FVE MPPT střídač napájení boileru ze solárních panelů MR4316AC NG, 4kW

MPPT střídač pro ohřev TUV pracuje na principu, že ze stejnosměrného napětí z fotovoltaických panelů vyrábí střídavé nesínus napětí.
Při přeměně  napětí vyhledává optimální hodnotu pomocí funkce MPPTracker tak aby v danou chvíli získal co největší účinnost z panelů.
V podstatě pro výběr spirály i počtu a typu panelů je třeba vycházet z faktu,  že  na výstupu bude jen o něco menší napětí než na vstupu .

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, venilátor apod) a musí být vypínané mechanickým termostatem.

Softwarová verze 4

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 výkonější 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:

 Aby mohl regulátor pracovat v rozumných podmínkách je vhodné zvolit napětí a výkon panelů v určitém rozmezí. Napětí panelů nesmí být ani příliš nízké ani příliš vysoké. Při nízkém napětí nebude možné výkon panelů do zátěže protlačit, příliš vysoké napětí by mohlo regulátor poškodit. Maximální počet panelů v sérii může být jen takový, aby jejich napětí bez zatížení nikdy nepřesáhlo 430 V. Kontrola je snadná. V dokumentaci k panelů naleznete napětí naprázdno (je to nejvyšší hodnota udávaná v dokumentaci), to vynásobíte koeficientem 1,15, tím vypočítáte napětí panelů při 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. Z pohledu regulace by optimální napájecí napětí mělo být v rozmezí 100 až 125 % 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.

Na výstup lze připojit boiler s příkonem až 4000 W. 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, I2C adresa regulátoru, jmenovitý příkon zátěže, objem ohřívané vody a minimální teplota ohřevu.

Režimy činnosti regulátoru:
1) prioritní AC výstup, vedlejší DC výstup: dokud je na AC výstupu připojená zátěž (testuje se periodicky), DC výstup se nikdy nezapne. Pokud se zátěž na AC výstupu odpojí, zapne se DC výstup (tj. na DC výstupu je napětí panelů, ale regulátor toto napětí nijak nereguluje). Po nastavené době  regulátor vypne DC výstup a zkusí otestovat, jestli se primární zátěž na AC výstupu opět nepřipojila. Pokud ano, nechá zapnutý AC výstup, pokud ne, zapne opět DC výstup.
 
2) prioritní DC výstup, vedlejší AC výstup: dokud je na DC výstupu připojená zátěž (testuje se periodicky), AC výstup se nikdy nezapne. Pokud se zátěž na DC výstupu odpojí, zapne se AC výstup (tj. na AC výstupu je regulované napětí (MPPT). Po nastavené době  regulátor AC výstup vypne a  zkusí otestovat, jestli se primární zátěž na DC výstupu opět nepřipojila. Pokud ano, nechá zapnutý DC výstup, pokud ne zapne opět AC výstup.

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.
* přepětová ochrana, odpojovače, zdroj, stykač, relé nebo teplotní sonda nejsou v ceně regulátoru, ale lze je přiobjednat.

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

Vstupní proud:                                     maximálně 16 A

Jmenovité napětí boileru:                     nastavitelné od 10 do 250 V

Minimální napětí panelů:                     nastavitelné od 60 do 250 V

Perioda testování panelu:                    nastavitelná od 10 s do 34 minut

Perioda testování termostatu:              nastavitelná od 10 s do 34 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

Aktuální dodací lhůta může být až 4 měsíce !