Ke stavbě regulátoru mě vedl fakt, že za slunečného počasí se většina vyrobené energie předává do sítě společnosti ČEZ, protože spotřeba samotného domu je v tuto dobu minimální. A je škoda, že draze vyrobenou obnovitelnou energii posílám pryč, protože cena za výkup bez bonusu je minimální a naopak v případě potřeby nakupujete za podstatně větší cenu energii „nečistou“. Po prohledání internetu jsem našel jen málo návodů a pár hotových výrobků, ale žádný nebyl vhodný a schopný pracovat podle mích požadavků a navíc hotové zařízení bylo cenově v jiné rovině, než jakou jsem hodlal investovat.
Požadavkům se nejvíce přiblížilo řešení popsané na webu pete-ka.cz. Můj požadavek ale byl, vytvořit systém bez přidávání dalšího elektroměru z důvodu umístění hlavního rozvaděče rozvaděče vzdáleně (veškerá kabeláž už byla umístěna a přidání dalšího kabelu by znamenalo sekání). Nekupovat řídící jednotku, protože cena byla celkem vysoká. Také jsem z důvodu prostoru musel vyloučit řešení s přidáním dalšího boileru, který by se nahříval z FVE. Pokud možno, co nejjemnější regulaci s reakcí v řádu sekund či desítek sekund. Protože se nebude snímat aktuální spotřeba domu, měl by mít systém možnost po hodině vyčlenit rezervu. Dále jsem chtěl co nejpřesnější zdroj hodin a protože jsem zjistil, že v plánovaném místě umístění rozvaděče je problém s příjmem signálu DCF, bude to chtít nějaký vhodný RTC. A také jak jinak, měl by regulátor obsahovat nejlépe LCD pro zobrazení aktuálního stavu a ostatních hodnot regulace.
Jedním z nejdůležitějších požadavků bylo, zaručit dostatečné množství ohřáté vody pro spotřebu během dne. Vycházel jsem z našeho denního rozvrhu. Tedy že se běžně člověk koupe jednou denně, tedy pokud například dojde ke spotřebování většiny ohřáté vody večer, je dosti pravděpodobné, že už ráno nebude taková spotřeba a stačí už jen malé množství. Systém tedy nebude přes noc zbytečně ohřívat vodu, ale bude se snažit ohřívat z výroby FVE mínus vyčleněné minimum pro dům. Vše připojit bez složitých úprav k boileru Dražice se spirálou 2kW.
A jak to tedy funguje celkově:
Systém snímá z elektroměru měřícího výrobu FVE aktuální výkon, načítá pulzy za úsek 10sec. Je možné si rovnou objednat měřič s výstupem 10 000pulzů/1kWh, já už bohužel měl osazený s výstupem nastaveným na 250pulzů/1kWh. Naštěstí indikační LED dioda pracovala na rozsahu 10 000, tak jsem si jen udělal optické snímání za pomoci optického čidla TSL252. Čidlo spolu s jedním tranzistorem a pár potřebných odporů jsem umístil do krabičky rozměru 1DIN, viz. obrázek.
Do boileru jsem umístil dvě teplotní čidla DS1821. DS1821 je 8bit čidlo/termostat se sběrnicí 1wire. Čidlo T1 je umístěno na stejném místě jako mechanický termostat a čidlo T2 pak nalepeno u mechanického ukazatele teploty vody v horní části boileru. Tyto čidla slouží k určení zásoby teplé vody.
Systém má v EEPROM uložený program pro minimální teploty T1, T2 a výkonovou rezervu a to pro každou hodinu společne pro pondělí až pátek. Pak samostatně pro sobotu a samostatně pro neděli.
Vyhodnocení zjednodušeně pracuje s tímto schématem:
Teploty T1 a T2 se porovnají s hodnotou jejich minimální teploty, vyčtenou z tabulky pro konkrétní hodinu a den, pokud je některá z teplot menší, dojde k zapnutí otopu na plný výkon. Hysteréze je samostatně nastavitelná v menu. Pokud jsou teploty větší, dojde k porovnání s maximální teplotou vody a aktuální teploty na čidle T1. V případě překročení je otop odpojen. Jsou li tedy teploty na provozních hodnotách, dojde k výpočtu aktuálního výkonu FVE systému mínus předpokládaná minimální spotřeba domu. Výsledek je pak převeden pomocí e-potenciometru MAX5434 na analogové napětí , které je 4x vynásobeno na operačním zesilovači, tak aby výsledek odpovídal 0-10V /0-100%, tedy 1v=200W výkonu. Tímto napětím je ovládáno inteligentní SSR relé, které pulzně ovládá RM1E23V25, viz. obrázek celkového schématu zapojení systému.
PDF – klikni pro stažení
_______________________________________________________________________________________
Možné související články:
- Převodník USB na sériový port nejen pro „Regulátor“
Původním záměrem byla stavba převodníku pouze jako součást „Regulátoru ohřívače vody (boileru) fotovoltaické elektrárně„. Ale pak jsem na regulátoru ponechal možnost osadit původní levné rozhraní RS-232 a vyrobit převodník jako samostatný universální modul na samostatném plošném spoji. Plošný spoj vznikl rovnou pro dvě velikosti pouzdra (SOIC a SSOP) ve...
Pracuji na požadavku ...