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di Vincenzo Caputo

Domotica

Shelly EM e Fotovoltaico - automatizziamo l'autoconsumo!

Data: 07 settembre 2019

Chi mi segue dai miei primi video su YouTube, sicuramente ricorderà l'ingegnosa idea che avevo messo a punto con Tasker per fare in modo che, ad una determinata soglia di produzione del mio impianto fotovoltaico, si attivasse una utenza elettrica.

Qui di seguito quel video che sta quantomeno a testimoniare il miglioramento della qualità nel tempo in confronto ai video attuali :D :D :D

Se avete guardato il video avrete sicuramente capito che lo scopo era principalmente quello di ottimizzare e automatizzare l'autoconsumo di energia elettrica autoprodotta tramite sistema fotovoltaico.

Scambio sul posto

Chi possiede un sistema fotovoltaico infatti sa bene che la corrente prodotta in eccedenza, in un dato momento della giornata, finisce nelle rete elettrica del gestore e viene pagata dal GSE tramite accrediti ogni 3 o 4 mesi circa (non l'ho mai capito bene!).

Per corrente prodotta in eccedenza naturalmente intendo la differenza tra la corrente prodotta dal sistema fotovoltaico in un dato momento e consumo istantaneo nello stesso momento. Se per esempio stiamo producendo in questo istante 2000W e teniamo acceso un asciugacapelli che ne consuma 1000W, i restanti 1000W finiranno in rete e ci verranno pagati.

Di notte, quando il sistema fotovoltaico produce 0W, tutto quello che consumiamo lo preleviamo dalla rete e naturalmente lo paghiamo nella bolletta elettrica in base alla tariffa del nostro contratto.

In teoria il meccanismo di scambio sul posto, nel caso in cui il sistema fotovoltaico sia correttamente dimensionato, dovrebbe far pareggiare i conti tra corrente immessa in rete (quindi a credito) e corrente consumata nei momenti di mancata produzione (a debito).

Peccato che questo sia vero solo in teoria. Infatti la corrente che ci viene pagata comprende la tariffa per la sola quota energia, mentre quella che preleviamo è zavorrata da varie tasse e spese varie che rendono il conteggio sbilanciato.

Ben presto quindi ci si rende conto che conviene far andare la lavastoviglie, la lavatrice, l'asciugatrice, ecc... di giorno mentre c'è il sole, perchè in quel momento il sistema è in produzione e la corrente generata è gratis.

Monitoraggio produzione fotovoltaica

Naturalmente la produzione di un sistema fotovoltaico non è costante durante tutta la giornata e non è sufficiente osservare la regola di usare gli elettrodomestici di giorno. Ci vengono pertanto incontro i sistemi di monitoraggio che di solito vengono proposti in abbinata agli impianti, naturalmente con dei costi aggiuntivi.

Io stesso, quando decisi di installare un sistema fotovoltaico sulla mia abitazione, mi preoccupai di corredarlo di un accessorio che mi permetteva (e lo fa tuttora) di monitorare in tempo reale, tramite app sullo smartphone, produzione, consumo ed eventuale eccedenza immessa in rete.

Qualche anno fa, sistemi di questo genere erano rari e molto costosi, per lo più dedicati a grossi impianti di produzione elettrica.

Mi sono reso ben presto conto che il solo monitoraggio non era sufficiente a garantirmi lo sfruttamento ottimale della mia produzione. Infatti, a meno di stare tutto il giorno di fronte al display dello smartphone a verificare che la produzione fosse sufficiente per attivare un elettrodomestico per consumare l'energia prodotta, non ottenevo i benefici sperati. Per questo mi ingegnai a mettere a punto il sistema che potete osservare nel video in cima all'articolo.

Praticamente la soluzione ottimale è che il sistema di monitoraggio si autocontrolli e sappia quando è il momento di accendere una data utenza e quando invece conviene spegnerla.

L'esempio classico che porto sempre è quello del riscaldamento tramite pompa di calore. Se in un dato momento non sono in casa (o anche essendo in casa non sto consumando corrente), il sistema potrebbe far partire in automatico il riscaldamento (elettrico in questo caso) e farmi risparmiare sul riscaldamento a gas che entrerebbe in funzione per meno tempo. L'automatismo in questo caso è fondamentale, non si può pensare di andare a spegnere di corsa la pompa di calore perchè sta passando una nuvola che fa ombra sui pannelli!

Autoconsumo automatico con SHELLY EM

Dopo tutta questa introduzione veniamo all'argomento di oggi: un'applicazione pratica nell'uso dello SHELLY EM, già recensito da Luigi Duchi qualche settimana fa e di cui potete leggere un articolo al seguente link:

Shelly EM finalmente tra le mie grinfie... l'Energy Meter provato per voi!

Fate riferimento a quest'articolo (e relativo video) anche per le modalità di messa in funzione e configurazione dell'app per lo Shelly EM

La particolarità di questo dispositivo è che, a differenza di altri prodotti anche di casa Shelly, possiede una pinza amperometrica che permette di misurare l'assorbimento del carico collegato al conduttore elettrico senza che la corrente attraversi i dispositivo stesso.

Allo Shelly EM sarà possibile connettere ben 2 pinze amperometriche ognuna delle quali effettuerà misurazioni indipendenti.

L'ideale per monitorare produzione di un sistema fotovoltaico e consumo/immissione in rete. Basterà intercettare la linea che proviene dall'inverter di produzione del fotovoltaico e quella che dal contatore va al quadro generale del nostro appartamento.

Gli elettricisti più suscettibili avranno provato un tonfo al cuore nel vedere la precedente immagine. Per la serie "mio cuggggino con 30 euro te lo faceva meglio". A mia parziale discolpa dico che il caos è stato generato dal fatto che ho voluto lasciare il vecchio sistema di monitoraggio operativo (pinze nere) e installare in parallelo lo Shelly EM (pinze bianche) per poter confrontare le due misurazioni (nel video potrete osservare il confronto). In ogni caso nel video in coda all'articolo vedrete la faccia che ha fatto Luigi Duchi nel vedere quella foto! :D :D :D

Nel mio caso ho un unico contatore in ingresso e in uscita, ma so che esistono installazioni con doppio contatore, quindi nel caso non sappiate dove collegare le pinze amperometriche, fatevi aiutare da qualcuno esperto della materia.

In ogni caso il bello di questa soluzione è che non dovete lavorare con fili scoperti o fare collegamenti elettrici di alcun genere. Potrete a limite provare a posizionare le pinze amperometriche anche per tentativi senza avere il timore di fare alcun danno. 

Naturlmente, come abbiamo detto più volte, Shelly quando si muove fa le cose per bene ed ecco infatti che in automatico il sistema calcola anche la differenza tra le due misurazioni restituendoci anche il valore del consumo istantaneo (cioè la differenza tra corrente prodotta e corrente immessa o prelevata).

Ma le sorprese non finiscono qui. La famiglia Shelly infatti come ben sapete è composta da vari dispositivi tra cui degli Smart Switch come lo Shelly 1 o lo Shelly 2 (e ora i 2.5).

Questi Smart Switch possono lavorare tramite delle scene in sinergia con il lo Shelly EM ed attivare gli automatismi di cui ho parlato in apertura di articolo.

Praticamente potremo impostare delle soglie, al di sopra o al di sotto della quali, un altro dispositivo della famiglia Shelly (come ad esempio lo Shelly 1) accenderà o spegnerà il proprio relè con conseguente accensione o spegnimento del carico ad esso collegato.

Lo Shelly EM (in versione con doppia pinza amperometrica) è acquistabile anche su Amazon per circa 90 euro (spedito) al seguente link:
 
https://amzn.to/2zYOuNR
 
Sullo store ufficiale Shelly potrete ottenere un prezzo leggermente più basso.

Nel video che segue potrete osservare un esempio pratico di attivazione/disattivazione di un carico collegato ad uno Shelly 1 al superamento di alcune soglie impostate sullo Shelly EM.

Buona visione!

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