotˇe napˇet´ı na bateri´ıch. Na n´asleduj´ıc´ım obr. 3.3 m˚ uˇzete vidˇet sch´ema zapojen´ı tohoho sensoru.
Obr´azek 3.3: Sch´ema napˇet’ov´eho sensoru
ˇ ´I ME ˇ RIC ˇ ´IHO KOMPLEXU FVE KAPITOLA 3. ROZSˇ´IREN
15
Obr´azek 3.4: Um´ıstˇen´ y napˇet’ov´ y sensor v akumul´atorovnˇe
3.2
Instalace kabel´ aˇ ze
V t´eto podkapitole je pojedn´ano o instalaci kabel´aˇze a jej´ım typu. Pro sensory Ni 1000 TG 8 3.1 a napˇet’ov´ y sensor 3.1.3 byl pouˇzit typ kabelu JYTY 2x1. Pro zb´ yvaj´ıc´ı Sunny Sensor box 3.2 byl zvolen kabel Solarix CAT5 UTP s delˇs´ı ˇzivotnost´ı a lepˇs´ı izolac´ı proti pˇr´ırodn´ım vliv˚ um. Veˇsker´a pouˇzit´a kabel´aˇz, jak mnou, tak techniky pˇrede mnou, je um´ıstˇena ve speci´aln´ıch dr´atˇen´ ych kabelov´ ych ˇzlabech. Tudy je kabel´aˇz veden´a skrz pr˚ uchodku ve zdi do akumul´atorovny, odkud je otvorem ve zdi vyvedena ven. Pro ochranu kabel´aˇze proti pˇrirodn´ım vliv˚ um byla pouˇzita ohebn´a trubka tzv. hus´ı krk, kter´ y je rovnˇeˇz veden dr´atˇen´ ym kabelov´ ym ˇzlabem po stˇreˇse aˇz k sensor˚ um.
(a) dr´ atˇen´ y ˇzlab a pr˚ uchod ve zdi
(b) veden´a kabel´aˇz po stˇreˇse
Obr´azek 3.5: Um´ıstˇen´ı pouˇzit´e kabel´aˇze
ˇ ´I ME ˇ RIC ˇ ´IHO KOMPLEXU FVE KAPITOLA 3. ROZSˇ´IREN
3.3
16
ˇ ıdic´ı syst´ R´ em PLC AMiNi4DS
Term´ın PLC je pˇrevzat z anglick´eho jazyka. Tato zkratka znamen´a Programmable Logic Controller, coˇz je v pˇrekladu programovateln´ y logick´ y automat. Jedn´a se o mal´ y pr˚ umyslov´ y poˇc´ıtaˇc, kter´ y se v dneˇsn´ı dobˇe pouˇz´ıv´a pro ˇr´ızen´ı r˚ uzn´ ych proces˚ u v re´aln´em ˇ ˇ ek s n´ım pˇrijde do kontaktu na kaˇzd´em kroku, ˇcase (Ladislav Smejkal, 2005). Clovˇ aniˇz by si toho vˇsiml. Napˇr´ıklad pˇri ˇr´ızen´ı semafor˚ u, ˇci v modern´ı praˇcce.
Obr´azek 3.6: Pouˇzit´e PLC AMiNi4DS
3.3.1
Programovateln´ y automat AMiNi4DS
Pro funkˇcnost sensor˚ u je pouˇzit programovateln´ y automat AMiNi4DS 2 , kter´ y m˚ uˇzete naleznout na obr´azku 3.6. Do tohoto PLC byly n´aslednˇe pˇripojeny vˇsechny pouˇzit´e sensory Ni 1000 a napˇet’ov´ y sensor na potˇrebn´e digit´aln´ı vstupy. Toto PLC je nejuniverz´alnˇejˇs´ı mal´ y volnˇe programovateln´ y automat od firmy Amit. D´a se snadno rozˇs´ıˇrit o dalˇs´ı vstupy a v´ ystupy, proto se hod´ı k ˇr´ızen´ı jednoduch´ ych stroj˚ u a zaˇr´ızen´ı, automatizaci budov, ˇci monitoringu a archivaci mˇeˇren´ ych dat. Toto zaˇr´azen´ı obsahuje mal´ y ˇciteln´ y podsv´ıcen´ y displej. Rozmˇer displeje je 122 x 32 bod˚ u, d´ıky ˇcemuˇz je moˇzn´e si zobrazit potˇrebn´e hodnoty. Pro snadnou obsluhu PLC je na ˇceln´ı stranˇe um´ıstˇeno 8 tlaˇc´ıtek. AMiNi4DS je schopno komunikovat za pomoci rozhran´ı RS232, RS485 a Ethernet(AMiT, 2016). 2
Obr´azek AMiNi4DS pˇrejat z webov´ ych str´anek firmy AMiT (http://www.amit.cz/)
ˇ ´I ME ˇ RIC ˇ ´IHO KOMPLEXU FVE KAPITOLA 3. ROZSˇ´IREN
17
Obr´azek 3.7: Popis vstup˚ u a v´ ystup˚ u PLC AMiNi4DS
3.3.2
AWEB - webov´ y server
Tento pˇr´ıdavn´ y modul 3 od firmy AMiT slouˇz´ı pro zobrazov´an´ı aktu´aln´ıch sn´ıman´ ych veliˇcin na webov´ ych str´ank´ach. Je napˇr´ımo propojen s PLC AMiNi4DS 4 , odkud z´ısk´av´a sn´ıman´a data. Vlastn´ı funkce a n´avrh webov´ ych str´anek se definuje pomoc´ı programu AWDet, o kter´em bude pojedn´ano v dalˇs´ı podkapitole. AWEB m˚ uˇze komunikovat opˇet za pomoci rozhran´ı RS232, RS485 a Ethernet(AMiT, 2016).
Obr´azek 3.8: AWEB - webov´ y server 3 4
Obr´azek AWEB pˇrejat z webov´ ych str´anek firmy AMiT (http://www.amit.cz/) Obr´azek popis AMiNi4DS pˇrejat z webov´ ych str´anek firmy AMiT (http://www.amit.cz/)
ˇ ´I ME ˇ RIC ˇ ´IHO KOMPLEXU FVE KAPITOLA 3. ROZSˇ´IREN
3.4
18
Tvorba program˚ u
Jeˇstˇe pˇred t´ım neˇz bude pˇristoupeno k tvorbˇe program˚ u, autor v´as v t´eto podkapitole nejprve obezn´am´ı s jednotliv´ ymi programy. Pot´e zde bude struˇcnˇe pops´ano vytv´aˇren´ı jednotliv´ ych program˚ u. Ke kaˇzd´emu programu bude v pˇr´ıloze A na DVD pˇriloˇzen vytvoˇren´ y program a vzorov´ y program od firmy Amit, kter´ y d˚ ukladnˇe popisuje, jak v jednotliv´ ych programech pracovat krok po kroku. Samotn´a tvorba program˚ u pak bude struˇcnˇe pops´ana v t´eto podkapitole a stejnˇe tak postup tvorby jednotliv´ ych program˚ u.
3.4.1
Tvorba programu v DetStudio
Program DetStudio je n´avrhov´e prostˇredn´ı pro tvorbu a ladˇen´ı aplikac´ı pro r˚ uzn´e programovateln´e regul´atory a ˇr´ıdic´ı syst´emy od firmy AMiT. Za pomoci toho programu si lze vyvroˇrit vlasn´ı aplikaci, ve kter´e m´a uˇzivatel velk´e moˇznosti od nastaven´ı displeje a jejich simulaci na pc aˇz po definov´an´ı chybn´ ych hl´aˇsen´ı. D´ıky syst´emu DB-Net/IP lze aplikaci sledovat a ladit pˇres internet. Vytvoˇren´ y program je uloˇzen s pˇr´ıponou *.dso (AMiT, 2016). V prvn´ı ˇc´asti byl vytvoˇren nov´ y projekt, ve kter´em byl nastaven pouˇzit´ y ˇr´ıdic´ı syst´em. Pot´e byla nastavena komunikace mezi PLC a PC. V PLC byl nastaven zp˚ usob komunikace, ˇc´ıslo stanice a IP adresa, kter´a se nastavila i v PC a je totoˇzn´a s IP adresou stanice aˇz na posledn´ı trojˇc´ısl´ı, kter´e nesm´ı b´ yt stejn´e. Po spuˇstˇen´ı identifikace se PLC AMiNi4DS s PC podaˇrilo nakomunikovat. Ve druh´e ˇc´asti byly nastaveny pouˇzit´e digit´aln´ı vstupy v IO konfiguraci a n´aslednˇe byly vytvoˇreny promˇenn´e. Po tomto kroku byl vytvoˇren proces Teploty, kde za pomoci zdrojov´eho k´odu doˇslo k pˇriˇrazen´ı hodnot z digit´aln´ıch vstup˚ u do vytvoˇren´ ych promˇenn´ ych. V posledn´ı ˇc´asti byly nastaveny obrazovky pro zobrazen´ı sn´ıman´ ych veliˇcin na displej PLC.
Obr´azek 3.9: Zobrazen´e hodnoty promˇenn´ ych na displeji
ˇ ´I ME ˇ RIC ˇ ´IHO KOMPLEXU FVE KAPITOLA 3. ROZSˇ´IREN
3.4.2
19
Tvorba programu ve ViewDet
Pomoc´ı tohoto programu od firmy AMiT se d´a rozˇs´ıˇrit vizualizaˇcn´ı prostˇred´ı programu DetStudio v r˚ uzn´ ych oblastech jako ladˇen´ı, sledov´an´ı a nastaven´ı aplikace v ˇr´ıdic´ım syst´emu. Do jist´e m´ıry se d´a pouˇz´ıt jako program pro jednoduch´e vizualizace. Z´akladn´ı vlasnost´ı tohoto programu je ˇcten´ı a z´apis hodnot, kter´e jsou uloˇzeny v datab´azi promˇenn´ ych. Velmi se tedy hod´ı pro ukl´ad´an´ı a archivov´an´ı hodnot z ˇr´ıdic´ıho syst´emu. Tyto hodnoty se pak mohou zobrazovat pomoc´ı tabulek, ˇci graf˚ u. Z´aleˇz´ı na tom, jak si uˇzivatel vytvoˇr´ı svou vizualizaˇcn´ı sc´enu. Za zm´ınku stoj´ı funkce z´ amek, kter´a slouˇz´ı k zamˇcen´ı vˇsech promˇenn´ ych, tak aby je pak obsluhuj´ıc´ı nemohl omylem pˇrepsat. Vytvoˇren´ y program je uloˇzen s pˇr´ıponou *.mdb (AMiT, 2016). V prvn´ı ˇc´asti je zapotˇreb´ı stejnˇe jako u tvorby programu v DetStudiu 3.4.1 nastavit komunikaci. Toto je jiˇz vysvˇetleno v pˇredchoz´ı tvorbˇe programu. Ve druh´e ˇc´asti byly naˇcteny promˇenn´e z ˇr´ıdic´ıho syst´emu. Pot´e byla vytvoˇrena vizualizaˇcn´ı sc´ena, kde byl vytvoˇren graf, ve kter´em jsou zobrazeny veˇsker´e sn´ıman´e veliˇciny.
Obr´azek 3.10: PC archiv vytvoˇren´ y ve ViewDetu
ˇ ´I ME ˇ RIC ˇ ´IHO KOMPLEXU FVE KAPITOLA 3. ROZSˇ´IREN
3.4.3
20
Tvorba programu v AWDet
D´ıky tomuto programu od firmy AMiT je moˇzn´e si velmi snadno vytvoˇrit webovou prezentaci ˇr´ıdic´ıch syst´em˚ u, kter´e maj´ı zabudovan´ y webov´ y server. AWDet pouˇz´ıv´a k n´avrhu vizualizac´ı komfortn´ı WYSIWYG editor (what you see is what you get). Ve voln´em pˇrekladu to zn´amen´a : to, co vid´ıte, dostanete. D´ıky tomu je tvroba vizualizace snadn´a a pˇr´ıjemn´a (AMiT, 2016). V prvn´ı ˇ c´ asti pˇred vytvoˇren´ım nov´eho projektu, bylo nutn´e si nastvavit na sv´em PC IP adresu v protokolu IP verzi 4 (TCP/IPv4). Po tomto kroku bylo PC pomoc´ı kˇr´ıˇzen´eho kabelu UTP pˇripojeno pˇres linku ethernet k AWEB 3.3.2. Po propojen´ı byla provedena identifikace, pˇri kter´e byl na s´ıti nalezen pr´avˇe zmiˇ novan´ y AWEB. Ve druh´ eˇ c´ asti byly vyˇcteny promˇenn´e z ˇr´ıdic´ıho syst´emu AMiNi4DS, kter´e se pot´e nahr´aly do AWEBU. Kdyˇz byly promˇenn´e a obˇe zaˇr´ızen´ı pˇripraveny, nastal ˇcas pˇripravit webov´e str´anky. Ty byly vytvoˇreny n´asledovnˇe. Za pomoci knihoven byly vloˇzeny r˚ uzn´e nadpisy, obr´azky, a k nim zobrazovan´e veliˇciny. Logo Vyˇsˇs´ı odborn´e ˇskoly, Stˇredn´ı ˇskoly, ´ ı II bylo nastaveno jako interaktivn´ı, takˇze po Centra odborn´e pˇr´ıpravy v Sezimovˇe Ust´ kliknut´ı na nˇej se V´am zobraz´ı str´anky naˇs´ı ˇskoly. Odkaz na webov´e str´aneky se nach´az´ı v z´avˇeru pr´ace.
Obr´azek 3.11: Webov´e str´anky vytvoˇren´e prostˇrednictv´ım AWDet
Kapitola 4 Z´ avˇ er C´ılem t´eto absolvensk´e pr´ace bylo rozˇs´ıˇren´ı fotovoltaick´e elektr´arny, kter´a se nach´az´ı v prostorech pavilonu E Vyˇsˇs´ı odborn´e ˇskoly, Stˇredn´ı ˇskoly, Centra odborn´e pˇr´ıpravy ´ ı II, o dalˇs´ı sensory a n´aslednˇe je oˇzivit. V absolventsk´e pr´aci byly splnˇeny v Sezimovˇe Ust´ vˇsechny poˇzadavky zad´an´ı. Doˇslo k vytvoˇren´ı programu pro ˇr´ızen´ı sensor˚ u prostˇrednictv´ım programu DetStudio. V programu AWDet byly vytvoˇreny webov´e str´anky, na kter´ ych jsou online zobrazeny hodnoty sn´ıman´ ych fyzik´aln´ıch veliˇcin. Tento komplex bude slouˇzit jako studijn´ı pom˚ ucka pro ˇz´aky Vyˇsˇs´ı odborn´e ˇskoly v pˇredmˇetu provoz technick´ ych zaˇr´ızen´ı (PTZ). Ve 2. kapitole je kr´atce pojedn´ano o historii fotovoltaick´eho jevu a je zde struˇcnˇe pops´ano, co si pˇredstavit pod pojmem fotovoltaick´a elektr´arna, na jak´em principu pracuje a z jak´ ych komponent˚ u je sestavena. 3. kapitola se zab´ yv´a pouˇzit´ ymi sensory, jejich instalac´ı a tak´e tvorbou jednotliv´ ych program˚ u. Na webov´ ych str´ank´ach hhttp://fotoel.copsu.cz/i jsou k nahl´ednut´ı v´ ysledky jednotliv´ ych mˇeˇren´ı. Zde jsou uvedeny pˇ rihlaˇ sovac´ı u ´ daje pro nahl´edhnut´ı na webov´e str´anky: acount:(root), password:(amit). Pˇri tvorbˇe t´eto pr´ace byly zjiˇstˇeny r˚ uzn´e z´avady. Po oˇziven´ı sensor˚ u jeden z nich zobrazoval hodnotu -245◦ C, coˇz bylo zp˚ usobeno jeho vyzkratov´an´ım. Tato chyba byla n´aslednˇe odstranˇena elektroizolaˇcn´ı p´askou, kterou byly vodiˇce v m´ıstˇe spoje zaizolov´any. Obˇcas doch´az´ı k tomu, ˇze Sunny Sensor Box pˇrestane zaznamen´avat sm´ıman´e hodnoty, protoˇze m´a z´avadu v nap´ajen´ı (power injector), a to je proto nutn´e resetovat. Toto by mohlo b´ yt do budoucna oˇsetˇreno sp´ınac´ı z´asuvkou s ˇcasovaˇcem. Kaˇzd´ y den ve veˇcern´ıch hodin´ach by doˇslo k jeho automatick´emu zresetov´an´ı, a tak by nedoch´azelo ke ztr´at´am mˇeˇren´ ych hodnot.
21
Literatura AMiT (2016), Aplikaˇcn´ı pozn´amky[online]. [cit. 2016-04-13], hhttp://www.amit.cz/i. ˇ ´ Sola ´rn´ı (2016), [online]. [cit. 2016-04-13], hhttp://www.ceska-solarni.cz/i. Cesk a ˇ ˇ [cit. 2016-04-13], hhttps://www.cez.cz/i. CEZ (2016), Minienciklopedie CEZ[online]. ¨ Heinz O. (2003), r˚ umyslov´ a elektronika a informaˇcn´ı technologie, Praha: HABERLE, Europa-Sobot´ales. ISBN 80-86706-04-4. ˇ Ladislav Smejkal (2005), PLC a automatizace 2, Praha: BEN – technick´a literatura. Schenk, C. (2016), MiKTeX [online]. [cit. 2016-04-16], hhttp://www.miktex.org/i. Sharp (2016), Sol´arn´ı v´ yrobky[online]. [cit. 2016-04-13], h http://www.sharp.cz/i. SMA (2016), SMA[online]. [cit. 2016-04-13], hhttp:///www.sma-czech.com/i. Sunny Portal (2016), [online]. [cit. 2016-04-13], hhttps://www.sunnyportal.com/i. TERMS (2016), [online]. [cit. 2016-04-13], h http://eshop.terms.eu/i.
22
Pˇ r´ıloha A Obsah pˇ riloˇ zen´ eho DVD K t´eto pr´aci je pˇriloˇzeno DVD s n´asleduj´ıc´ı adres´aˇrovou strukturou. • Absolventsk´ a pr´ ace v LATEX2e • Manu´ aly senzor˚ u • Datasheet pro komponenty FVE • Sch´ ema zapojen´ ı • Vytvoˇ ren´ e programy • Kozich AP 2015 2016.pdf – absolventsk´a pr´ace ve form´atu PDF
I
Pˇ r´ıloha B Pouˇ zit´ y software AWDeT 1.9.0 hhttp://www.amit.cz/i DetStudio 1.8.0 hhttp://www.amit.cz/i LATEX 2ε hhttp://www.miktex.org/i ViewDet 1.2.1 hhttp://www.amit.cz/i WinEdt 6 hhttp://www.winedt.com/i Software z v´ yˇse uveden´eho seznamu je bud’ volnˇe dostupn´ y, nebo jeho licenci toho ˇcasu vlastn´ı Vyˇsˇs´ı odborn´a ˇskola, Stˇredn´ı ˇskola, Centrum odborn´e pˇr´ıpravy, Sezimovo ´ ı, Budˇejovick´a 421, kde autor t´ehoˇz ˇcasu studoval a vytvoˇril tuto absolventskou pr´aci. Ust´
II
Pˇ r´ıloha C ˇ Casov´ y pl´ an absolventsk´ e pr´ ace ˇ Cinnost
ˇ Casov´ a
Term´ın
n´ aroˇ cnost
ukonˇ cen´ı
Splnˇ eno
objedn´avka elektrick´ ych komponent
1 t´ ydnen
20.01.2015 25.01.2015
dod´an´ı elektrick´ ych komponent
4 t´ ydny
15.02.2015 22.02.2015
v´ ykresov´a dokumentace
1 mˇes´ıce
01.03.2015 01.04.2015
instalace sensor˚ u
1 mˇes´ıce
20.03.2015 20.04.2015
instalace kabel´aˇze
4 t´ ydny
20.03.2015 20.04.2015
tvorba program˚ u
4 t´ ydny
15.03.2015 15.04.2015
oˇziven´ı sensor˚ u a program˚ u ´ AP: kapitola Uvod
3 t´ ydny
20.03.2015 08.02.2016
2 t´ ydny
13.02.2016
AP: kompletn´ı text
14.04.2016
III
Pˇ r´ıloha D Sch´ ematick´ a zapojen´ı
Obr´azek D.1: Sch´ema zapojen´ı sensor˚ u
IV
ˇ ´ILOHA D. SCHEMATICK ´ ´ ZAPOJEN´I PR A
Obr´azek D.2: Instalace kabel´aˇze
V
Pˇ r´ıloha E Rozpoˇ cet projektu N´asleduj´ıc´ı tabulka uv´ad´ı finanˇcn´ı rozpoˇcet modelu zahrnuj´ıc´ı n´akupy jednotliv´ ych souˇc´ast´ı a zak´azky realizovan´e mimo ˇskolu. Ceny jsou uvedeny vˇcetnˇe DPH a obvykle vˇcetnˇe poˇstovn´eho a baln´eho. Tabulka E.1: Finanˇcn´ı rozpoˇcet projektu
Komponenta
Kus˚ u/metr˚ u Cena za kus/metr
Cena celkem
NI 1000
2 ks
400,-
800,-
Sunny sensor box
1 ks
2500,-
2500,-
8,-
1600,-
Kabel´aˇz
200 m
Drobn´ y materi´al Celkem
500,-
-
VI
5400,-
