Funkcje sterownika solarnego
Prawidłowa praca instalacji solarnej wymaga centralnego zarządzania za pośrednictwem elektronicznego sterownika. Bez niego żadna instalacja nawet najlepiej zaprojektowana nie przetrzyma roku. Sterowniki solarne mają różne budowy i zakresy możliwości regulacyjnych w zależności od wielkości instalacji i stopnia jej rozbudowy (ilość pól kolektorów, ilość zasobników, dodatkowe odbiorniki ciepła, itp.). Poniżej krótka charakterystyka możliwości na podstawie danych sterownika SOLARCOMP.
Licznik ciepła – regulator oblicza ilość ciepła pozyskanego z kolektora słonecznego podając ją jako moc chwilową w [W] lub [kW], bądź jako ilość wytworzonej energii w [kWh]
Sterowanie pompą w sposób płynny – regulator steruje płynnie pompą ładującą zasobnik, co pozwala na ekonomiczne wykorzystanie energii solarnej (energia może być odzyskiwana z kolektora słonecznego nawet przy niesprzyjających warunkach pogodowych). Zakres regulacji wydajności pompy w różnych typach sterowników dostępny jest w zakresie od 20-100%, przy czym fabrycznie może być ustawiony na 30-100%. Ustawienie fabryczne oznacza, że przy uruchomieniu pompa solarna rozpoczyna pracę na takim poziomie wydajności.
Tryb wakacyjny – regulator można łatwo wprowadzić w specjalny TRYB URLOPOWY zabezpieczający instalację przed przegrzaniem jeśli ciepła woda nie będzie wykorzystywana. W trybie tym pompa solarna załączana jest przez sterownik w okresie nocnym aby wychłodzić wodę w zasobniku przepuszczając ją przez zimny kolektor. Po aktywacji trybu urlopowego w godzinach dziennych (np. od 6:00 do 22:00) pompa pracuje jak podczas trybu automatycznego, natomiast w nocy (22:00 do 6:00) pompa załączy się tylko wtedy jeżeli temperatura kolektora będzie niższa od temperatury zbiornika aby go schłodzić. W niektórych modelach sterowników użytkownik może zmienić godzinę rozpoczęcia cyklu dziennego oraz nocnego za pomocą ustawień „DZIEŃ OD” i „NOC OD” w trybie pracy zegara.
Funkcja okresowej sterylizacji zasobnika CWU – raz na tydzień temperatura zadana zasobnika CWU zostaje podniesiona do ustawionego poziomu aby usunąć mogące pojawić się w zasobniku bakterie z rodzaju Legionella.
Funkcja ochrony kolektora przed zamarzaniem – regulator przeciwdziała zamarzaniu płynu solarnego uruchamiając pompę kiedy temperatura kolektora spadnie poniżej ustalonego poziomu, np. 4-5C. Pompa automatycznie wyłączy się, jeśli temperatura w kolektorze wzrośnie o 5C powyżej tej temperatury.
Funkcja ochrony zasobnika przed zamarzaniem – regulator załącza podłączoną grzałkę lub inne źródło ciepła gdy temperatura zasobnika spadnie poniżej 4°C.
Funkcje zabezpieczające – regulator jest wyposażony w algorytmy chroniące kolektor i zasobnik. Daje to możliwość zabezpieczenia układu przed przegrzaniem kolektora (a co za tym idzie zatrzymania ładowania zasobnika) lub przegrzaniem zasobnika.
Sterowanie rozbudowanymi układami – dzięki dodatkowemu wyjściu oraz po podłączeniu dodatkowych czujników, regulator może sterować rozbudowanymi układami.
Opis wyświetlacza LCD
Na poniższej ilustracji przedstawiony jest wyświetlacz LCD sterownika Solarcomp z zapalonymi wszystkimi symbolami, podczas normalnej pracy wyświetlane są tylko potrzebne symbole.
Oznaczenia:
1.Pompa kolektora słonecznego. Miganie oznacza pracę pompy.
2.Czujnik T4 do precyzyjnego licznika energii.
3.Kolektor słoneczny.
4.Świecenie oznacza załączenie funkcji urlopowej, miganie oznacza załączenie pompy solarnej w wyniku działania funkcji urlopowej albo chłodzenia rewersyjnego.
5.Sygnalizacja odbierania ciepła z kolektora, świeci ciągle jeżeli odbierana moc jest większa niż 1kW, miga jeżeli odbierana moc jest mniejsza.
6.Czujnik temperatury kolektora słonecznego (T1)
7.Miganie oznacza, że temperatura kolektora przekroczyła wartość ustawioną w parametrze KMX, świecenie oznacza, że temperatura kolektora przekroczyła wartość ustawiona w parametrze KOF. Jeżeli symbol miga jednocześnie z symbolem nr 8 – to wartość temperatury kolektora T1 lub zasobnika T2 jest poza zakresem pomiarowym lub uszkodzony jest któryś z czujników.
8.Zapalony symbol oznacza, że temperatura zasobnika T2 lub T3 przekroczyła wartość ustawioną w parametrze ZOF. Jeżeli symbol miga jednocześnie z symbolem nr 7 – to wartość temperatury kolektora T1 lub zasobnika T2 jest poza zakresem pomiarowym lub uszkodzony jest któryś z czujników.
9.Nazwa i wartość parametru
10.Symbol stopnia Celsjusza wyświetlany podczas odczytu i nastawiania temperatury.
11.Symbol kilowatów (kW) wyświetlany podczas odczytu mocy i kilowatogodzin (kWh) wyświetlany podczas odczytu liczników energii.
12.Symbol oznacza, że wszystkie temperatury znajdują się we właściwym zakresie.
13.Zasobnik nr 2.
14.Czujnik temperatury zasobnika nr 2 (T4).
15.Pompa P2. Miganie oznacza pracę pompy.
16.Grzałka elektryczna. Miganie oznacza załączenie grzałki.
17.Czujnik górny zasobnika solarnego (T3).
18.Czujnik dolny zasobnika solarnego (T2).
19.Sygnalizacja stanu awaryjnego. Więcej informacji w rozdziale „Stany awaryjne” na stronie 15.
12.6.2 Przykładowe schematy pracy sterownika solarnego
SCHEMAT PRACY nr 1 – ładowanie zasobnika z kolektora słonecznego z jednym czujnikiem zasobnika.
Jeśli różnica temperatur pomiędzy kolektorem a zasobnikiem (T1-T2) wzrośnie powyżej nastawy ZΔ1(fabrycznie 15K) to regulator załącza pompę ładującą zasobnik (świeci symbol pompy) z maksymalnymi obrotami. Jeśli różnica temperatur spadnie poniżej tego parametru, to regulator zacznie zmniejszać obroty pompy. Jeśli pomimo obniżonych obrotów różnica T1-T2 spadnie poniżej nastawy minimalnej ZΔ2 (nastawa fabryczna zwykle 2K) to pompa zostaje wyłączona. Może się załączyć ponownie dopiero gdy różnica temperatur pomiędzy kolektorem a zasobnikiem (T1-T2) wzrośnie powyżej parametru ZΔ1.
Ładowanie zasobnika kończy się, jeśli temperatura T2 w zasobniku przekroczy wartość parametru ZTZ (np. 60°C)- nawet jeśli różnica temperatur pomiędzy kolektorem a zasobnikiem (T1-T2) jest na tyle duża, aby pompa dalej pracowała.
SCHEMAT PRACY nr 2 – ładowanie zasobnika z kolektora słonecznego z dwoma czujnikami zasobnika.
Jeśli różnica temperatur pomiędzy kolektorem a zasobnikiem (T1-T2) wzrośnie powyżej parametru ZΔ1 to regulator załącza pompę ładującą zasobnik (świeci symbol pompy) z maksymalnymi obrotami. Jeśli różnica temperatur spadnie poniżej tego parametru, to regulator zacznie zmniejszać obroty pompy. Jeśli pomimo obniżonych obrotów różnica T1-T2 spadnie poniżej parametru ZΔ2 to pompa zostaje wyłączona. Może się załączyć ponownie dopiero gdy różnica temperatur pomiędzy kolektorem a zasobnikiem (T1-T2) wzrośnie powyżej parametru . Ładowanie zasobnika kończy się, jeśli temperatura T3 lub T2 w zasobniku przekroczy wartość parametru ZTZ – nawet jeśli różnica temperatur pomiędzy kolektorem a zasobnikiem (T1-T2) jest na tyle duża, aby pompa dalej pracowała.
SCHEMAT PRACY nr 3 – ładowanie zasobnika z kolektora słonecznego i dogrzewanie zasobnika grzałką.
Ładowanie zasobnika
Jeśli różnica temperatur pomiędzy kolektorem a zasobnikiem (T1-T2) wzrośnie powyżej parametru ZΔ1 to regulator załącza pompę ładującą zasobnik (świeci symbol pompy) z maksymalnymi obrotami. Jeśli różnica temperatur spadnie poniżej tego parametru, to regulator zacznie zmniejszać obroty pompy. Jeśli pomimo obniżonych obrotów różnica T1-T2 spadnie poniżej parametru ZΔ2 to pompa zostaje wyłączona. Może się załączyć ponownie dopiero gdy różnica temperatur pomiędzy kolektorem a zasobnikiem (T1-T2) wzrośnie powyżej parametru. Ładowanie zasobnika kończy się, jeśli temperatura T3 w zasobniku przekroczy wartość parametru ZTZ- nawet jeśli różnica temperatur pomiędzy kolektorem a zasobnikiem (T1-T2) jest na tyle duża, aby pompa dalej pracowała.
Dogrzewanie zasobnika – praca grzałki:
Regulator umożliwia uruchomienie dodatkowego źródła ciepła (grzałki) do podgrzania CWU. Grzałka (lub inne źródło ciepła) jest załączana, jeśli temperatura T3 spadnie poniżej wartości (TX2 – 1°C), wyłącza się, jeśli T3 przekroczy wartość (TX2 + 1°C). Fabrycznie TX2 ustalana jest zwykle na 45°C. Ta funkcja zapewnia minimalną użyteczną temperaturę CWU, bez względu na ilość energii dostarczanej przez układ solarny. Grzałka może być załączona tylko wtedy, kiedy pompa solarna nie pracuje. UWAGA: Jeśli zostanie w tym schemacie włączony TRYB URLOPOWY, to praca grzałki zostanie zablokowana.
SCHEMAT PRACY nr 4 – ładowanie zasobnika z kolektora słonecznego i zrzut nadmiaru ciepła.
Ładowanie zasobnika
Jeśli różnica temperatur pomiędzy kolektorem a zasobnikiem (T1-T2) wzrośnie powyżej parametru ZΔ1 to regulator załącza pompę ładującą zasobnik (świeci symbol pompy) z maksymalnymi obrotami. Jeśli różnica temperatur spadnie poniżej tego parametru, to regulator zacznie zmniejszać obroty pompy. Jeśli pomimo obniżonych obrotów różnica T1-T2 spadnie poniżej parametru ZΔ2 to pompa zostaje wyłączona. Może się załączyć ponownie dopiero gdy różnica temperatur pomiędzy kolektorem a zasobnikiem (T1-T2) wzrośnie powyżej parametru .
Ładowanie zasobnika kończy się, jeśli temperatura T3 w zasobniku przekroczy wartość parametru ZTZ – nawet jeśli różnica temperatur pomiędzy kolektorem a zasobnikiem (T1-T2) jest na tyle duża, aby pompa dalej pracowała.
Zrzut ciepła
Jeśli temperatura T3 przekroczy wartość (TX2 + 1°C) to regulator uruchamia pompę P2 aby pozbyć się nadmiaru ciepła (świeci symbol pompy). Zrzut ciepła wyłącza się, jeśli T3 spadnie poniżej wartości (TX2 – 1°C). Ta funkcja pozwala utrzymać temperaturę CWU na bezpiecznym poziomie. UWAGA: Jeśli zostanie w tym schemacie włączony TRYB URLOPOWY, to zrzut ciepła będzie dalej pracował bez zmian. Podczas działania funkcji LEGIONELLA zrzut ciepła jest wyłączony.
SCHEMAT PRACY nr 5 – ładowanie zasobnika z kolektora słonecznego i przepompowywanie ciepła do drugiego zbiornika (na zasadzie różnicy temperatur).
Ładowanie zasobnika
Jeśli różnica temperatur pomiędzy kolektorem a zasobnikiem (T1-T2) wzrośnie powyżej parametru ZΔ1 to regulator załącza pompę ładującą zasobnik (świeci symbol pompy) z maksymalnymi obrotami. Jeśli różnica temperatur spadnie poniżej tego parametru, to regulator zacznie zmniejszać obroty pompy. Jeśli pomimo obniżonych obrotów różnica T1-T2 spadnie poniżej parametru ZΔ2 to pompa zostaje wyłączona. Może się załączyć ponownie dopiero gdy różnica temperatur pomiędzy kolektorem a zasobnikiem (T1-T2) wzrośnie powyżej parametru . Ładowanie zasobnika kończy się, jeśli temperatura T3 w zasobniku przekroczy wartość parametru ZTZ – nawet jeśli różnica temperatur pomiędzy kolektorem a zasobnikiem (T1-T2) jest na tyle duża, aby pompa dalej pracowała.
Przepompowywanie ciepła do zbiornika zapasowego (bufora). Praca pompy P2:
Przepompowywanie ciepła pompą P2 jest uruchamiane jeśli różnica temperatur T3-T4 jest mniejsza od parametru 2Δ1 i temperatura T4 w zasobniku 2 jest niższa od parametru (TX2 – 1°C). Wyłączenie pompy P2 następuje po spadku różnicy temperatur poniżej poziomu ustawionego w parametrze 2Δ2 lub gdy temperatura T4 w zasobniku 2 przekroczy wartość parametru (TX2+ 1°C). UWAGA: Jeśli zostanie w tym schemacie włączony TRYB URLOPOWY, to przepompowywanie ciepła będzie dalej pracowało bez zmian.
Tryb urlopowy – zrzut ciepła z zasobnika
Ten tryb służy do chłodzenia zasobnika, jeśli nie ma rozbioru ciepłej wody (np. dom stoi pusty) i jest on aktywowany przez użytkownika. Pozwala to uniknąć nadmiernego skumulowania ciepła i zmniejsza ryzyko niebezpiecznego przegrzania instalacji. Wychłodzenie zasobnika następuje w okresach, gdy nie ma słońca (późnym wieczorem i w nocy). Jeśli temperatura na kolektorze T1 spadnie poniżej temperatury zasobnika T2 o 2°C to zostaje załączona pompa obiegowa P1 i w ten sposób ciepło skumulowane w zasobniku jest wypromieniowywane poprzez kolektor. Wychładzanie zbiornika będzie zatrzymane jeśli jego temperatura spadnie poniżej 10°C
Jeśli temperatura na kolektorze wzrośnie powyżej temperatury zasobnika to pompa P1 zostaje wyłączona. Jeśli TRYB URLOPOWY zostanie włączony przy pracy regulatora w schemacie 2 (praca z grzałką) to zostanie również zablokowana praca grzałki.
Wygląd ekranu w trybie urlopowym (migające strzałki i napis URL)
Stany awaryjne
Jeśli wystąpi jakikolwiek stan awaryjne regulator wyświetla migającą ikonę przedstawioną na ilustracji.
Symbol 2 oznacza rodzaj awarii. Poniżej kody dla regulatora Solarcomp.
AWR 2 – Przekroczenie temperatury wyłączenia kolektora (ustawionej w KOF)
AWR 4 – Przekroczenie temperatury wyłączenia zasobnika (ustawionej w ZOF)
AWR 6 – AWR 4 + AWR 2
AWR 8 – Uszkodzenie czujnika.
AWR 10 – AWR 8 + AWR 2
AWR 12 – AWR 8 + AWR 4
AWR 14 – AWR 8 + AWR 4 + AWR 2
Jeżeli wszystkie temperatury znajdują się we właściwych zakresach to zamiast kodu awarii będzie wyświetlany napis OK.
12.6.4 Programowanie sterownika
Na przykładzie sterownika SOLARCOMP.
1.Specjalizowany wyświetlacz LCD
2.Klawisz MAN (manual)
•odczyt wydajności pompy solarnej oraz informacji o stanach awaryjnych,
•po ustawieniu kodu 105, wejście w tryb pracy ręcznej.
3.Klawisz EDIT
•przełączanie pomiędzy trybem edycji parametru i trybem przeglądania listy parametrów
•po przytrzymaniu przez 3 sek. w oknie odczytu temperatury kolektora, włączenie/wyłączenie trybu urlopowego – patrz rozdział Tryb urlopowy – zrzut ciepła z zasobnika
4.Klawisz plus / strzałka do góry
•poruszanie się “do góry” po liście parametrów
•w trybie edycji zwiększanie wartości parametru
5.Klawisz minus / strzałka w dół
•poruszanie się “w dół” po liście parametrów
•w trybie edycji zmniejszanie wartości parametru
Zmiana parametrów pracy regulatora jest z poziomu obsługi zaawansowanej, ukrytej przed osobami niepowołanymi. Aby dostać się do tego poziomu konieczne jest wpisanie kodu dostępu.
Przejście do ustawień fabrycznych wymaga w tym regulatorze wpisania kodu 120.