Monitoring produkcji PV + stacja meteo na ESP32
Falowniki PV wysyłają Twoje dane na chińskie serwery z kilkuminutowym opóźnieniem. Przejmij kontrolę nad pomiarami – zbuduj lokalny monitoring produkcji energii połączony ze stacją pogodową, by wiedzieć, czy niska produkcja to wina chmur czy awarii paneli.
Aktualizacja: · Redakcja EnergoLab · ceny orientacyjne
Jak to działa
Zastanawiałeś się kiedyś, dlaczego Twoja instalacja fotowoltaiczna w idealnie słoneczny wtorek wyprodukowała połowę tego co w słoneczną środę? Poleganie wyłącznie na "chińskiej chmurze" od producenta falownika często ukrywa cenne informacje przed Tobą.
Łącząc lokalny monitoring energii z mini stacją pogodową (ESP32) zyskujesz supermoc: korelację danych. Jeśli czujnik luksów wykazuje pełne słońce, a falownik zrzuca moc – wiesz, że operator zablokował oddawanie prądu z powodu za wysokiego napięcia. Jeśli produkcja spada mimo braku chmur, a temperatura na zewnątrz sięga 35°C – na własne oczy widzisz temperaturowy współczynnik spadku wydajności krzemu.
Lista materiałów
Części
- Moduł ESP32Zalecany z zewnętrzną anteną WiFi do kotłowni/garażu
- Czujnik BME280Do pomiaru temperatury, wilgotności i ciśnienia
- Czujnik natężenia światła BH1750Powie Ci, jak mocno świeci słońce
- Przekładnik prądowy SCT-013lub interfejs RS485 (jeśli falownik ma złącze Modbus)
- Zasilacz 5V (np. stara ładowarka USB)Do zasilania ESP32
Narzędzia
- Lutownica i cynado pewnego połączenia pinów
- Komputer z przeglądarkądo instalacji ESPHome
- Kleszcze do zaciskania kabli
BHP — obowiązkowo przeczytaj
Praca w rozdzielnicy: Jeśli używasz przekładników prądowych SCT-013, zapinasz je wokół kabla fazowego. Wyłącz zasilanie na czas montażu zacisków.
Napięcie 230V vs 3.3V: Nigdy nie łącz galwanicznie napięcia sieciowego z płytką ESP32. Używaj tylko izolowanych modułów pomiarowych.
Instrukcja krok po kroku
Instalacja ESPHome
Podłącz ESP32 do komputera przez USB. Z poziomu Home Assistant (dodatek ESPHome) wgraj bazowe oprogramowanie na moduł.
Lutowanie czujników
Połącz czujniki BME280 i BH1750 z ESP32 poprzez szynę I2C (piny SDA i SCL) oraz zasilanie (3.3V i GND).
Opcja A: Pomiar przez Modbus
Jeśli Twój falownik obsługuje Modbus RTU, podepnij moduł MAX485 do ESP32 i połącz go kablami z portem falownika.
Opcja B: Pomiar przekładnikiem
Zapnij przekładnik SCT-013 na przewodzie AC idącym z falownika do sieci. Sygnał analogowy podłącz do pinu ADC w ESP32.
Konfiguracja kodu
Wklej kod YAML definiujący czujniki I2C oraz liczniki w panelu ESPHome. Zapisz i kliknij "Install" -> bezprzewodowa aktualizacja (OTA).
Dodanie do dashboardu
W Home Assistant stwórz karty (Energy Dashboard) używając nowych encji (np. moc chwilowa, temperatura, nasłonecznienie w luksach).
Czujniki i integracja
Aby zrealizować ten projekt w Home Assistant, użyjemy środowiska ESPHome. To genialny dodatek, który kompiluje nasz prosty kod konfiguracyjny (YAML) i tworzy firmware dla układu ESP32. Co najważniejsze – działa to w 100% lokalnie po WiFi, bez potrzeby dostępu do zewnętrznego internetu.
Najczęstsze błędy
- Używanie cienkich kabelków stykowych (tzw. zworek) do montażu na stałe. Z czasem śniedzieją i gubią kontakt – trzeba je polutować.
- Umieszczenie czujnika temperatury BME280 w jednej małej obudowie razem z ESP32 – procesor grzeje się i zawyża temperaturę o 3-5 stopni.
- Brak izolacji przy złączach RS485 – może doprowadzić do spalenia portu w falowniku w przypadku przepięcia.
FAQ
Czy nie lepiej użyć dedykowanej aplikacji producenta?
Dedykowane aplikacje wysyłają dane na serwery chmurowe z dużym opóźnieniem (nawet do 15 minut) i często znikają wraz ze wsparciem. Lokalne ESP32 daje odczyty co sekundę, pozwalając na natychmiastowe automatyzacje (np. odpal grzałkę, gdy tylko wyjdzie słońce).
Dlaczego dodajemy stację pogody?
Porównując natężenie światła (luks) i temperaturę z mocą falownika, system może Cię ostrzec. Jeśli słońce praży na 100%, a moc paneli wynosi 20%, wiesz, że falownik ograniczył produkcję przez zbyt wysokie napięcie w sieci, albo że panele są zasypane śniegiem.
Prawo i dotacje
Utrata gwarancji
Odczytywanie danych z falownika za pomocą portu Modbus RTU (tylko odczyt) najczęściej nie łamie gwarancji sprzętu, ale zawsze sprawdź zapisy producenta.
