Due inverter incompatibili e un cavo bruciato: come è nato il mio impianto solare · Il collante

Come far dialogare due inverter che non dovevano parlarsi, craccare una chiavetta cloud e costruire un sistema di gestione predittivo con l'IA per 25 kWp di fotovoltaico.

Se installi due inverter solari di produttori diversi, scoprirai presto che non esiste alcuna app commerciale sul mercato capace di farli collaborare: ciascun apparecchio ignora completamente l’esistenza dell’altro, rischiando di scaricare le batterie a vicenda o di prelevare energia a pagamento dalla rete.

Per farli funzionare come un unico cervello energetico a casa mia, non c’erano scorciatoie: ho dovuto collegarmi fisicamente alle porte seriali, decodificare i dati grezzi byte per byte e creare un’architettura software su misura per coordinarli.

Se qualcuno qualche anno fa mi avesse detto che un giorno avrei gestito 25.05 kWp di fotovoltaico e 36 kWh di batterie LiFePO4 con un modello di Intelligenza Artificiale su Proxmox che dialoga in tempo reale con due inverter di marche totalmente diverse, probabilmente mi sarei messo a ridere.

La realtà dei progetti ingegneristici avanzati “fatti in casa” è che non si parte mai da un’architettura pulita e rifinita: si parte dal ferro, dalla polvere del quadro elettrico, da componenti chiusi che non vogliono parlarsi, da cavi seriali che si bruciano per correnti di massa e da chiavette Wi-Fi cinesi bloccate sul cloud che abbiamo dovuto aprire, dissaldare e riprogrammare al banco.

Questa è la storia completa di tutto quello che abbiamo affrontato e costruito: la nascita, i fallimenti, le sfide fisiche e il funzionamento completo del nostro HEMS (Home Energy Management System).

1. L’Architettura Fisica: Due Mondi agli Antipodi

La nostra centrale energetica è una creatura ibrida, nata per unire il massimo rendimento economico alla sicurezza assoluta di non restare mai al buio:

                                  ┌─────────────────────────────┐
                                  │   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) │
                                         └─────────────────────────────┘

Sezione Grid-Tied (Tetto & LUNA2000):
- Inverter Huawei SUN2000-10KTL-M1 (Trifase): Gestisce i 14 kWp del tetto e la batteria ad alto voltaggio LUNA2000 (20 kWh). È connesso alla rete ENEL con lo Smart Meter trifase DTSU666-H. È il nostro “motore ad altissima efficienza” (95% di rendimento diretto).
Sezione Off-Grid / Isola UPS (Pergola & HumsiENK):
- Inverter Datouboss DT4811B (11 kW) (Monofase): Gestisce gli 11.05 kWp della Pergola bifacciale e il banco batterie a 48V HumsiENK 16S LiFePO4 (16 kWh).
- L’ingresso AC-IN del Datouboss è collegato all’uscita di Huawei; l’uscita AC-OUT alimenta l’intero quadro elettrico della casa. È la nostra “scialuppa di salvataggio UPS” che garantisce elettricità continua anche in caso di blackout di rete.

2. Le Origini: Il Cavo Seriale Bruciato e l’Hacking del Dongle Cloud-Only

Per creare un cervello intelligente, la prima regola è avere una comunicazione locale in tempo reale, affidabile e senza intermediari. Ed è qui che sono iniziati i dolori.

Il giorno del “Pop”: il cavo seriale fritto

Per dialogare con l’inverter Datouboss (che usa il protocollo Voltronic PI30 a 2400 baud), all’inizio usavamo un convertitore USB-RS232 standard. A causa delle forti correnti di commutazione ad alta frequenza e di un ground loop tra la terra di rete e il polo negativo delle batterie a 48V, c’è stato un lampo seguito dall’odore di bachelite bruciata: il cavo seriale e la porta USB del convertitore si erano letteralmente vaporizzati. Risolto introducendo un circuito optoisolato galvanico industriale.

La chiavetta ufficiale: una trappola “Solo Cloud”

Assieme all’inverter c’era la chiavetta Wi-Fi ufficiale:

Era un sistema totalmente blindato e chiuso sul cloud estero.
Inviava pacchetti telemetrici ogni 5 minuti con ritardi inaccettabili e zero garanzie di privacy.
Non permetteva di inviare comandi locali: era impossibile cambiare al volo la priorità di alimentazione (POP00/POP01) o la corrente di ricarica.

L’Hacking Hardware al Banco

Abbiamo aperto la chiavetta, analizzato la piedinatura del microcontroller e l’abbiamo riprogrammata/sostituita per esporre un socket TCP raw trasparente in rete locale:

socket://192.168.10.132:8888 (2400 baud, 8N1, Raw TCP Socket)

Da quel momento, l’inverter viene interrogato in locale ogni 2 secondi, con latenza inferiore a 5 millisecondi, senza passare per il cloud.

3. Reverse Engineering dei Protocolli: PI30, Modbus-TCP e BMS

Protocollo Datouboss PI30 / PI17: Calcolo con algoritmo CRC16 proprietario a 2 byte, parsing di comandi QPIGS per telemetria e comandi POP00-POP03 per la commutazione di priorità.
Driver Huawei SUN2000 Modbus-TCP: Interrogazione concorrente thread-safe dei registri industriali su porta 502 (potenza attiva, stringhe, SoC LUNA2000 e Smart Meter DTSU666-H).
Driver BMS HumsiENK 16S: Monitoraggio celle LiFePO4 e algoritmo di Stima OCV (Open-Circuit Voltage) di emergenza se cade il cavo dati.

4. Architettura HEMS & Copilota IA su Proxmox

L’HEMS è un sistema operativo energetico autonomo:

HEMSEngine: Simula la traiettoria energetica sulle 24 ore incrociando ClearSky e previsioni Solcast.
HourlyOptimizer: Incrocia il meteo con i prezzi PUN orari del mercato elettrico GME e fasce ARERA F1/F2/F3.
HEMSActuator: Applica le strategie: Max Autoconsumo, Storm Defense (Anti-Blackout) con pre-riserva batterie, Arbitraggio Notturno e derating termico delle celle.
ControllableDeviceManager: Gestisce i carichi (clima, PDC, wallbox auto) con protezioni anti-cycling sul compressore (minimo 90s/180s) e rispetto degli override manuali dell’utente.
Livello di Sicurezza Deterministico (L0 Safety Clamp): Nessuna proposta dell’Intelligenza Artificiale viene applicata se viola i vincoli fisici di potenza, amperaggio o riserva delle batterie.

5. Il Fattore Umano: La Simbiosi Centauro

Uno dei messaggi fondamentali è che l’Intelligenza Artificiale, da sola, non avrebbe mai potuto creare né ottimizzare questo sistema.

Mancano infatti il colpo d’occhio fisico e il buon senso dell’impiantista:

È stato l’occhio umano a notare il sole splendente e a sbloccare il paradosso del deficit dell’MPPT chiedendosi “Perché non siamo ad isola?”.
È stato lo sguardo critico a smascherare i grafici di simulazione e pretendere la verità dei dati SQLite reali.
È stata l’esperienza dell’utente a spiegare all’algoritmo i ritmi circadiani di comfort della casa (preraffrescamento della zona giorno di giorno, silenzio e risparmio nelle camere di notte).

Questo è il vero modello del Centauro Tecnico: l’essere umano che fornisce la visione strategica, il contesto e il giudizio critico; l’IA e il codice deterministico che eseguono calcoli continui e manovre istantanee 24/7.

6. Il Salto Quantico: IASolar OS v2.0 & Layer 3 ML (Settembre 2026)

Con la crescita dell’impianto e l’aggiunta di carichi critici (pompa di calore, Wallbox Tuya a 32A, VMC e accumulo differenziato), abbiamo affrontato un refactoring radicale per trasformare il sistema in un’architettura enterprise di grado industriale:

Scomposizione in 3 Microservizi Systemd (solar-core, solar-planner, solar-web):
- Isolamento dei processi: se il pianificatore orario o l’interfaccia web si riavviano, il controllo hardware in tempo reale non subisce nemmeno un millisecondo di ritardo o jitter.
- Comunicazione ultra-rapida tramite broker MQTT Mosquitto locale (127.0.0.1:1883) e bus di eventi asincrono.
Baseload Learner (Closed-Loop Machine Learning):
- Sostituito il carico statico ipotizzato con un algoritmo che analizza le letture orarie SQLite degli ultimi 30 giorni, separando automaticamente i profili feriali (486W medi) da quelli festivi (539W medi) con mediana al 20% anti-outlier. Il solver MILP 48h pianifica ora su dati reali.
Gemello Digitale Involucro & Rendimenti:
- Modello termodinamico $1R-1C$ che sfrutta le ore di coasting passivo a split spenti per calcolare la costante inerziale della villa ($\tau \approx 51.0\text{ ore}$), monitorando costantemente l’efficienza di accumulo ($\eta_{\text{LUNA}} \approx 92%$, $\eta_{\text{Humsi}} \approx 88%$).
Motore Decisionale System 1 Jev-like (<1 ms):
- One-Pass Option Scorer a 128 dimensioni in esecuzione come osservatore silenzioso (Shadow Mode) ogni 30 secondi: calcola il ranking vettoriale probabilistico delle strategie di gestione in soli 0.24 millisecondi, senza costi di token né latenze di rete.
Audit di Produzione & Disaster Recovery:
- Risoluzione completa di 35 vulnerabilità e colli di bottiglia (P0-P3) con certificazione su 164/164 test unitari automatizzati continui.
- Backup a caldo SQLite con compressione del 94.8% (da 153 MB a 8 MB) e timer systemd notturno programmato per le 03:30.