Projekt: A melegvizes napkollektoros rendszer töltőszivattyújának átalakítása PV elektromos árammá. Sziget üzem 12V
A célom az volt, hogy a napelemes melegvíz-rendszer töltőszivattyúját teljesen napenergiával működővé alakítsam. Mivel egyértelmű, hogy ha a meleg vizet napelemes rendszer állítja elő, akkor elegendő áramot is kell termelni a keringtető szivattyú működtetéséhez.
Tesztelési célból három 90 W-os napelemet csatlakoztattam egy MPPT vezérlőhöz, és a megtermelt energiát egy Power Queen 12,8 V-os LiFePO4 100 Ah-s akkumulátorban tároltam. Egy 600 W-os inverter ezután táplálja a töltőszivattyút, amelynek energiafogyasztása körülbelül 100 W (230 V AC).
Azonban nem szabad felesleges energiát felvenni az akkumulátorból, amikor a rendszer nem működik. Ezért az invertert, amelyet a szabadon programozható fűtésszabályozóm kapcsol be, két további relén keresztül vezérlem. Először az invertert csatlakoztatom az akkumulátorhoz, majd a második relé (késleltetéssel) bekapcsolja az invertert.
Ha az akkumulátor mindezek ellenére lemerülne, a szivattyú egy kiegészítő relévezérlésen keresztül, hálózati áramról tovább üzemel.
További feladatként átalakítottam a fűtéselosztó rendszeremet, hogy áramkimaradás esetén az inverter automatikusan bekapcsoljon, lehetővé téve a fűtésszabályozó folyamatos működését. Egy kis szünetmentes tápegység (UPS) biztosítja a fűtésszabályozó és a többi csatlakoztatott eszköz áramellátását a hálózati áramról a vészhelyzeti áramforrásra való átállások között.
Mert a két feszültség (hálózati és inverterről érkező vészhelyzeti tápegység) közötti váltáskor néhány másodperces szünetet kell tartani, hogy a két feszültség ne érintkezzen.
Logikusan felmerült egy újabb feladat. Kategorizálnom kellett a rendszeremet létfontosságú és nem létfontosságú fogyasztókra. Áramkimaradás esetén csak a napelemes töltőszivattyúnak és a hozzá tartozó váltószelepnek (amely a kazán és a puffertartály töltése között vált) szabad működnie, hogy elkerüljük az akkumulátor szükségtelen lemerülését. A többi szivattyúnak, amelyeket a télikert fűtésére használnak, áramkimaradás esetén nem kell működnie. Után Némi szellemi erőfeszítés és egy jó kapcsolási rajz után sikerült kielégítően befejeznem. Egy elosztó biztosítja az áramellátást a fontos és a kevésbé fontos eszközök számára.
Az is lehetséges lenne, hogy a 12 V-os rendszer inverterének meghibásodása esetén azonnal átkapcsoljak egy második rendszerre. Ez azonban csak manuális működtetéssel lenne lehetséges, mivel van egy 24 V-os napelemes rendszerem is egy 25,6 V-os LiFePO4 akkumulátorral a Power Queen-től. Ez az akkumulátor más eszközöket és szivattyúkat is ellát napenergiával.
Tehát már most kijelenthetem, hogy egy ideig kibírom hálózati áram nélkül. Természetesen a napelemes rendszert bővíteni fogom, és egy második (szuper) akkumulátort is vásárolok a Power Queentől.
(c) 2022 VoWa 2023. január
