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Rilasciato il 30 agosto 2026·Stato: active

HEMS Bi-Inverter & Centrale Solare 25 kWp con Copilota IA

Orchestrazione locale predittiva di 25.05 kWp fotovoltaico e 36 kWh di accumulo LiFePO4 unendo inverter Huawei (Grid-tied) e Datouboss (Off-grid) con AI su Proxmox.

Proxmox VE (LXC)Modbus-TCPVoltronic PI30MQTT MosquittoPython 3.11HiGHS MILPJev-like AIReact 18Tailwind CSSSQLite WALPostgreSQL
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Il Contesto & La Sfida Ingegneristica

Gestire una centrale energetica residenziale complessa composta da:

  • 25.05 kWp di fotovoltaico: 14 kWp su tetto (Sud-Est e Sud-Ovest) + 11.05 kWp su pergola bifacciale.
  • 36 kWh di batterie LiFePO4: 20 kWh ad alto voltaggio (Huawei LUNA2000) e 16 kWh a 48V (HumsiENK 16S).
  • Due inverter concettualmente incompatibili: un inverter trifase on-grid Huawei SUN2000-10KTL-M1 e un inverter monofase off-grid a isola Datouboss DT4811B (11 kW).

Il problema principale: le piattaforme commerciali non sono progettate per far dialogare apparati di marchi differenti, i dati cloud hanno latenze di minuti e i protocolli ufficiali dei costruttori spesso sono blindati o cloud-only.

L’Architettura Implementata

                                  ┌─────────────────────────────┐
                                  │   PV TETTO: 14.0 kWp        │
                                  │   (Sud-Est 8.2kW + SO 5.8kW)│
                                  └──────────────┬──────────────┘
                                                 │ DC
                                                 ▼
┌──────────────────────┐  Modbus-TCP     ┌─────────────────────────────┐   AC    ┌──────────────────────┐
│  BATTERIA HV LUNA    │◄───────────────►│  HUAWEI SUN2000-10KTL-M1    │────────►│  RETE ENEL          │
│  20 kWh (Buffer 95%) │                 │  Trifase Grid-Tied On-Grid  │         │  (Smart Meter DTSU)  │
└──────────────────────┘                 └──────────────┬──────────────┘         └──────────────────────┘
                                                        │ AC-IN Pass-Through
                                                        ▼
                                         ┌─────────────────────────────┐
                                         │  DATOUBOSS DT4811B (11 kW)  │◄────────┐
                                         │  Monofase Off-Grid ad Isola │         │ DC
                                         └──────────────┬──────────────┘         │
                                                        │ AC-OUT           ┌─────┴────────────────┐
                                                        ▼                  │ PV PERGOLA: 11.05kWp │
                                         ┌─────────────────────────────┐   │ (2x Stringhe 320V)   │
                                         │  🏠 CARICHI DI CASA         │   └──────────────────────┘
                                         │  (Clima, PDC, Auto, Carichi)│
                                         └──────────────┬──────────────┘
                                                        ▲
                                         ┌──────────────┴──────────────┐
                                         │  BATTERIA HUMSIENK 48V LV   │
                                         │  16 kWh LiFePO4 (UPS Isola) │
                                         └─────────────────────────────┘

Ostacoli Superati sul Campo

  1. Ground Loop & Isolamento Galvanico: Il disaccoppiamento tra il potenziale di terra di rete e il negativo delle batterie a 48V ha causato la vaporizzazione iniziale di un cavo seriale per correnti di massa vaganti. Risolto integrando un circuito optoisolato galvanico industriale.
  2. Reverse-Engineering & Hacking della Chiavetta Wi-Fi: La chiavetta ufficiale inviava pacchetti a server esteri con ritardi mostruosi e vietava comandi locali. È stata dissaldata e riprogrammata con firmware custom per esporre un socket TCP raw (socket://192.168.10.132:8888) a 2400 baud, portando il campionamento a 2 secondi con latenza <5 ms.
  3. Doppio Protocollo Locale con Validazione CRC16: Driver Modbus-TCP ad alta frequenza per Huawei e parser Voltronic PI30 con verifica matematica rigorosa del CRC16 a 2 byte per Datouboss.
  4. Copilota IA su Proxmox: Modulo di supervisione e ottimizzazione neuro-simbolica che incrocia le previsioni meteo satellitari Solcast + DWD ICON-D2 con la curva di carico per anticipare o ritardare l’avvio delle pompe di calore e la ricarica degli accumulatori.

La Nuova Architettura IASolar OS v2.0 (Microservizi & Layer 3 ML)

A settembre 2026 l’intero sistema è stato evoluto in un’architettura enterprise a 3 microservizi disaccoppiati in esecuzione su Proxmox VE LXC CT 110:

  • solar-core.service: Polling hardware ad alta frequenza (Huawei Modbus + Datouboss seriale), FSM di sicurezza a 4 stadi, calcolo del bilanciamento istantaneo e attuazione deterministica protetta da watchdog hardware.
  • solar-planner.service: Ottimizzatore globale convesso HiGHS MILP 48h, interpolazione meteo satellitare, risoluzione prezzi PUN/ARERA e briefing vocale proattivo (VOX-01).
  • solar-web.service: API REST FastAPI/Flask e SPA reattiva React 18 con streaming real-time SSE e bus MQTT Mosquitto.

I 4 Pilastri di Intelligenza & Resilienza

  1. Baseload Learner (ML Closed-Loop): Algoritmo di regressione continua su SQLite (hourly_stats a 30 giorni) che clusterizza separatamente le curve di consumo orario feriali e festive con mediana al 20% anti-outlier, alimentando il solver MILP con la domanda reale e non con stime statiche.
  2. Digital Twin Termodinamico Involucro & Batterie: Modello termico $1R-1C$ calibrato sulle sessioni di coasting passivo della villa ($\frac{dT_{in}}{dt} = \frac{1}{\tau} (T_{oda} - T_{in})$) che stima una costante inerziale reale $\tau \approx 51.0\text{ ore}$ per l’edificio di Lariano e monitora l’efficienza di accumulo ($\eta_{\text{LUNA}} \approx 92%$, $\eta_{\text{Humsi}} \approx 88%$).
  3. Decision Engine System 1 Jev-like (<1 ms): One-Pass Option Scorer a 128 dimensioni operante in Shadow Mode ogni 30 secondi con latenza di soli 0.24 millisecondi, fornendo il ranking probabilistico in tempo reale delle strategie ottimali di autoconsumo, volano e travaso.
  4. NILM Engine Fine-Tuning & Disaster Recovery: Disaggregazione dei carichi senza sensori con filtro di soppressione rumore inverter ($\pm 45\text{W}$) e debounce anti-flapping (45s). Hot-backup atomico SQLite WAL giornaliero compresso del 94.8% (da 153 MB a 8 MB) sincronizzato via SFTP su host Proxmox con timer systemd notturno alle 03:30.

Risultati Operativi

  • Autoconsumo reale superiore al 92% annuo.
  • Protezione totale da blackout tramite commutazione istantanea off-grid UPS (<15ms).
  • Zero allucinazioni: vincoli fisici immutabili (Physical Safety Envelope) e test suite continua a 164/164 test verdi (100%).
  • Totale sovranità sui dati: nessuna dipendenza da cloud esterni.

Changelog / Diario di Bordo

  • [20/09/2026] Release IASolar OS v2.0 & 4 Pilastri Evolutivi:
    • Audit completo di produzione risolto al 100% (P0, P1, P2, P3: 35/35 remediation).
    • Rilascio del Baseload Learner ML e del Gemello Digitale Involucro/Batterie ($\tau = 51\text{h}$).
    • Attivazione in produzione del motore decisionale System 1 Jev-like in Shadow Mode (latenza 0.24ms).
    • Deploy timer notturno systemd solar-backup.timer e validazione 164/164 test unitari.
  • [20/09/2026] Configurazione Regola Globale Antigravity: Attivato il tracciamento e aggiornamento continuo dei progressi sul blog e portfolio.