Ostrovní fotovoltaická elektrárna II. pro IT rack se zálohou

Seznam článků

Mám rack, ve kterém je IT technologie (switch, router, EZS, IP kamery, Wi-Fi, OSPy...), která má trvalý odběr cca 90 W za hodinu. Za rok to udělá na spotřebě cca 800 kWh (5 600,-). Na stěny domu (západní a jižní) jsem osadil 2ks fotovoltaických panelů. Panely nejsou na střeše, protože chci funkčnost i v zimě (sníh nastřeše).

Schéma zapojení systému

Panely (2ks)

ELERIX ESM-430T

Solární panel, monokrystalický, 430Wp, 108 článků, IP68, half-cut, N-Type TOPCon, celočerný, SVT35220 (https://www.i4wifi.cz/cs/300535-elerix-esm-430t-solarni-panel-celocerny-topcon-n-type-mono-half-cut-430wp-108-clanku) 2363,- ks

Hliníkový profil (4ks)

Xtend Solarmi SCHL1M1-40

Lišta, typ SC, hliníková, pro montáž solárních panelů, délka 1,1m

(https://www.i4wifi.cz/cs/224378-solarmi-schl1m1-40-hlinikova-lista-sc-pro-montaz-solarnich-panelu-1-1m) 205,- ks

Spojovací profil (8ks)

Xtend Solarmi spojovací profil SC-LF

Spojovací profil, typ L, k lištám řady SC, dříve SCLF

(https://www.i4wifi.cz/cs/211160-solarmi-sc-lf-spojovaci-l-profil-k-listam-rady-sc) 91,- ks

Koncový držák (8ks)

Xtend Solarmi SCKD-3B

Držák, hliníkový, koncový, pro solární panely, SC, 30mm a 35mm, černý

(https://www.i4wifi.cz/cs/302638-solarmi-sckd-3b-hlinikovy-cerny-koncovy-drzak-sc-solarniho-panelu-30-i-35-mm) 33,- ks

Kabel solární CYA 2x6mm2 (20 metrů)

Xtend Solarmi SC6-1M-2C

Kabel, solární. 1500V/32A, průřez 2× 6mm2, 1m, černý

(https://www.i4wifi.cz/cs/210712-solarmi-sc6-1m-2c-solarni-kabel-1500v-32a-1m-prurez-2x-6mm) 119,- m

Měnič 24V na 230V (1ks)

Victron Phoenix VE.Direct 375VA 24V

Měnič, programovatelný, 24V/230V, 375VA (300W), čistá sinusovka, VE.Direct, ECO režim

(https://www.i4wifi.cz/cs/278293-victron-phoenix-ve-direct-schuko-menic-24v-230v-375va-300w-cista-sinus) 3 473,- ks

Regulátor (1ks)

EPEVER XTRA1210N-XDS2

Regulátor, solární MPPT, 12/24V, 10A, vstup 100V, LCD displej XDS2, IP32

(https://www.i4wifi.cz/cs/211245-epever-xtra1210n-solarni-mppt-regulator-12-24-v-xds2-10a-vstup-100v) 1 457,- ks

Baterie LIFEPO4 (1ks)

GOOWEI ENERGY CNLFP100-25.6

Baterie, trakční, LiFePO4, 25,6V, 100Ah, BMS jednotka, černo-červená (2560 Wh)

(https://www.i4wifi.cz/cs/298645-goowei-energy-trakcni-baterie-lifepo4-cnlfp100-25-6-100ah-25-6v) 15 113,- ks

Krimpovací konektor (2ks sada)

Xtend Solarmi MC4-P

Konektor, krimpovací, instalační, MC4, sada samec + samice

(https://www.i4wifi.cz/cs/210709-solarmi-mc4-instalacni-konektor-mc4-krimpovaci-2-6-mm-sada-male-female) 72,- sada

Instalační oko (2ks)

Xtend Solarmi instalační oko GF-M8/PA

Instalační oko, k měniči GridFree, pocínovaná měď, izolace nylon, GF-M8/PA

(https://www.i4wifi.cz/cs/229304-solarmi-gf-m8-pa-instalacni-oko-pro-pripojeni-kabelu-4mm2-k-menici-gridfree-m8) 6.66,- ks

Instalační dutinka (20ks)

Xtend Solarmi instalační dutinka 6mm2

Dutinka, instalační, pro připojení kabelu do svorkovnic, 6mm2

(https://www.i4wifi.cz/cs/279323-solarmi-instalacni-dutinka-pro-pripojeni-kabelu-do-svorkovnic-6mm2) 2.54,- ks

DC jistič 16A (2ks)

Jistič EATON PL7-16/1/C-DC 16A PL7-C16/1-DC 264889

(https://www.kvelektro.cz/jistic-eaton-pl7-16-1-c-dc-16a-pl7-c16-1-dc-264889-p1190224) 444,- ks

Vodič CYA6 zelenožlutý (20m)

Vodič H07V-K 6 žlutozelená (CYA 6) metráž

(https://www.kvelektro.cz/vodic-h07v-k-6-zlutozelena-cya-6-metraz-p1189116) 24.4,- m

Rozvodnice nástěnná 2ks

Rozvodnice nástěnná SCAME DOMINO M135 IP66 2M bez svorkovnic 672.2002

(https://www.kvelektro.cz/rozvodnice-nastenna-scame-domino-m135-ip66-2m-bez-svorkovnic-672-2002-p1395696) 277,- ks

Kabelová vývodka (2ks)

Kabelová vývodka Scame 805.3343 PG13,5 s maticí

(https://www.kvelektro.cz/kabelova-vyvodka-scame-805-3343-pg13-5-s-matici-p1187323) 8.53,- ks

Svorka na DIN lištu (6ks)

Svorka Elektro Bečov RSA 16 A bílá A161116

(https://www.kvelektro.cz/svorka-elektro-becov-rsa-16-a-bila-a161116-p1197242) 31.3,- ks

Nulovací můstek (1ks)

Nulovací můstek zelený PE7 1000012

(https://www.kvelektro.cz/nulovaci-mustek-zeleny-pe7-1000012-p1188341) 17.5,- ks

Dioda dvojitá (2ks)

SDKF2X100-04D2SIRECTIFIER
Zdroj 230V/24V 15A (1ks)

LYONZG S-360-24 modulový napájecí 230V AC-DC zdroj 24V/15A 360W

(https://www.laskakit.cz/lyonzg-s-360-24-modulovy-napajeci-230v-ac-dc-zdroj-24v-15a-360w/) 788,- ks

 

 
 
 
 

 


Z jednoho a druhého fotovoltaického panelu je plusový pól sloučený přes dvojitou diodu do jednoho výstupu (ráno svítí na jeden panel, odpoledne na druhý panel). Tento výstup je přiveden přes DC jistič na vstup MPTT regulátoru. K výstupu regulátoru (označený baterie, tj dobíjecí výstup) je připojena společná svorkovnice  (označena +24V). K této svorkovnici je připojena přes DC jistič LIFEPO4 baterie. Zároveň je do tohoto bodu (+24V) přiveden záložní zdroj a odvod do měniče 24V na 230V. Všechny mínusové póly jsou spojeny ve svorkách -24V. Výstup záložního zdroje je oddělen přes dvojitou diodu (je použita jen jedna polovina diody). Toto je z důvodu, aby se napětí z regulátoru a baterie nedostávalo zpětně do záložního zdroje. Záložní zdroj má na svém výstupu nastaveno napětí 23V (trimrem na desce) - měřeno za diodou. To je cca 30% stav nabití baterie. Při běžném provozu (slunce svítí) se dobíjí baterie a zároveň se přes měnič napájí IT rack. Když nesvítí (v noci) jde napětí z baterie do měniče. Když se baterie vybije na 30% (její napětí klesne pod 23V) začne záložní zdroj dodávat svoji energii do měniče. Jakmile napětí na baterii stoupne nad 23V zdroj se odstaví a nedodává.

Za měsíc provozu systém vyrobil cca 41 kW ze slunce a 40 kW si vzal ze záložního zdroje (dost pršelo, bylo pod mrakem a baterie se nedobila. Přes noc docházelo k cucání ze sítě ČEZ). Ideálně by chtělo mít výkonější regulátor (20A) a dva ks baterie 24V/100Ah. Uvidím jak systém bude fungovat. 

 


Je sice pěkné, že systém pracuje. Ale kolik vyrobil? Kdy běžel z baterie?

Používám na svém Raspberry Pi systém Homeassistant (https://www.home-assistant.io/) do kterého jsem si přes modbus sběrnici (převodník USB/RS485) připojil solární regulátor.

1) nejprve je nutné pořídit nějaký převodník USB/RS485. Já mám z minulých dob OSPy zakoupený tento.

Waveshare Průmyslový převodník USB na RS485

(https://rpishop.cz/datove-redukce/4651-waveshare-prumyslovy-prevodnik-usb-na-rs485.html) 370,- ks

Převodník je na jedné straně zapojený do USB portu Raspberry Pi a na druhé straně je připojen přes konektor RJ45 do solárního regulátoru Epever (gnd, RS485-A, RS485-B).

Nebo jiný obrázek z webu.

 2) Do HASS je nutné přidat do souboru "/homeassistant/configuration.yaml" modbus zařízení.

modbus:
  - type: serial
    name: EPEVER1
    method: rtu
    port: /dev/ttyUSB0
    baudrate: 115200
    stopbits: 1
    bytesize: 8
    parity: N

    sensors:
    # Epever regulátor 1 přes USB
      - name: PV1 Napětí z FV pole #0x003100
        unique_id: pv1_array_input_voltage
        unit_of_measurement: V
        slave: 1
        address: 12544
        input_type: input
        scale: 0.01
        precision: 2
        data_type: uint16
      - name: PV1 Proud z FV pole # 0x003101
        unique_id: pv1_array_input_current
        unit_of_measurement: A
        slave: 1
        address: 12545
        input_type: input
        scale: 0.01
        precision: 2
        data_type: uint16
      - name: PV1 Výkon z FV pole # 3102 and 3103
        unique_id: pv1_array_input_power
        unit_of_measurement: W
        slave: 1
        address: 12546
        input_type: input
        scale: 0.01
        precision: 2
        swap: word
        data_type: uint32
      - name: PV1 Teplota regulátoru #0x003111
        unique_id: pv1_device_temperature
        unit_of_measurement: °C
        slave: 1
        address: 12561
        input_type: input
        scale: 0.01
        precision: 2
        data_type: int16
      - name: PV1 Baterie stav nabití #0x00311A
        unique_id: pv1_battery_state_of_charge
        unit_of_measurement: "%"
        slave: 1
        address: 12570
        input_type: input
        scale: 1
        precision: 0
        data_type: uint16
      - name: PV1 Baterie napětí #0x00331A
        unique_id: pv1_battery_voltage
        unit_of_measurement: V
        slave: 1
        address: 13082
        input_type: input
        scale: 0.01
        precision: 2
        data_type: uint16
      - name: PV1 Baterie proud #0x00331B & 1C
        unique_id: pv1_battery_current
        unit_of_measurement: A
        slave: 1
        address: 13083
        input_type: input
        scale: 0.01
        precision: 2
        swap: word
        data_type: int32
      - name: PV1 Baterie dnešní max napětí #0x003302
        unique_id: pv1_maximum_battery_voltage_today
        unit_of_measurement: V
        slave: 1
        address: 13058
        input_type: input
        scale: 0.01
        precision: 2
        data_type: uint16
      - name: PV1 Baterie dnešní min napětí #0x003303
        unique_id: pv1_minimum_battery_voltage_today
        unit_of_measurement: V
        slave: 1
        address: 13059
        input_type: input
        scale: 0.01
        precision: 2
        data_type: uint16
      - name: PV1 Vyrobená energie dnes #0x00330C & 0D
        unique_id: pv1_generated_energy_today
        unit_of_measurement: kWh
        slave: 1
        address: 13068
        input_type: input
        scale: 0.01
        precision: 2
        device_class: energy
        state_class: total
        swap: word
        data_type: int32
      - name: PV1 Vyrobená energie tento měsíc #0x00330E & 0F
        unique_id: pv1_generated_energy_month
        unit_of_measurement: kWh
        slave: 1
        address: 13070
        input_type: input
        scale: 0.01
        precision: 2
        device_class: energy
        state_class: total
        swap: word
        data_type: int32
      - name: PV1 Vyrobená energie tento rok #0x003310 & 11
        unique_id: pv1_generated_energy_year
        unit_of_measurement: kWh
        slave: 1
        address: 13072
        input_type: input
        scale: 0.01
        precision: 2
        device_class: energy
        state_class: total
        swap: word
        data_type: int32
      - name: PV1 Vyrobená energie celkem #0x003312 & 13
        unique_id: pv1_generated_energy_total
        unit_of_measurement: kWh
        slave: 1
        address: 13074
        input_type: input
        scale: 0.01
        precision: 2
        device_class: energy
        state_class: total_increasing
        swap: word
        data_type: int32

Po restartu HASS již budou dostupná data z regulátoru (názvy lze v HASS samozřejmě upravit).

 

Několik grafů jak systém pracuje.

29.7.2025 výkon z fotovoltaických panelů během dne.

30.7.2025 výkon z fotovoltaických panelů během dne.

 

Z 5.8.2025 na 6.8.2025 - je vidět jak byla baterie vybitá (pršelo) a záložní zdroj dodával energii od cca 3 ráno do 8 ráno, než začala FV pracovat. V baterii je i při vybití cca 30% energie pro případ výpadku ČEZ.

27.7.2025 až 6.8.2025 výkon z FV panelů

Sluší se říci, že panely mají větší výkon (430 Wp), ale v grafech je vidět maximum jen 250 Wp. Solární regulátor má maximum 10A a omezuje (nedovolí větší výkon než cca 250 Wp). Toto by jistě vyřešil silnější regulátor za cenu větších proudů.

 


Celkem za materiál vyšla instalace na nějakých 33 000,-.

Výroba za měsíc provozu cca 57 kWh (ušetřeno 57 * 7,- = 400,-).

Předpoklad výroby (ideálně - můžu říct až za rok) 57 kWh * 12 měsíců = 684 kWh -> to je cca 4700,- rok.

Návratnost FV - předpoklad cca 33 000,- / 4 700,- = 7 let. :-(

Výhoda - relativní soběstačnost (ale není 100% ostrov -> silnější regulátor, nebo větší baterie).

-> Aktualizace 14.8.2025

Pokud svítí, tak je systém zcela samostatný (ostrov). Je vidět osmý den v řadě, kdy baterie neklesla pod 60%. Z ČEZ tedy 0 Wh! Od 17.7.2025 do 14.8.2025 (cca měsíc) systém vyrobil ze slunce 57 KWh.

Životnost baterie LIFEPO4 v režimu 30% až 90% dle chatgpt strejdy je cca 5000 cyklů. 5000/365 (rok) -> 14 let za předpokladu, že nic v baterii neodejde (má integrovanou BMS elektroniku, která brání vybití, přebití atd...)

To vše za předpokladu, že nic neodejde. Nebojím se, že odejdou panely (to je již léty ověřené). Ale myslím, že měnič ani regulátor nevyrží pracovat +10 let. I když v mém případě nevytěžuji měnič na 100% (beru cca 90 W z 350W možného).

dle CHATGPT k baterii...

Baterie GOOWEI ENERGY CNLFP100‑25.6 je LiFePO₄ typ s nominálním napětím 25,6 V a kapacitou 100 Ah – tedy cca 2560 Wh. Podle výrobce zvládne přes 2000 plných cyklů při 100 % DOD (hloubce vybití), což ji řadí mezi nadprůměrně dlouhověké trakční baterie.

🔋 Jaký vliv má režim nabíjení 30 % → 90 % (tedy 60 % DoD)?

1. Nižší DoD přináší výrazně vyšší počet cyklů
Obecně platí u LiFePO₄ článků:

  • Při 60 % DoD (tj. nabíjení mezi 30 % a 90 % SoC) lze dosáhnout až 5 000–6 000 cyklů do poklesu kapacity na ~70–80 %.

  • Nižší DoD (např. 40 %, resp. 30 %) ještě více prodlužuje životnost, případně až kolem 8 000 cyklů při DoD kolem 30 % (40 % nabíjecí rozsah).

2. Praktický odhad pro váš případ (30→90 %)

  • LiFePO₄ články nabíjené mezi 30 %–90 % SoC (60 % DoD) obvykle zvládnou několik tisíc plných cyklů, často v rozsahu 4 000 až 6 000.

  • Výrobce uvádí pouze životnost při plném DoD (~2 000 cyklů), ale protože menší DoD zvyšuje počet cyklů, lze bezpečně očekávat několikrát vyšší cyklickou životnost oproti plnému vybití.

📊 Shrnutí odhadované životnosti

Režim nabíjení SoC Hloubka DoD (%) Odhad cyklů životnosti Stav kapacity cca po X cyklech
30 % → 90 % 60 % ≈ 4 000–6 000 cyklů ~70 % kapacity
0 % → 100 % 100 % ~2 000 cyklů ~70 % kapacity
Attachments:
Download this file (Datasheet_Elerix_ESM-430T.pdf)Datasheet panel[Elerix ESM-430T]2124 kB30 Downloads2025-08-06 14:21
Download this file (manual-XTRA-N-V11_cze.pdf)Epever regulátor[manual-XTRA-N-V11_cze]1583 kB28 Downloads2025-08-06 14:22
Download this file (MODBUS-Protocol-v25.pdf)Epever regulátor[MODBUS-Protocol-v25]847 kB25 Downloads2025-08-06 14:23
Download this file (SOLÁR SKLEP PRO RACK EZS.pdf)Schéma zapojení[ ]1868 kB26 Downloads2025-08-06 14:25
Download this file (xtraseries-datasheet.pdf)Datasheet epever[regulátor]602 kB37 Downloads2025-08-06 14:24