Digitálny regulátor solárneho ohrevu Projekt s AVR
Na konštrukcii tohto zariadenia sa v súčastnosti pracuje. Niektoré parametre a funkcie sú už známe:
Úplné digitálne riadenie procesu solárneho ohrevu.
Snímanie teploty pomocou dvoch čidiel. Jedno pre snímanie teploty kolektora a jedno
pre snímanie spotrebiča alebo výmenníka.
Snímače teploty sú variabilné a je možné použiť Pt100, Pt500, Pt1000, LM335, 0/4-20mA,
0-10V, NTC, PTC a iné. Táto varibilnosť je zabezpečená spôsobom že vstupná analógová časť
je riešená formou zásuvného modulu a podľa tohto modulu si volíme typ pripojených snímačov
Regulátor disponuje LCD modulom 2 x 16 znakov na ktorom sa priebežne zobrazujú prevádzkové
parametre. Aktuálna teplota kolektora a spotrebiča, revádzkový režim a stav obehového čerpadla.
Prevádkový režim určuje správanie regulátora. K dispozícii sú režim STOP - regulátor je
zastavený, MANUAL - regulátor je zastavený ale čerpadlo je možné ovládať ručne, AUTOMAT -
regulátor pracuje v plne automatickom režime a na základe údajov zo snímačov a parametrov
regulácie je ovládané obehové čerpadlo.
Regulátor je možné prevádzkovať v režime jedného alebo dvoch čerpadiel. V režime prevádzky
jedného čerpadla je teplá voda prečerpávaná do spotrebiča. Pri slnečnom dni a pri malom odbere
tepla zo spotrebiča môže dojsť k prehriatiu spotrebiča. Pre tento prípad je regulátor vybavený
funkciou nočného ochladzovania. Viz nižšie. V režime dvoch čerpadiel sa jedná vlastne o dvojokruhové
riadenie kde prvý okruh má nadradenú funkciu a pokiaľ nieje v tomto okruhu dosiahnutá požadovaná
teplota tak sa druhý okruh nezapína. Ak príde k nahromadeniu dostatočného tepla zapína sa druhý
okruh. Takto je teplo odvádzané do ďalšieho okruhu (ďalší bojler, bazén, ...). V tomto
prípade funkcia nožného ochladzovania nieje až taká potrebná, lebo spotrebič na nahrieva iba
na zvolenú teplotu a dalšie teplo je akumulované do iného zásobníka.
Funkcia nočného ochladzovania spočíva v probléme ak je spotreba tepla nižšia ako teplo
dodané z kolektora. Takto dochádza ku kumulovaniu tepla v spotrebiči kde môže následne prísť k
dosiahnutiu teploty varu. Ak sa využíva funkcia nočného ochladzovania a teplota spotrebiča
presiahne nastavenú hodnotu a teplota kolektora klesne pod 30C začne čerpadlo prečerpávať
teplú vodu zo spotrebiča do kolektora. Pri nízkej vonkajšej teplote sa teplo vyžiari kolektorom
do priestoru. Takto je zabezpečené že spotrebič má dostatočnú rezervu kumulovania tepla pre ďalší deň.
Túto funkciu je možné deaktivovať. Jej použitie neplní funkciu bezpečnostného okruhu a preto
sa musí použiť pretlaková ochrana.
Spínanie čerpadla je umiestnené v regulácii. Je riešené pomocou SSR relé ktorého životnosť
je niekoľkokrá väčšia ako u mechanického relé. Maximálne zaťaženie je 230VAC 4A 920W.
Regulátor obsahuje dialkovú signalizáciu porúch. Porucha je signalizovaná na výstupe max 5V/0,2A kde
je možné pripojiť žiarovku (MAX 5V/1W, LED alebo relé). Silnalizácia hlási prekročenie hodnôť: Teplota kolektora nad
95C, teplota kolektora pod 4C a teplota spotrebiča nad 95C. Tento výstup je možné použiť na automatické
vypustenie vody z okruhu kolektora pri poklese vonkajšej teploty pod 4C. V tomto prípade sa regulátor
automaticky prepne do režimu STOP. Automatické odstavenie solárneho systému proti mrazu.
Možné nastavenia:
Nastavenie zapínacej diferencie teplôt. Definuje pri akej rozdielovej teplote kolektora
a spotrebiča sa má spustiť čerpadlo.
Nastavenie vypínacej diferencie teplôť. Určuje pri akej rozdielovej teplote kolektora a
spotrebiča sa má vypnúť čerpadlo. Vypnutie čerpadla je podmienené funkciou dobehu čerpadla.
Nastavenie dobehového času čerpadla. Určuje po akú dobu má zostať čerpadlo v prevádzke
po dosiahnutí podmienok pre vypnutie. Táto vlastnosť je vhodná ak máme potrubie od kolektora
ku spotrebiču tahané na dlhšiu zvdialenosť. Dobeh čerpadla zabezpečí aby sa odriata voda dostala
až ku spotrebiču a nezostala v potrubí. Tento čas je potrebné odvodiť v výkonu čerpadla a
svetlosti a dĺžky potrubia.
Korekcia teplôt. Je možné upraviť meranú teplotu. Takto sa korigujú nepresnosti snímačov a
hlavne dĺžka vedenia zo snímačov do riadicej jednotky.
Nastavenie štartovacieho režimu. Tu je možné nastaviť do akého pracovného módu sa má regulátor prepnúť
po výpadku napájacieho napätia. K dispozícii sú STOP/MANU/AUTO.
Nastavenie nočného ochladzovania. Tu je možné nastaviť teplotu spotrebiča. Po prekročení tejto
teploty a poklese venkajšej príde k spusteniu čerpadla a vyžiareniu tepla zo spotrebiča.
Nastavenie režimu výstupu signalizácie. ALARM - spína pri prekročení teplôt nad 95C alebo pri
poklese teploty kolektora pod 4C. WINTER - spína iba pri poklese teploty kolektora pod 4C a zostáva zopnutý až
po potrvdenie obsluhou. Regulátor sa prepína do režimu STOP.