{"id":175,"date":"2025-07-29T08:05:35","date_gmt":"2025-07-29T08:05:35","guid":{"rendered":"https:\/\/agile.ro\/telecontact\/?p=175"},"modified":"2025-07-29T08:05:35","modified_gmt":"2025-07-29T08:05:35","slug":"eficientizarea-consumului-de-energie-pentru-o-cladire-cu-20-de-panouri-fotovoltaice-folosind-platforma-de-management-a-energie-smartdatasystems","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/agile.ro\/telecontact\/2025\/07\/29\/eficientizarea-consumului-de-energie-pentru-o-cladire-cu-20-de-panouri-fotovoltaice-folosind-platforma-de-management-a-energie-smartdatasystems\/","title":{"rendered":"Eficientizarea consumului de energie pentru o cl\u0103dire cu 20 de panouri fotovoltaice folosind platforma de management a energie SmartDataSystems"},"content":{"rendered":"\n

– Studiu de caz –<\/strong><\/p>\n\n\n\n

1.Introducere \/ Context<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Managementul eficient al energiei \u00een cl\u0103dirile echipate cu sisteme fotovoltaice reprezint\u0103 o provocare semnificativ\u0103, \u00een special \u00een contextul tranzi\u021biei c\u0103tre surse de energie regenerabil\u0103 \u0219i al necesit\u0103\u021bii de a optimiza consumul energetic. Platforma SmartData Systems este o solu\u021bie avansat\u0103 de monitorizare \u0219i gestionare a energiei, conceput\u0103 pentru a maximiza eficien\u021ba sistemelor fotovoltaice \u0219i a cl\u0103dirilor inteligente. Dezvoltat\u0103 pentru a r\u0103spunde nevoilor complexe ale managementului energetic, platforma integreaz\u0103 tehnologii de ultim\u0103 genera\u021bie, cum ar fi Internet of Things (IoT), inteligen\u021ba artificial\u0103 (AI) \u0219i protocoale de comunicare eficiente, pentru a oferi o monitorizare \u00een timp real \u0219i o mentenan\u021b\u0103 predictiv\u0103 a sistemelor energetice.[1]<\/p>\n\n\n\n

SmartDataSystems permite gestionarea panourilor fotovoltaice \u0219i optimizarea consumului energetic \u00een cl\u0103diri prin colectarea, procesarea \u0219i analiza datelor de la senzori \u0219i dispozitive conectate. Platforma ofer\u0103 o interfa\u021b\u0103 grafic\u0103, care faciliteaz\u0103 vizualizarea parametrilor de energie \u0219i mediu, si generarea de rapoarte personalizate pentru fiecare parametru \u0219i interval de timp.[1]<\/p>\n\n\n\n

Cl\u0103direa pilot analizat\u0103 \u00een acest studiu de caz prezentat \u00een Figura 1 se afl\u0103 \u00een Bucure\u0219ti fiind dotat\u0103 cu un sistem fotovoltaic de putere 6kW  format din 20 de panouri monocristaline Jinko JKM-335M-60H-5BB, distribuite pe o suprafa\u021b\u0103 de 20 m\u00b2, conectate la un invertor SolarEdge \u0219i optimizatoare de putere necesare  urm\u0103ririi punctului de putere maxim\u0103 (MPPT). <\/p>\n\n\n\n

Cl\u0103direa serve\u0219te ca un mediu real de testare pentru solu\u021biile de monitorizare \u0219i optimizare energetic\u0103 propuse de platforma SmartDataSystems, av\u00e2nd ca scop demonstrarea beneficiilor unei gestion\u0103ri avansate a energiei \u00een contextul surselor regenerabile.<\/p>\n\n\n\n

\"\"\/<\/figure>\n\n\n\n
\"\"\/<\/figure>\n\n\n\n

Figura 1. Cl\u0103direa pilot <\/p>\n\n\n\n

Deasemenea,structura cl\u0103dirii pilot din Figura 2  prezint\u0103 urm\u0103toarele specifica\u021bii tehnice:<\/p>\n\n\n\n

    \n
  • Podea cu funda\u021bie din plac\u0103 de beton de 35cm grosime;<\/li>\n\n\n\n
  • Tavan din plac\u0103 de beton de 10cm grosime;<\/li>\n\n\n\n
  • Pere\u021bi exteriori din BCA, f\u0103r\u0103 izola\u021bie termic\u0103;<\/li>\n\n\n\n
  • 4 x ferestre termopan dimensiune 100cm x 150cm;<\/li>\n\n\n\n
  • 2 x u\u0219i metalice dimensiune 240cm x 125cm;<\/li>\n\n\n\n
  • Pod neizolat.<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n
    \"\"\/<\/figure>\n\n\n\n

    Figura 2. Schema Cl\u0103dirii pilot <\/p>\n\n\n\n

    2.Descrierea problemei<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

    Cl\u0103direa pilot,situat\u0103 \u00een Bucure\u0219ti, func\u021bioneaz\u0103 cu un sistem fotovoltaic stand-alone, care genereaz\u0103 energie prin intermediul sistemului fotovoltaic pentru consumul propriu. Cu toate acestea, lipsa unei monitoriz\u0103ri detaliate \u0219i \u00een timp real a parametrilor de energie(produc\u021bia si consumul de energie) \u0219i de mediu duce la o utilizare ineficient\u0103 a energiei produse. Principalele probleme care se ridic\u0103 pentru cl\u0103direa pilot sunt:<\/p>\n\n\n\n

    1.Solu\u021bii scalabile \u0219i deschise<\/strong>: <\/p>\n\n\n\n

    Sistemele tradi\u021bionale de monitorizare care includ func\u021bii MPPT(Maximum Power Point Tracking) \u00een invertor nu ofer\u0103 flexibilitatea necesar\u0103 pentru integrarea cu alte echipamente \u0219i senzori sau platforme ter\u021be(SmartDataSystems)<\/p>\n\n\n\n

    2.Dificult\u0103\u021bi \u00een generarea rapoartelor de analiz\u0103 \u0219i identificarea anomaliilor<\/strong>:<\/p>\n\n\n\n

    F\u0103r\u0103 o platform\u0103 capabil\u0103 s\u0103 genereze rapoarte detaliate pe intervale de timp \u0219i s\u0103 identifice automat anomaliile de func\u021bionare, nu se  pot detecta rapid probleme precum sc\u0103derea eficien\u021bei panourilor sau defec\u021biuni ale  echipamentelor sistemului fotovoltaic. Aceast\u0103 func\u021bionalitate este esen\u021bial\u0103 pentru optimizarea performan\u021bei sistemului fotovoltaic.<\/p>\n\n\n\n

    3.Procesare limitat\u0103 a datelor cu marcaj de timp<\/strong>: <\/p>\n\n\n\n

    M\u0103rimile m\u0103surate (ex. radia\u021bia solar\u0103, temperatura, produc\u021bia \u0219i consumul de energie) nu sunt asociate cu marcaje temporale precise, ceea ce \u00eempiedic\u0103 proces\u0103rile statistice \u0219i analiza evolu\u021biei parametrilor \u00een timp. Aceast\u0103 func\u021bionalitate este important\u0103 pentru previzionarea produc\u021biei \u0219i consumului energetic.<\/p>\n\n\n\n

    Aceste probleme afecteaz\u0103 eficien\u021ba energetic\u0103 cl\u0103dirii, cresc costurile opera\u021bionale \u0219i reduc capacitatea de a anticipa \u0219i preveni defec\u021biunile, subliniind necesitatea unei solu\u021bii integrate precum SmartDataSystems.<\/p>\n\n\n\n

    3.Avantajele privind folosirea  platformei de management a energiei SmartDataSystems<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

    Platforma SmartDataSystems, integrat\u0103 \u00een cl\u0103direa pilot, aduce o serie de avantaje necesare  pentru eficientizarea consumului de energie \u0219i optimizarea performan\u021bei sistemului fotovoltaic. Aceste avantaje sunt:<\/p>\n\n\n\n

    1.Solu\u021bie scalabil\u0103 \u0219i deschis\u0103<\/strong>: <\/p>\n\n\n\n

    Spre deosebire de sistemele tradi\u021bionale controlate exclusiv de invertor, SmartDataSystems permite integrarea cu echipamente avansate, precum invertorul SolarEdge SE6K-RW0TEBNN4 \u0219i optimizatoarele de putere P800p instalate sub fiecare panou fotovoltaic. Aceast\u0103 arhitectur\u0103 asigur\u0103 monitorizarea individual\u0103 a punctului de putere maxim\u0103 (MPPT) pentru fiecare panou, \u00eembun\u0103t\u0103\u021bind eficien\u021ba energetic\u0103 \u0219i facilit\u00e2nd detectarea anomaliilor la nivel de panou. Sistemul suport\u0103 multiple interfe\u021be de comunica\u021bie (ex., CANBUS, RS-485, Wi-Fi, 4G,Ethernet,MQTT) oferind flexibilitate pentru extinderea \u0219i integrarea cu alte tehnologii.<\/p>\n\n\n\n

    2.Func\u021bionare \u00een sistem \u201estand-alone\u201d: <\/strong><\/p>\n\n\n\n

    Cl\u0103direa pilot opereaz\u0103 ca un sistem fotovoltaic izolat, alimentat de la cele 20 de panouri monocristaline Jinko JKM-335M-60H-5BB, f\u0103r\u0103 a comuta sau prelua energie de la furnizorul de energie. Platforma SmartDataSystems, integrat\u0103 cu modulul de comunica\u021bii SE-GSM-R12-US-S1 ,permite func\u021bionarea autonom\u0103 a sistemului, cu transmisie de date \u00een timp real prin protocolul MQTT. Aceast\u0103 caracteristic\u0103 \u201estand-alone\u201d asigur\u0103 fiabilitatea \u00een condi\u021bii variabile \u0219i reduce dependen\u021ba de re\u021belele externe.<\/p>\n\n\n\n

    3.Generarea de rapoarte personalizate:<\/strong> <\/p>\n\n\n\n

    Platforma permite generarea de rapoarte detaliate pentru fiecare parametru monitorizat (ex. produc\u021bia \u0219i consumul de energie, radia\u021bia solar\u0103, temperatura, umiditatea) pe intervale de timp variate, incluz\u00e2nd rapoarte zilnice, s\u0103pt\u0103m\u00e2nale, lunare \u0219i anuale. Aceste rapoarte sunt vizualizate prin interfe\u021be grafice (tabele \u0219i grafice) \u00een aplica\u021bia web  SmartDataSystems, facilit\u00e2nd analiza performan\u021bei sistemului fotovoltaic \u0219i a influen\u021bei parametrilor de mediu. Marcajele temporale asociate datelor permit proces\u0103ri statistice, prin previzionarea produc\u021biei \u0219i consumului energetic,precum \u0219i identificarea rapid\u0103 a anomaliilor.<\/p>\n\n\n\n

    4.Serviciile oferite pentru implementarea platformei de management a energiei SmartDataSystems<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

    Pentru a asigura implementarea eficient\u0103 a platformei SmartDataSystems pentru diferi\u021bi clien\u021bi, au fost defini\u021bi o serie de servicii care acoper\u0103 at\u00e2t aspectele tehnice, c\u00e2t \u0219i suportul de vanzare  \u0219i post-v\u00e2nzare. [5]Aceste servicii, sunt detaliate mai jos:<\/p>\n\n\n\n

    4.1.Servicii de tip front-end<\/strong><\/p>\n\n\n\n

    Serviciile de tip front-end ofer\u0103 acces la aplica\u021bii web precum Grafana<\/strong>, care permit preluarea datelor din platforma SmartDataSystems \u0219i transmiterea lor prin protocolul MQTT c\u0103tre baza de date InfluxDB pentru vizualizare. Acest proces asigur\u0103 o monitorizare \u00een timp real a parametrilor de energie \u0219i mediui, precum produc\u021bia \u0219i consumul de energie, radia\u021bia solar\u0103, temperatura \u0219i umiditatea. Datele sunt colectate de la echipamentele hardware (invertor SolarEdge, optimizatoare de putere,) \u0219i transmise la fiecare 15 minute c\u0103tre platforma Grafana prezentat\u0103 in figura 3 in format tabelar si grafic.[4]<\/p>\n\n\n\n

    \"\"\/<\/figure>\n\n\n\n

    Figura 3.Interfa\u021ba de vizualizare Grafana
    <\/p>\n\n\n\n

    4.2. Servicii de tip back-end<\/strong><\/p>\n\n\n\n

    Serviciile de tip back-end includ furnizarea \u0219i integrarea echipamentelor hardware necesare realiz\u0103rii sistemului fotovoltaic .Aceste echipamente prezint\u0103 urm\u0103toarele specifica\u021bii tehnice:<\/p>\n\n\n\n

    1.Panou fotovoltaic Jinko JKM-335M-60H(5BB) Cheetah HC[3]<\/strong><\/p>\n\n\n\n

    Panou fotovoltaic Jinko JKM-335M-60H(5BB) Cheetah HC prezint\u0103 urm\u0103toarele caracteristici tehnice:<\/p>\n\n\n\n

      \n
    • Puterea maxim\u0103 (Pmax)<\/strong>: 335 [W]<\/li>\n\n\n\n
    • Tensiune maxim\u0103 de putere (Vmpp)<\/strong>: 34[ V]<\/li>\n\n\n\n
    • Curent maxim de putere (Impp)<\/strong>: 9,87 [A]<\/li>\n\n\n\n
    • Tensiune \u00een circuit deschis (Voc)<\/strong>: 41,5 [V]<\/li>\n\n\n\n
    • Curent de scurtcircuit (Isc)<\/strong>: 10,36 [A]<\/li>\n\n\n\n
    • Eficien\u021b\u0103 modulului<\/strong>: 19,85[%]<\/li>\n\n\n\n
    • Temperatura de func\u021bionare<\/strong>: -40\u00b0C la +85[\u00b0C]<\/li>\n\n\n\n
    • Tensiune maxim\u0103 a sistemului<\/strong>: 1000\/1500 [Vdc]<\/li>\n\n\n\n
    • Toleran\u021ba puterii<\/strong>: 0 + 3[%]<\/li>\n\n\n\n
    • Coeficientul de temperatur\u0103 al Pmax<\/strong>: -0,35[\u00b0C\/%]<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n
      \"\"\/<\/figure>\n\n\n\n

      Figura 4. Panou fotovoltaic Jinko JKM-335M-60H(5BB) Cheetah HC<\/p>\n\n\n\n

      2.Invertor SolarEdge SE6K-RW0TEBNN4<\/strong><\/p>\n\n\n\n

      Invertoarul  SolarEdge SE6K-RW0TEBNN4 <\/strong> transforma curentul continuu in curent alternativ <\/strong> folosind ca topologia  unui  transformator de conversie \u00eentr-o singur\u0103 treapt\u0103,care prezint\u0103 o eficien\u021b\u0103 ridicat\u0103. Invertorul SolarEdge include o bucl\u0103 de control independent\u0103 a tensiunii care regleaz\u0103 tensiunea DC la intrarea invertorului.[2]<\/p>\n\n\n\n

      Invertorul trifazat SolarEdge  reprezentat de modelul SE6K – RW0TEBNN4 prezint\u0103 urm\u0103toarele caracteristici tehnice \u0219i func\u021bionale :<\/p>\n\n\n\n

        \n
      • Puterea nominal\u0103 \u00een AC<\/strong>: 6000 [VA]<\/li>\n\n\n\n
      • Frecven\u021ba nominal\u0103 de operare<\/strong>: 50\/60 \u00b1 5 [Hz]<\/li>\n\n\n\n
      • Tensiune maxim\u0103 DC<\/strong>: 950 [Vdc]<\/li>\n\n\n\n
      • Gama tensiunii de operare<\/strong>: 680-950 [Vdc]<\/li>\n\n\n\n
      • Tensiune nominal\u0103 de intrare DC<\/strong>: 750 [Vdc]<\/li>\n\n\n\n
      • Curent maxim de intrare<\/strong>: 10 [Adc]<\/li>\n\n\n\n
      • Eficien\u021b\u0103 maxim\u0103<\/strong>: 98[%]<\/li>\n\n\n\n
      • Consum de energie pe timp de noapte<\/strong>: <2,5[ W]<\/li>\n\n\n\n
      • Interfe\u021be de comunica\u021bie<\/strong>: RS485, Ethernet, ZigBee (op\u021bional), Wi-Fi (cu anten\u0103), celular<\/li>\n\n\n\n
      • Grad de protec\u021bie<\/strong>: IP65<\/li>\n\n\n\n
      • Temperatura de func\u021bionare<\/strong>: -40\u00b0C la +60[\u00b0C]<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n
        \"\"\/<\/figure>\n\n\n\n

        Figura 5. Invertor trifazat SolarEdge SE6K-RW0TEBNN4<\/p>\n\n\n\n

        3.Baterie SolarEdge Home BAT-10K1PSOB-01<\/strong><\/p>\n\n\n\n

        Bateria SolarEdge Home BAT-10K1PSOB-01 <\/strong>care este ilustrat\u0103 \u00een figura 6 <\/strong>prezint\u0103 un design mecanic mai \u00eembun\u0103t\u0103\u021bit \u0219i ofer\u0103 o protec\u021bie mai bun\u0103 a bateriei \u00eempotriva supra\u00eenc\u0103lzirii \u0219i emisiilor de gaz cu temperatur\u0103 ridicat\u0103,fiind una dintre primele baterii reziden\u021biale care ofer\u0103 standarde stricte \u00een caz de incendii,permi\u021b\u00e2nd instalarea \u00een interior.[2]<\/p>\n\n\n\n

        Bateria SolarEdge BAT-10K1PSOB-01<\/strong> prezint\u0103 urm\u0103toarele caracteristici tehnice \u0219i func\u021bionale:<\/p>\n\n\n\n

          \n
        • Energie total\u0103<\/strong>: 9700[ Wh]<\/li>\n\n\n\n
        • Putere de ie\u0219ire continu\u0103<\/strong>: 5000 [W]<\/li>\n\n\n\n
        • Putere de ie\u0219ire maxim\u0103 \u00een backup (10 secunde)<\/strong>: 7500 [W]<\/li>\n\n\n\n
        • Eficien\u021b\u0103 maxim\u0103<\/strong>: >94,5[%]<\/li>\n\n\n\n
        • Tensiune<\/strong>: 350-450 Vdc<\/li>\n\n\n\n
        • Interfa\u021b\u0103 de comunica\u021bie<\/strong>: Wireless \u0219i RS485<\/li>\n\n\n\n
        • Temperatura de func\u021bionare<\/strong>: -10\u00b0C la +50\u00b0C<\/li>\n\n\n\n
        • Grad de protec\u021bie<\/strong>: IP55<\/li>\n\n\n\n
        • R\u0103cire<\/strong>: Convec\u021bie natural\u0103<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n
          \"\"\/<\/figure>\n\n\n\n

          Figura 6. Baterie SolarEdge Home BAT-10K1PSOB-01<\/p>\n\n\n\n

          4.Optimizator de putere SolarEdge P370-5RM4MRM<\/strong><\/p>\n\n\n\n

          Optimizatoarele de putere SolarEdge utilizeaz\u0103 un convertor DC-DC cu o singur\u0103 treapt\u0103 de foarte mare eficien\u021b\u0103, controlat de dispozitive cu circuit integrat (ASIC) specifice aplica\u021biei personalizate. Optimizatorul de putere este de obicei situat imediat l\u00e2ng\u0103 modulul fotovoltaic sau ata\u0219at direct la acesta. Pe l\u00e2ng\u0103 urm\u0103rirea punctului de putere maxim\u0103 (MPPT) \u0219i conversia DC\/DC,optimizatoarele de putere ofer\u0103 monitorizare la nivel de modul \u0219i o serie de func\u021bii legate de siguran\u021b\u0103. MPPT al modulului este realizat printr-o bucl\u0103 de control complet independent\u0103 care func\u021bioneaz\u0103 \u00eentre fiecare modul \u0219i optimizatorul s\u0103u de putere. Convertorul DC-DC din optimizatorul de putere permite ca tensiunea \u0219i curentul modulului PV (intrare) s\u0103 fie complet decuplate de (adic\u0103 f\u0103r\u0103 leg\u0103tur\u0103 cu) tensiunea \u0219i curentul de ie\u0219ire al convertorului.[2]<\/p>\n\n\n\n

          Optimizatorul de putere P370-5RM4MRM   prezint\u0103 urm\u0103toarele caracteristici tehnice \u0219i func\u021bionale:<\/p>\n\n\n\n