--- title: "Regulator" url: "https://maker.wiznet.io/Sunny_/projects/regulator/" markdown_url: "https://maker.wiznet.io/Sunny_/projects/regulator/md" type: "UCC: User Created Content" author: "Andrassy" author_url: "https://github.com/JAndrassy/Regulator?tab=readme-ov-file" editor: "WIZnet" editor_url: "https://maker.wiznet.io/" original_author: "Andrassy" original_url: "https://github.com/JAndrassy/Regulator?tab=readme-ov-file" published: "2026-03-20" language: "en" likes: 0 views: 249 comments: 0 source: "WIZnet Makers (https://maker.wiznet.io/)" --- # Regulator > DIY Arduino consumption regulator build to use excess solar power for auxiliary 'summer' heating. The solar power data are retrieved over SunSpec Modbus TCP. Io Original author: Andrassy (source: https://github.com/JAndrassy/Regulator?tab=readme-ov-file) ## Article ## 1.OVERVIEW![](https://maker.wiznet.io/upload/ckeditor5/1005916947%5F1774262224%2Epng) **Regulator 프로젝트**는 Arduino 기반으로 구현된 **실시간 잉여 전력 활용 제어 시스템**으로, 태양광(PV) 발전 환경에서 발생하는 **잉여 전력을 효율적으로 소비하기 위한 목적**으로 설계되었습니다. 일반적인 태양광 시스템에서는 발전량이 소비량을 초과할 경우 전력이 계통으로 역송되거나 버려지는데, Regulator는 이 남는 전력을 감지하여 **전기 히터와 같은 가변 부하에 재분배**합니다. 이 프로젝트의 핵심 차별점은 단순한 ON/OFF 스위칭이 아니라, **실시간 전력 데이터를 기반으로 부하를 연속적으로 제어(phase control)**한다는 점입니다. 즉, 잉여 전력이 100W이면 100W만큼, 500W이면 500W만큼 히터 출력을 조절하여 에너지 낭비를 최소화합니다. 또한, 이 시스템은 다음과 같은 목적을 동시에 달성합니다: - 태양광 자가소비율(Self-consumption) 극대화 - 에너지 저장 장치(ESS) 없이도 잉여 전력 활용 - 난방/온수/보조 부하에 대한 자동화된 에너지 공급 - 네트워크 기반 원격 모니터링 및 제어 구현 데이터 수집은 **SunSpec Modbus TCP 프로토콜**을 사용하여 인버터 또는 스마트미터로부터 전력 정보를 읽어오며, 제어 결과는 로컬 웹 UI 및 Blynk를 통해 사용자에게 제공됩니다. ## 배경) 글로벌 태양광 발전 시장 전망 2024-2028 ![](https://maker.wiznet.io/upload/ckeditor5/1005916947%5F1774263510%2Epng) 2025-2028년에 태양광 전력에 대한 수요가 크게 증가할 것으로 예상되며, 이는 추가적인 비용 개선, 제품 가용성 및 기술이 제공하는 수많은 이점에 의해 주도될 것이다. 2023년 12월 COP28에서 정책 리더들은 2030년까지 글로벌 재생 에너지 용량을 최소 11TW로 세 배 늘리고 연간 에너지 효율 개선율을 2%에서 4%로 두 배 늘리기로 약속했다. --- ## 2.Features ![](https://maker.wiznet.io/upload/ckeditor5/578274429%5F1774025830%2Epng)![](https://maker.wiznet.io/upload/ckeditor5/578274429%5F1774025840%2Epng) ### 1. 잉여 전력 기반 동적 부하 제어 - SunSpec 데이터를 기반으로 실시간 발전량/소비량을 비교하여 잉여 전력을 계산 - AC 위상 제어(Triac dimming)를 통해 히터 출력을 연속적으로 조절 - 부하를 미세하게 조정하여 **그리드 역송 최소화** ### 2. 수동 및 자동 운전 모드 - 자동 모드: 잉여 전력 기반 제어 - 수동 모드: 일정 시간 동안 강제 난방 수행 - 버튼 또는 원격 인터페이스(Blynk)로 모드 전환 가능 ### 3. 전력 및 상태 센싱 - 전류 센서를 통해 실제 소비 전력 측정 - 히터 분리(서모스탯 작동), 펌프 상태 이상 등 이벤트 감지 - 시스템 동작 상태에 따른 보호 및 로직 분기 ### 4. 난방 시스템 연동 제어 - 외부 난방 시스템(예: EMS-ESP)과 연동 - 밸브 제어를 통해 보조 난방 ↔ 메인 난방 전환 - 열원과 소비 시스템 간 유기적 연결 ### 5. 로깅 및 데이터 관리 - CSV 기반 로그 저장 (SD 카드) - 이벤트 기록 및 통계 데이터 생성 - 장기적인 에너지 사용 패턴 분석 가능 ### 6. 네트워크 및 원격 제어 - 로컬 웹 서버: JSON API + 웹 페이지 제공 - Telnet 기반 실시간 로그 출력 - **W5500을 활용해 Blynk 기반 원격 제어 구현** --- ## 3. System Architecture ![](https://maker.wiznet.io/upload/ckeditor5/578274429%5F1774025854%2Epng) Regulator는 **모듈형 구조 + 네트워크 중심 설계**로 구성됩니다. ### 1. 데이터 수집 계층 (Input Layer) - SunSpec Modbus TCP를 통해 인버터/미터 데이터 수집 - 전압, 전류, 전력, 방향(수입/수출) 등의 정보 확보 - 필요 시 추가 센서 데이터 통합 가능 ### 2. 제어 로직 계층 (Core Logic) - `Regulator.ino`: 전체 시스템 상태 및 루프 관리 - `PowerPilot`: 잉여 전력 계산 및 제어 알고리즘 - `ManualRun`: 수동 운전 처리 - `ElSens`: 전력 센싱 및 상태 판단 - `ValvesBack`: 난방 시스템 연동 → 특징: **기능별 모듈 분리 + 중앙 제어 구조** ### 3. 출력 제어 계층 (Actuation Layer) - Triac 기반 AC dimmer → 히터 출력 제어 - 릴레이/SSR → 펌프, 밸브 제어 - 물리적 부하와 직접 연결되는 계층 ### 4. 네트워크 및 인터페이스 계층 - WebServer: REST/JSON + UI 제공 - Blynk: 외부 원격 제어 - Telnet: 디버깅 및 실시간 로그 → 특징: **로컬 + 클라우드 혼합 구조** --- ## 4. Market & Application Value ![](https://maker.wiznet.io/upload/ckeditor5/1005916947%5F1774262206%2Epng) ### 1. 태양광 자가소비 최적화 시스템 - 가정용 PV + 전기보일러/온수탱크 - ESS 없이도 에너지 활용 극대화 ### 2. 스마트 난방 및 온수 시스템 - 바닥 난방, 라디에이터, 온수 순환 제어 - 잉여 전력 기반 자동 가동 ### 3. 산업/상업용 부하 제어 - 공장 보조 히터 - 환기 시스템, 팬, 펌프 제어 - 피크 전력 감소 및 비용 절감 ### 4. IoT 에너지 게이트웨이 - Modbus TCP 수집 → 로컬 제어 → 클라우드 연동 - 소형 EMS(Energy Management System) 구현 ### 5. 제품화/PoC 플랫폼 - DIY → 상용화 설계 전환 참고 구조 - 모듈형 구조 → 기능 확장 용이 --- ## 5. WIZnet Insight Regulator는 구조적으로 **Ethernet 기반 임베디드 제어 시스템의 전형적인 형태**를 보여줍니다. 이 관점에서 WIZnet 솔루션과 매우 높은 적합성을 가집니다. ### 1. 왜 WIZnet이 적합한가 Regulator는 다음 요구사항을 갖습니다: - 안정적인 네트워크 연결 (Modbus TCP, Web UI) - 실시간 데이터 처리 - 저전력 MCU 기반 시스템 - 복잡한 TCP/IP 처리 필요 → WIZnet 칩은 **하드웨어 TCP/IP 오프로딩**으로 이를 해결 ### 2. W5500 적용 시 이점 - 최대 8개 하드웨어 소켓 → Modbus + Web + Telnet 동시 처리 - MCU 부담 감소 → 제어 로직 안정성 증가 - SPI 기반 간단한 인터페이스 - 산업 환경에서 검증된 안정성 ### 3. W6100 확장 가능성 - IPv6 지원 → 장기적인 스마트그리드 환경 대응 - 듀얼 스택 네트워크 → 미래 호환성 확보 ### 4. 핵심 메시지 (WIZnet 관점) 이 프로젝트는 다음을 잘 보여줍니다: > “에너지 제어 시스템에서 네트워크는 부가 기능이 아니라 핵심 제어 인프라이며, WIZnet은 이를 가장 단순하고 안정적으로 구현할 수 있는 방법이다.” 즉, Regulator는 단순 DIY를 넘어 👉 **WIZnet 기반 에너지 IoT 디바이스 레퍼런스 구조**로 해석 가능 --- ## 6. Summary Regulator는 **현실의 에너지 문제를 직접 해결하면서 다듬어진 Arduino 네트워크 제어 프로젝트**에 가깝습니다. 태양광 잉여 전력을 난방으로 전환하는 아이디어, SunSpec Modbus TCP 기반 데이터 수집, Blynk·로컬 웹 기반 모니터링, 그리고 W5500을 포함한 다양한 네트워크 보드 활용 이력까지, 메이커가 참고할 만한 요소가 매우 많습니다. 위즈네트 메이커 독자라면 이 프로젝트를 단순한 “DIY 난방기”가 아니라, **이더넷 기반 임베디드 제어 시스템이 실제 에너지 관리 문제에 어떻게 쓰일 수 있는지 보여주는 오픈소스 사례**로 보면 좋겠습니다. --- ## 7.FAQ ### Q1. ESS 없이도 효과가 있나요? A. 있습니다. Regulator는 저장이 아니라 **즉시 소비 방식**으로 잉여 전력을 활용하므로, ESS 없이도 자가소비율을 크게 높일 수 있습니다. ### Q2. 왜 위상 제어(Phase control)를 사용하나요? A. 단순 릴레이 제어는 ON/OFF만 가능하지만, 위상 제어는 **연속적인 출력 조절이 가능**하여 잉여 전력과 정확히 맞출 수 있습니다. ### Q3. 어떤 환경에서 가장 효과적인가요? A. 태양광 발전량 변동이 크고, 👉 **유연하게 켜고 끌 수 있는 부하(히터, 온수 등)**가 있는 환경에서 가장 효과적입니다. ### Q4. 네트워크 연결이 필수인가요? A. 필수는 아니지만, - Modbus 데이터 수집 - 원격 모니터링 - 로그 확인 을 위해 사실상 중요한 구성 요소입니다. ### Q5. WIZnet을 적용하면 어떤 변화가 있나요? A. 네트워크 안정성이 크게 향상되고, MCU 리소스 부담이 줄어 👉 **더 안정적인 실시간 제어 시스템**으로 발전할 수 있습니다. --- Source: https://maker.wiznet.io/Sunny_/projects/regulator/