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
______________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________
