Rozdielový termostat pre solárne kolektory

Tento termostat je navrhnutý predovšetkým pre použitie so solárnymi kolektormi. Jeho hlavnou funkciou je meranie teploty v dvoch rôznych bodoch a indikácia týchto meraných bodov, ktoré sú typicky reprezentované kolektorom a vyrovnávacím zásobníkom (boilerom).

Princíp fungovania

Základný princíp fungovania spočíva v sledovaní teplotného rozdielu medzi dvoma senzormi. Ak teplota v kolektore (meraná senzorom 1) stúpne nad teplotu v zásobníku (meranú senzorom 2) o vopred nastavený rozdiel (tzv. hysterézia), aktivuje sa relé. Toto relé potom môže zapnúť čerpadlo, ktoré zabezpečuje cirkuláciu teplonosnej látky. Keď sa teploty v oboch bodoch vyrovnajú na požadovanú úroveň, relé (a tým aj čerpadlo) sa automaticky vypne.

Schéma zapojenia solárneho kolektora s diferenciálnym termostatom a čerpadlom

Technické vlastnosti

  • Termostat využíva dve sondy typu DS18b20 na meranie teploty.
  • Disponuje optickou signalizáciou, ktorá informuje o prevádzke termostatu.
  • V prípade chyby snímača sa relé automaticky vypne a na displeji sa zobrazí indikácia chyby (Err).
  • Prístroj kombinuje funkcie klasického teplotného spínača s reguláciou na základe teplotného rozdielu.
  • Termostat má pamäť pri výpadku elektrického napájania.

Nastavenie hysterézie

Hysterézia je parameter, ktorý určuje minimálny teplotný rozdiel potrebný na zapnutie relé. V štandardnom použití pre solárne kolektory sa bežne používa hodnota okolo 7 stupňov Celzia. Táto hodnota zabezpečuje, že čerpadlo nebude zapínané a vypínané príliš často pri malých kolísaniach teploty.

Možnosť použitia pre chladenie

Teoreticky je možné tento termostat použiť aj na chladenie. V takom prípade by bolo potrebné prehodiť merané body, teda senzory. Funkcia by sa potom obrátila: ak by teplota referenčného bodu (napr. interiéru) bola vyššia ako teplota chladiaceho média, aktivovalo by sa výstupné relé. Nastavenie hysterézie by fungovalo rovnako, len s opačným významom - určovalo by, o koľko musí teplota v chladenom objekte presiahnuť referenčnú hodnotu, aby sa spustil chladiaci proces.

Pri nastavení pre chladenie je dôležité správne určiť, ktorý senzor bude slúžiť ako primárny (monitorovaný) a ktorý ako referenčný. V kontexte chladenia by senzor 1 mohol byť umiestnený v chladenom priestore a senzor 2 by slúžil ako referenčný bod (napr. vonkajšia teplota alebo teplota chladiaceho média).

Termostat / ako funguje? (3D animácia)

Nastavenie referenčnej hodnoty pre chladenie

Jednou z potenciálnych výziev pri použití termostatu na chladenie môže byť spôsob zadávania referenčnej hodnoty, najmä ak sú senzory pripojené cez zbernicu 1-Wire. Je potrebné zabezpečiť, aby termostat správne interpretoval požadované rozmedzie teplôt pre chladiaci režim.

Pre chladiace aplikácie by bolo ideálne, ak by bolo možné nastaviť rozmedzie teplôt približne 10-20 stupňov Celzia, čo by umožnilo efektívnu reguláciu.

Praktické použitie

Tento termostat je užitočný všade tam, kde je potrebné spínať zariadenia na základe rozdielu teplôt. Okrem ohrevu vody v solárnych systémoch môže byť použitý aj v iných aplikáciách, kde je potrebné regulovať procesy na základe teplotných gradientov.

Pri inštalácii je dôležité správne umiestniť senzory:

  • Senzor 1 (zóna 1 s nižšou teplotou) by mal byť umiestnený v bojleri alebo v systéme, ktorý sa má ohrievať.
  • Senzor 2 (zóna 2 s vyššou teplotou) by mal byť umiestnený na mieste, ktoré sa pri slnečnom svite najviac zohreje, napríklad na povrchu solárneho kolektora.

Príkladom ďalšej funkcie môže byť:

Ak slnko prestane svietiť a čerpadlo prestane pracovať, ale teplota v bojleri klesne pod 50°C, relé 1 (hysterézia) zapne ohrev špirály na dohrievanie vody.

tags: #rozdielovy #termostat #diferencialny #na #slnecne #kolektory