Regulátor napájení boileru ze solárních panelů MR4316AC NG

Chcete ušetřit peníze za ohřev vody nebo vytápění? Čtěte dál. Jste majitelé chaty a potřebujete v létě ohřívat vodu v boileru a v zimě temperovat objekt obyčeným přímotopem? A neplatit za energii? Regulátor je určen i pro vás. Ale pozor, připojované zařízení musí mít čistě odporový charakter bez dodatečné elektroniky (displej, elektronický termostat, ventilátor apod) a musí být vypínané mechanickým termostatem.

Na fotovoltaický ohřev vody s regulátorem MR4316AC NG lze požádat o dotaci z programu Nová zelená úsporám.

Co je nového ve verzi 8? Bylo upraveno rozhodování regulátoru o využití síťového napětí pro napájení boileru v režimu 4.

Co bylo nového ve verzi 7? Byla prodloužena doba čekání na připojení spotřebiče na DC výstupu na 2 minuty, je možné nastavit výstupní napětí až na 320 V (pro ty, kteří chtějí využít maximálního napájecího napětí a mají na zakázku navinutor topnou spirálu.), je vylepšené udržování optimálního výkonu mezi testy panelů a je možné si nechat odsignalizovat aktuální nastavení regulátoru nebo uvést regulátor do továrního nastavení.

MPPS regulátor 2. generace MR4316AC NG optimalizuje přizpůsobení odporu topné spirály boileru a fotovoltaických panelů tak, aby energie získaná z panelů byl co největší. Zapojuje se mezi solární panel a topnou spirálu boileru.Oproti předchozí generaci regulátorů má výkonnější mikroprocesor, jemnější regulaci výstupního napětí, vyšší svit LED diod na indikátoru výkonu, účinnější chlazení a možnost připojení teplotního čidla pro měření teploty boileru.

Výstupní napětí na výstupu je střídavé, takže regulátor může být používán i s běžným boilerem s topnou spirálou pro střídavé napětí.

Optimální napájení regulátoru:

Napětí panelů nesmí být ani příliš nízké ani příliš vysoké. Při nízkém napětí nebude možné výkon panelů do zátěže protlačit, příliš vysoké napětí nutí pracovat regulátor v nevýhodné pozici nebo by mohlo dokonce poškodit. Optimální napájecí napětí má být v rozmezí 100 až 115 % jmenovitého napětí zátěže (to je obvykle 230 V). Napájecí napětí se vypočítá jako součin počtu panelů v sérii a jejich napětí v pracovním bodě (nižší hodnota napětí v dokumentaci k panelům). Optimální špičkový výkon panelů (opět viz dokumentace k panelům) by měl být v rozmezí 100 až 125 % příkonu zátěže. Dodržením těchto podmínek získáte nejvýhodnější poměr mezi náklady a získanou energií. Pokud používáte spotřebič pro vyšší napětí než 230 V, může být napájecí napětí i vyšší (stále platí doporučení, aby napájecí napětí bylo 100 až 115 % jmenovitého napětí zátěže). Ale i v tomto případě může být maximální počet panelů v sérii jen takový, aby jejich napětí bez zatížení nikdy nepřesáhlo 430 V. Kontrola je snadná. V dokumentaci k panelů naleznete napětí naprázdno (je to nejvyšší udávaná hodnota), to vynásobíte koeficientem 1,15, tím vypočítáte napětí panelů při venkovní teplotě -25 st. C. Výsledné napětí vynásobíte počtem panelů v sérii. Vypočítané napětí musí být vždy nižší než 430 V! Pokud není, je nutné snížit počet panelů!

Na výstup lze připojit boiler s příkonem do 2,5 kW (s aktivním chlazením až do 4 kW). Vstupní napětí může být od 60 do 430 V. Regulátor může výstupní napětí jen snižovat, proto je nutné zvolit počet a výkon panelů přiměřeně napětí a příkonu zátěže.Vstupní proud může být do 16 A. Regulátor při napájení boileru používá novou metodu aktivního vyhledávání optimálního pracovního bodu (MPPS – Maximum Power Point Searching). Tato metoda eliminuje ztráty výkonu oproti metodě MPPT v případě, že fotovoltaické panely nemají stejné vlastnosti, jmenovitý výkon, mění se jejich teplota nebo nejsou rovnoměrně osvíceny. K indikaci napájení a aktuálního výkonu slouží 6 LED diod na předním panelu. Regulátor má druhý DC výstup, na který je automaticky přesměrována energie (bez jakéhokoliv jiného zásahu) z panelů v případě, že je boiler na AC výstupu odpojený. Regulátor může pracovat ve čtyřech režimech činnosti, které jsou popsány v dalším textu. Pomocí tlačítka na desce regulátoru lze do paměti procesoru uložit osm parametrů: jmenovité výstupní napětí, perioda testování panelu, perioda testování připojení boileru na výstupu, režim činnosti, jmenovitý příkon zátěže, objem ohřívané vody a minimální teplota ohřevu.

Režimy činnosti regulátoru:

3) prioritní je vždy AC výstup, DC výstup se používá k přepnutí dvou zátěží pomocí externího stykače: dokud je na AC výstupu připojená zátěž 1 (testuje se periodicky), DC výstup je vypnutý. Pokud se zátěž 1 na AC výstupu odpojí, zapne se DC výstup (tj. na DC výstupu se objeví napětí panelů). Tímto napětím se napájí externí spínaný zdroj 24VDC*, na který je připojena cívka externího stykače*. Stykač přepne AC výstup na zátěž 2 a regulátor pět reguluje výstupní napětí (MPPT). Po nastavené době  regulátor vypne DC výstup, stykač odpadne a na AC výstup se připojí se zátěž 1. Pak regulátor zkusí otestovat, jestli se zátěž 1 připojena. Pokud ano, začne regulovat napětí na zátěži 1, pokud ne zapne DC výstup, tím sepne stykač, připojí se zátěž 2 a regulátor začne regulovat napětí na zátěži 2. Pokud by nebyla připojena ani jedna zátěž, regulátor pomocí DC výstupu přepíná stykač sem a tam, dokud nenalezne připojenou zátěž. V tomto režimu je DC výstup použit pouze k přepínání zátěží na AC výstupu.

4) boiler na AC výstupu, který regulátor připíná externím stykačem (pomocí DC výstupu) na síťové napětí 230 V, pokud není dost solární energie: cílem je, aby večer byla voda ohřána na minimální zvolenou teplotu i ve dnech, kdy je solární energie málo. regulátor při každém testu posoudí, zda energie dodávaná z panelů dostačuje k tomu, aby byla voda v boileru ohřána do večera na zvolenou teplotu. Uživatel si nastaví jmenovitý příkon a objem boileru a minimální požadovanou teplotu vody. Ze zadaných hodnot regulátor vypočítá množství potřebné energie. Pokud při testu panelů regulátor usoudí, že solární energie je málo, sepne DC výstup. Externí stykač, který je připojen na tomto výstupu, odpojí boiler od AC výstupu regulátoru a připojí ho na síťové napětí 230 V. Regulátor po zvolené době opět provede test a posoudí, zda je nebo není dost energie k ohřevu z panelů a bude napájet boiler energií z panelů nebo ze sítě.

Pozn.: Regulátor využívá pulzně šířkovou modulaci, při které se od topné spirály v boileru může ozývat slabé bzučení, které by mohlo narušovat klid v prostorách, ve kterých je boiler umístěn.

Základní technické údaje:

Napájecí napětí:                                   od 60 do 430 V

Optimální napájecí napětí:                   100 až 115 % jmenovitého napětí připojeného spotřebiče

Vstupní proud:                                     maximálně 16 A

Jmenovité napětí boileru:                     nastavitelné od 10 do 320 V

Minimální napětí panelů:                     nastavitelné od 60 do 250 V

Perioda testování panelu:                    nastavitelná od 15 s do 8 minut

Perioda testování termostatu:              nastavitelná od 3 do 120 minut

Regulační kmitočet:                             122 Hz

Výstupy:                                              výstup 1 (AC) pro připojení běžného AC boileru,

                                                            výstup 2 (DC) pro připojení dalšího spotřebiče 

Indikátor výkonu:                                 pět bílých LED, rozsah 0 až 100 % s rozlišením 5 %

Rozměry:                                             190 x 140 x 50 mm

Teplotní sondu (viz záložka Související) lze přiobjednat.