Rozdielový termostat pre solárne systémy

Tento rozdielový termostat je užitočným prístrojom pre systémy, ktoré vyžadujú spínanie na základe rozdielu teplôt. Okrem toho kombinuje funkcie klasického teplotného spínača, čo z neho robí multifunkčné zariadenie.

Použitie a funkcie

Termostat sa primárne používa pri ohreve vody v solárnych systémoch. Disponuje dvoma relé:

  • Relé 1: Spína podľa rozdielu medzi dvoma teplotnými zónami, ktoré sú merané dvoma teplotnými senzormi (čidlami).
  • Relé 2: Zapína čerpadlo, keď rozdiel teplôt dosiahne nastavenú hodnotu, a vypína ho, keď sa teplotné rozdiely vyrovnajú alebo nedosiahnu žiadaný rozdiel.

Prístroj si pamätá nastavenia aj pri výpadku elektrického napájania.

Ilustračná schéma zapojenia rozdielového termostatu v solárnom systéme

Princíp merania a nastavenia

Termostat nepretržite vyhodnocuje teplotný rozdiel medzi dvoma senzormi:

  • Senzor 1 (zóna 1): Umiestňuje sa do bojlera, kde je nižšia teplota.
  • Senzor 2 (zóna 2): Umiestňuje sa na vodu pri solárnom paneli, na miesto, ktoré sa najviac zohreje pri slnečnom svite.

Ak slnko prestane svietiť a teplota v bojleri klesne pod nastavenú hodnotu (napríklad 50°C), ktorá slúži ako hodnota opätovného zapnutia relé 1 (hystérézia), termostat zapne ohrev špirály.

Termostat je obzvlášť vhodný pre solárne kolektory. Meria teplotu v dvoch bodoch s jasnou indikáciou meraného bodu - kolektor a vyrovnávací zásobník. Keď teplota v kolektoroch stúpne nad teplotu v zásobníku o nastavený rozdiel (hysteréziu), zopne sa relé, ktoré môže spínať čerpadlo. Po vyrovnaní teploty sa relé (a tým aj čerpadlo) vypne.

Termostat využíva dve sondy typu DS18b20 a disponuje optickou signalizáciou prevádzky. V prípade chyby snímača sa relé vypne a na displeji sa zobrazí indikácia chyby ("Err").

Termostat / ako funguje? (3D animácia)

Možnosti využitia a nastavenia

Existuje otázka, či by tento termostat mohol fungovať na chladenie pri prehodení meraných bodov. Dolná hranica nastavenia hysterézie je zvyčajne okolo 7 stupňov Celzia pre solárne kolektory, avšak je možné ju nastaviť ľubovoľne v rozsahu 0-20°C pomocou potenciometra. Pre chladiaci režim by bolo potrebné, aby teplota jedného bodu (T1) bola vyššia ako referenčná teplota (T2) plus nastavená hysterézia (T1 > (T2 + hyst)). V takom prípade by sa výstup zapol.

V pôvodnej funkcii sa na T1 pripája meraný objekt (napr. kolektor) a na T2 referencia (napr. bojler). Hysteréziu je možné nastaviť podľa potreby. Problémom pri nastavení referenčnej hodnoty môže byť spôsob zadávania, keďže čidlo pracuje cez zbernicu 1-Wire.

Termostat je kompatibilný s rôznymi vykurovacími systémami a komponentmi, ako sú krby, kotly, ohrievače, radiátory, podlahové kúrenie, vykurovacie káble, rošty, špirály a ventily.

Typická aplikácia spočíva v riadení čerpadla pri solárnom ohreve. Ak je teplota solárneho kolektora vyššia o nastavený rozdiel (napr. 10°C) ako teplota vody v bojleri, čerpadlo sa aktivuje a začne ohrievať vodu. Keď teplota na kolektoroch klesne (napr. kvôli nedostatku slnka), termostat čerpadlo vypne, čím sa zabráni nechcenému ochladzovaniu bojlera spätným prúdením tepla do solárneho systému. Týmto spôsobom sa maximálne využíva solárne teplo.

Príklad nastavenia:

  • Používateľ nastaví rozdiel teploty T na 10°C.
  • Ak má voda v bojleri 30°C, čerpadlo sa zapne, keď solárny kolektor dosiahne 40°C (30°C + 10°C).
  • Ak má voda v bojleri 50°C, čerpadlo sa zapne, keď solárny kolektor dosiahne 60°C (50°C + 10°C).

Senzory:

  • Tk - senzor kolektora
  • Tb - senzor bojlera

Výstup sa aktivuje, keď Tk je vyššia ako Tb. Výstupom je spínacírelé, čo umožňuje riadiť prijímače s rôznym napätím (napr. 12V, 24V alebo 230V).

Ďalšou možnou aplikáciou je porovnávanie dvoch teplôt, napríklad v rôznych predmetoch alebo miestnostiach. Ak teplota v zóne senzora Tb klesne pod teplotu v zóne senzora Tk, termostat môže zapnúť výstup, na ktorý je možné pripojiť napríklad vykurovaciu špirálu pre zónu Tb.

Možnosti pripojenia sú rozsiahle. V balení sa nachádzajú dva senzory na kábloch dlhých približne 1 meter, ktoré je možné predĺžiť až na maximálnu dĺžku 30-50 metrov.

Detail rozdielového termostatu s dvoma senzormi

tags: #rozdielovy #termostat #solarny