Jak řídit SSR relé pro řízení výkonu spirály bojleru

[Marek_Kuřim]

Ahoj pánové,

jsem ve stavu návrhu vlastního systému:

Panely by měly přijít sem:

Postupně lítám mezi malým samostatným systémem pro sklepní okruh a připojením bojleru napřímo na velký okruh až pořešení viz obrázek.
Poraďte, jak řídit SSR1 s nímž bych řídil výkon do spirály bojleru tak, aby tento jel jen a pouze z přebytků a měnič kvůli němu nepřepínal na zálohu ze sítě. Záloha ze sítě tam je kvůli sklepnímu okruhu (kotel, čerpadlo, mražák, osvětlení). Řídit to budu PLC Schneider Zelio, kterým již v současné době řídím konbinaci kotel + teplovodní krb.
Dle mého názoru potřebuji znát, resp. měřit následující hodnoty:
DC napětí na vstupu do regulátoru
DC proud z panelů do regulátoru
Napětí na baterkách
Proud z/do baterií
respektive derivace těchto veličin.

Máte někdo něco podobného vyřešeno? Nebo řešíte, případně jak?
Díky, Marek.

[Marek_Kuřim]

Díky adminovi za přesun

[Marek_Kuřim]

Takto vypadá druhý návrh:

Kde řízení SSR relé podléhá pouze teplotě v bojleru a bezpečnostnímu termostatu.

[kybos]

Jsem ve stadiu přípravy podobného systému ale mám trochu jinou filosofii řízení. Do 200l boileru plánuji nainstalovat dvě topná tělesa, jedno s výkonem 1,6kW a druhé 2,4kW, každé se svým termostatem a tepelnou pojistkou. Veškerý výkon fotovoltaiky naženu přes Tristar MPPT60 na hladinu 48V. Jeden z připojených střídačů (stačí modifikovaný sinus) bude napájet přes přednostní relé topné těleso 1,6kW v době, kdy budou baterie v horní části napěťového pásma absorpce. Termostat tohoto tělesa bude nastaven na vyšší teplotu (cca 80°C). Druhé topné těleso s větším výkonem 2,4 kW bude připojeno na DS (pouze v odpoledním tarifu NT) a jeho termostat bude nastaven na minimální teplotu (cca 42°C). Druhé těleso bude aktivní jen v případě nedostatku solární energie. Přednostní relé zajistí odpojení boileru při použití varné konvice nebo vysavače. Druhý střídač připojený k hladině 48V bude napájet ostatní síťové spotřebiče.
Touto koncepcí se vyhnu přepínání boileru mezi DS a FVE a zároveň zajistím maximum energie z FVE, jelikož nebudu mít dedikovanou sekci panelů pouze pro boiler.
Zatím to zkouším v simulačním ručním režimu (boiler je simulován teplovzdušným ventilátorem) a zdá se, že by to mohlo fungovat.

[dedo2]

Zdravím Marek,chcem sa iba spýtat,prečo na tom 25A stykači na vstupe z panelov su zapojené zapinacie kontakty do serie?

[Pan Taum]

Pro omezení DC oblouku ve zhášecí komoře. Osobně bych nedával stykač, jehož smysl mi uniká, ale obyčejný pojistkový odpojovač.

[rimi]

tohle Dramovo reseni pouhym merenim napeti na baterkach funguje naprosto spolehlive:
viewtopic.php?f=19&t=617#.URax_B288UE

[Marek_Kuřim]

Pro omezení DC oblouku ve zhášecí komoře. Osobně bych nedával stykač, jehož smysl mi uniká, ale obyčejný pojistkový odpojovač.

Stykač, který tam mám je elektricky i ručně ovládatelný. Je to vlastně kombinace stykače a odpojovače. Zůstal tam z varianty "Bojler napřímo" jako bezp. prvek ovládaný bezp. termostatem.
Je pravda, že pokud budu používat měnič, stačí obyč. pojistkový odpojovač.

[Marek_Kuřim]

tohle Dramovo reseni pouhym merenim napeti na baterkach funguje naprosto spolehlive:
viewtopic.php?f=19&t=617#.URax_B288UE

No, to je sice hezké a takto to i může fungovat ale pouze za předpokladu:
1) že celej systém pracuje jen pro bojler (1regl, 1baterka, 1měnič, 1bojler)
2) že celej systém není zálohovanej veřejnou sítí

[Marek_Kuřim]

Jsem ve stadiu přípravy podobného systému ale mám trochu jinou filosofii řízení. Do 200l boileru plánuji nainstalovat dvě topná tělesa, jedno s výkonem 1,6kW a druhé 2,4kW, každé se svým termostatem a tepelnou pojistkou. Veškerý výkon fotovoltaiky naženu přes Tristar MPPT60 na hladinu 48V. Jeden z připojených střídačů (stačí modifikovaný sinus) bude napájet přes přednostní relé topné těleso 1,6kW v době, kdy budou baterie v horní části napěťového pásma absorpce. Termostat tohoto tělesa bude nastaven na vyšší teplotu (cca 80°C). Druhé topné těleso s větším výkonem 2,4 kW bude připojeno na DS (pouze v odpoledním tarifu NT) a jeho termostat bude nastaven na minimální teplotu (cca 42°C). Druhé těleso bude aktivní jen v případě nedostatku solární energie. Přednostní relé zajistí odpojení boileru při použití varné konvice nebo vysavače. Druhý střídač připojený k hladině 48V bude napájet ostatní síťové spotřebiče.
Touto koncepcí se vyhnu přepínání boileru mezi DS a FVE a zároveň zajistím maximum energie z FVE, jelikož nebudu mít dedikovanou sekci panelů pouze pro boiler.
Zatím to zkouším v simulačním ručním režimu (boiler je simulován teplovzdušným ventilátorem) a zdá se, že by to mohlo fungovat.

Tomu rozumím. Já budu mít bojler zálohovaný nepřímým plynovým ohřevem. Dejme tomu, že kolud voda v bojleru nebude do 18:00 nahřátá, dostane pokyn kotel a dohřeje kotel.
Nicméně, když se podíváte na můj návrh, tak potřebuji řídít jeden z 5ti spotřebičů tak, aby měnič při jeho připnutí nepřepínal na veřejnou síť.

[kybos]

O jakých pět spotřebičů by se jednalo?

[Marek_Kuřim]

O jakých pět spotřebičů by se jednalo?

Viz první obrázek v tématu.
Jsou pověšené za měničem a je u nich i příkon, případně denní spotřeba.

[kybos]

Jediný řiditelný spotřebič z uvedených pěti je boiler. K jeho řízení je potřeba vědět, kdy Vertex přepíná na DS a pokud je to dle napětí baterie, pak stačí připojit komparační obvod k baterii a nastavit hladinu jeho spínání výše než ji má nastavenou střídač (s určitou rezervou tak, aby zbyla v baterii zásoba energie na zbývající čtyři spotřebiče). Domnívám se, že by bylo vhodné nastavit komparační hladinu něco málo pod úroveň napětí float nabíječe.

[Marek_Kuřim]

Jediný řiditelný spotřebič z uvedených pěti je boiler. K jeho řízení je potřeba vědět, kdy Vertex přepíná na DS a pokud je to dle napětí baterie, pak stačí připojit komparační obvod k baterii a nastavit hladinu jeho spínání výše než ji má nastavenou střídač (s určitou rezervou tak, aby zbyla v baterii zásoba energie na zbývající čtyři spotřebiče). Domnívám se, že by bylo vhodné nastavit komparační hladinu něco málo pod úroveň napětí float nabíječe.

No, to já vím, že jediný řiditelný je bojler. Vyplývá to už nadpisu tématu.
Nicméně si nemyslím, že pro řízení přebytků stačí vycházet pouze z napětí akumulátorů.
Dle mého názoru má smysl řídit přebytky v návaznosti na ty veličiny, které jsem uvedl v prvním příspěvku.
Na co mi je znát, že mám baterku nabitou na 90%, když v té době již několik minut nebo hodin klesá výkon panelů. To raději nechám dobít Accu na 100%.
Přebytek je dle mého definovaný:
100% nabitím akumulátoru
Vzůstající tendencí (nebo neměnící se) napětí, resp. výkonu na panelech.
Pak mám přebytek.

[kybos]

Pokud hodláte ohřívat boiler pouze z přebytků, pak se musíte ohlížet i na fázi nabíječe.
Ve fázi BULK může nastat přebytek pouze při omezení proudu nabíječem (jinak běží nabíječ v režimu MPPT).
Ve fázích ABSORPTION a EQUALIZE je v podstatě trvalý přebytek.
Ve fázi FLOAT závisí přebytky na nastavené toleranci napětí.
Ve fázi NIGHT nikdy není přebytek.
Přibližně by se dal stav přebytku detekovat podle fáze nabíječe tak, že přebytek je vždy, když není fáze MPPT ani NIGHT. Čili filosofie spínání boileru by byla tato: je-li fáze NIGHT nespínej, je-li jiná fáze než MPPT zapni a drž dokud se fáze nezmění, pak vypni. SSR se při častém zapínání neuklepe jako klasický stykač a regulaci tak můžete nechat oscilovat na hraně přechodu mezi fázemi.

[kybos]

Po delší době laborování mohu dát k dobru jednoduchý odzkoušený vytěžovací obvod pro řízení boileru. Je nastaven tak, aby zatížil střídač takovým výkonem, aby napětí baterie kleslo těsně pod úroveň napětí ve fázi ABSORPTION. Funguje poměrně přesně, předpokladem je ale relativně stálá teplota baterie (není zde provedena teplotní kompenzace napětí baterie), respektive přechod na tepelně kompenzovanou hodnotu napětí nastává až po dokončení ohřevu boileru. Obvod je v provozu na bateriích typu VRLA, kde výrobce z hlediska maximální životnosti baterií doporučuje nabíjet pouze napětím úrovně FLOAT (2,27V/článek při 20°C). Mám 48V systém, napětí pro fázi ABSORPTION mám v Tristaru nastaveno na 55,2V a vytěžovací obvod zatěžuje střídač do úrovně napětí baterie 54,5V.
Zvažuji doplnění dalšího stejného obvodu nastaveného na napětí o cca 300mV výše pro sekundární zátěž, která by se připojovala po nabití boileru nebo v případě, kdy příkon boileru nestačí zatížit baterii na napětí 54,5V (výkon FVE je vyšší než součet příkonů všech připojených zátěží).

Obvod pro vytěžování FVE

Pro 24V systémové napětí lze vynechat horní část obvodu pro posuv napětí.

Edit: Doplnil jsem ještě grafické znázornění činnosti vytěžovače.

průběh napětí na baterii při aktivitě vytěžovače

průběhy napětí baterie a výkonu FVE při činnosti vytěžovače

[vlkazajac]

Veľmi ste ma potešili, je to elegantné riešenie a chcem vás poprosiť o návrh schémy pre 24 V systém. Určite ho vyskúšam! Mne funguje moje riešenie, kde používam 3 páry napäťových relé a stykačov a do bojlera púšťam prebytky v odstupňovaných záťažiach 166/500/750 W. Som spokojný a trpezlivo čakám na prvú poruchu jedného zo šiestich komponentov, cvakajú totiž s cyklami, ktoré sa rádovo blížia ku projektovanej životnosti.

K nabíjaciemu napätiu pre VRLA batérie by som mal pripomienku a zároveň otázku.
1/ Pre gélové batérie ( Yucel ) sa doporučuje nabíjanie aj vo fáze absorbcie, teda nad napätie FLOAT.
2/ Pre AGM batérie ( Fiamm ) som márne hľadal zmienku o tom, že sa majú "dotiahnuť" až do fázy absorpcie, skutočne sa uvádza len napätie úrovne FLOAT. Môže to byť však preto, lebo batérie tohto typu sa používajú typicky ako staničné, bez častého cyklovania.
S oboma značkami mám skúsenosť a odpozoroval som, že gelovky aj AGM nemajú rady dlhé zotrvanie v absorpcii. Obvyklé 2 hodiny, na ktoré sa nastavujú niektoré regulátory, sú moc.
Môžete mi preposlať zdroj niektorého výrobcu batérií AGM, ktorý dáva doporučenie nabíjania len po fázu FLOAT ? Nie je to nedôvera k Vám, len nechcem vraždiť vlastné batérie. Vopred ďakujem.

[kybos]

Schéma je navrženo jak pro 48V tak i pro 24V systémy. U 24V systému připojíte +baterie na vývod +BAT 24V a část zapojení pro 48V můžete vynechat (odpory 33k,3k3,820R a horní TL431). U boileru připojte spirály tak, aby je střídač výkonově s rezervou zvládnul. Odpojení přídavné zátěře nastane automaticky po připojení většího spotřebiče z důvodu poklesu napětí na baterii (střídač musí výkonově alespoň krátkodobě zvládnout zatížení boilerem i dalším výkonným spotřebičem).
VRLA strana 14:
http://www.google.cz/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&sqi=2&ved=0CCsQFjAA&url=http%3A%2F%2Fwww.generalfiles.me%2Fdownload%2Fgs550a2925h32i0%2FFiamm%2520SLA%2520Range%2520Engineering%2520Manual.pdf.html&ei=XBV6Uqj2EMLn4gS9u4GICw&usg=AFQjCNFhRa6-YtymECmvVLk1tRcjpEUJiA&bvm=bv.55980276,d.bGE&cad=rja

[vlkazajac]

Ďakujem! Na rýchle odpojenie záťaže ( maximum 750 W ) od meniča ( len 1000 W ) používam z dôvodu jeho ochrany pri pripojení ďalšieho spotrebiča prúdové relé s nastaveným oneskorením na 0 sekúnd. Tu by som ho použil na prerušenie napájania SSR relé. Len ešte overím, koľko cyklov znesie. To cyklovanie je samozrejme tým častejšie, čím je menšia kapacita batérií a vyššia záťaž. Málo to nebude.

Ďakujem aj za link, FIAMM doporučuje samozrejme v záujme životnosti dobíjať pomaly a držať sa na 2,27 V na článok, pripúšťa sa pri rýchlom nabíjaní limit 2,4 V. A to už je absorpcia. Takže pre ostrovníka s mnohými krátkymi slnečnými dňami " je úkol jasný " !

[kybos]

Bez nainstalovaného balancéru bych 2,4V/článek pro VRLA FIAMM rozhodně nedoporučoval - i výrobce připouští takové napětí nanejvýš jednou za měsíc. U článků s nejnižší kapacitou tímto postupem vyvaříte elektrolyt, který není kudy doplnit...