gaz4 napisał:Z iskrzeniem mechanicznych termostatów jest różnie, mam czajnik który bez żadnych dodatkowych elementów nie iskrzy. Z drugiej strony mam też kuchenkę oporową gdzie kondensator podłączony równolegle ze stykami termostatu nic nie daje, ciągle iskrzy. To zależy nie tylko od samego termostatu ale także indukcyjności grzałki. Jednak po wstawieniu kilku kondensatorów mogę stwierdzić, że ta metoda ma ok. 80% skuteczność, na 5 jeden nie działa prawidłowo. Ponieważ tego typu kondensatory są tanie (a nawet bezkosztowe, można je wyjąć np. z uszkodzonego zasilacza komputerowego) warto je wlutować - z całą pewnoscia nie zaszkodzą. W moim bojlerze sprawował się doskonale i chociaż termostat się zepsuł to mechanicznie, od częstego kręcenia. Po jego rozebraniu na stykach nie zauważyłem nawet śladu przypalenia. Skuteczność można sprawdzić "na słuch", jeżeli po rozłaczeniu termostatu słychać iskrzenie to znaczy, że metoda nie działa i może ulec uszkodzeniu. Rozłączanie powinno być pewne, bez dodatkowych odgłosów.
gaz4 napisał:
Grzałka 2 kW ma ok. 27 Ω wiec przy napieciu Umpp=120V moc wyniesie 530W. Ponieważ PV będa miały 1 kW średnioroczna sprawność utrzyma sie na poziomie 70%, uzycie PWM czy innego sterownika podniesie ją do ok. 90% czyli doda ok. 200 kWh rocznie. To będzie zauważanle tylko przy dużym nasłonecznieniu gdy napiecie przekroczy 120V oraz dużym zachmurzeniu gdy spadnie poniżej Umpp. Ja nie stosuję amperomierza bo moc oddawaną na grzałce można łatwo oszacować na podstawie napiecia: jak wynosi ok. 120V to mamy 500W (tak będzie przy nasłonecznieniu 500W/m2 czyli niebo zachmurzone ale na ziemi widać cień), max. jakie da sie uzyskać na w/w zestawie to ok. 140V czyli 700 W, a środkowe wartości można interpolować. Gdy napięcie jest mniejsze sprawa jest jeszcze łatwiejsza bo sprawność i moc zmienia sie liniowo: 2x mniejsze napiecia oznacza 2x niższą sprawność przy 2x mniejszej mocy. Np. 60V przy bezpośrednim podłaczeniu do grzałki oznacza 50% sprawność, ponieważ moc jaką wtedy dostarcza PV wynosi ok. 250W (te napięcie bedzie przy 250W/m2 czyli Słońce przebija zza chmur) to na grzałce jest 125W (z PWM byłoby ok. 230W). Analogicznie 30V (tyle bedzie przy całkowitym zachmurzeniu) przy bezpośrednim podłączeniu daje 4x mniejszą moc niż poprzednio czyli ok. 40W - użycie dobrego sterownika PWM podniosloby ją do ok. 100W.
idepopizze napisał:Jeżeli ma być bezpiecznie to osobiście postawiłbym na przekaźnik próżniowy.
Z praktyki i zabaw z elektroniką wiem, że półprzewodniki mogą się popsuć tak, że zrobią zwarcie więc zabezpieczenie to to nie jest.
Układ więc łączysz tak.
Źródło napięcia zasilania później wyłącznik termiczny na 90 czy 95 stopni NC (normalnie zwarty) a za tym cewka przekaźnika próżniowego.
Jak temperatur dojdzie do 95 stopni to wyłącznik termiczny rozłączy.
Jak ktoś będzie chciał użyć grzałki do zasilania 230V to wyjmie zasilacz od zabezpieczenia obwodu PV i w jego miejsce wtyknie grzałkę. Rozsądnie byłoby więc żeby to było jedno gniazdko elektryczne w zasięgu grzałki.
edmin71 napisał:Twój opis jasno pokazuje że użycie sterownika PWM znacznie poprawi sprawność układu zwłaszcza przy nie do końca słonecznym niebie.
Spróbuję więc w kolejnym etapie zbudować taki sterownik na podstawie prostego schematu który widziałem na forum.
Na razie nie chciałbym inwestować w rozwiązanie fabryczne ze względu na koszty.
Pozdrawiam
idepopizze napisał:Dla jasności taki prosty schemat:
Z drugiej strony ten 1kWp z paneli raczej nie nagrzeje wody do takiej temperatury przy regularnym jej rozbiorze no ale licho nie śpi i lepiej się zabezpieczyć gdyby z jakiegoś powodu ktoś przez tydzień nie używał ciepłej wody to różnie może być.
gaz4 napisał:
Własnie dlatego wymyśliłem system z drugą grzałką na górze bo w pionowych bojlerach woda się nie miesza. Tzn. przy ekstremalnie wysokiej różnicy temp. np. 20 na dole i 50 na górze zachodzi przekazywanie ciepła poprzez ścianki bojlera wiec po kilku godzinach będzie np. 25 na dole i 40 u góry lecz to nie wpływa na komfort. Szeregowe połączenie dwu grzałek pozwala niemal w pełni wykorzystać energię słoneczną przy dużym zachmurzeniu, a dzielnik jaki tworzy sie z grzałek jednocześnie ogrzewa gorę np. o 2 stopnie i dół o 1 stopień. To wystarcza by nawet przy dłużej utrzymującym się sporym zachmurzeniu mieć ciepłą wodę w kranie (>40 stopni), a jedyną niedogodnością jest "zagęszczanie ruchów" podczas kąpieli bo do dyspozycji jest zaledwie pół bojlera. Średnioroczna efektywność prostego sterownika zwierającego tylko górną grzałkę jest na poziomie 80% więc PWM doda tylko 100 kWh/rok.
Poszukałem w necie informacji o bojlerach Galmet i rzeczywiście wężownice utrudniają użycie dodatkowej grzałki. Ale z tego co widzę można zrobić podobnie jak u mnie czyli włożyć grzałkę 1/2 cala w miejsce termometru. Ew. problemy może stwarzać elektroda magnezowa lecz w moim bojlerze gwint do termometru jest specjalnie nieco na ukos by ją ominąć. Termometr jest mocowany na wysokości ok. 1/3 od góry czyli taka grzałka szybciej nagrzeje wodę do wyższej temp. niż zamocowana w połowie.
gaz4 napisał:
W przypadku zabezpieczenia termostatu przed iskrzeniem wystarczy zwykła żarówka. Ponieważ zimna ma małą rezystancję napięcie na stykach będzie wzrastało bardzo wolno eliminując tym samym ryzyko przepięć czy iskrzenia. Gdy żarówka się rozgrzeje jej rezystancja wzrosnie do tego stopnia, że na grzałkach będzie się wydzielała zupełnie nieistotna moc kilku W. To rozwiązanie ma 100% skuteczność i dużą niezawodność bo żarówka zasilana obniżonym napięciem wytrzyma kilkakrotnie dłużej niż przy 230V. Jakby co można zostawić równolegle podłączony kondensator który zabezpieczy termostat w razie przepalenia żarówki. Czyli za jednym zamachem można rozwiazać problem z iskrzeniem, przepięciami, obciążeniem PV gdy woda w bojlerze jest zbyt gorąca, wyjazdami na wakacje...
gaz4 napisał:Postanowiłem sprawdzić jak żarówka spisuje się w praktyce i wyniki były bardzo pozytywne. Podłączyłem ją do kuchenki w której kondensator okazał się nieskuteczny i by lepiej ocenić efekty obserwowałem termostat. O ile wcześniej iskrzył niczym spawarka to po dodaniu żarówki widać było tylko małe iskierki jak z piezoelektrycznej zapalniczki. Co prawda dało się zauważyć spadek skuteczności przy częstym włączaniu co wynikało ze wzrostu rezystancji rozgrzanej żarówki lecz nawet w najgorszym wypadku iskra była dużo mniejsza i szybko zanikała. Jeżeli tak spektakularne efekty uzyskałem tam gdy nic nie pomagało to w przypadku termostatów do bojlera gdzie sam kondensator daje radę żarówka spełni swoje zadanie w 100%.
.
idepopizze napisał:Nad żarówką na prąd stały w łazience to jednak bym się zastanawiał.
gaz4 napisał:Też myślę nad dodaniem do swojego bojlera żarówki z małym gwintem, w środku mam dużo miejsca i akurat w markecie jest wyprzedaż za grosze - kupię kilka sztuk. Ale analizując to rozwiązanie doszedłem do wniosku, że gdybym używał jednej grzałki to zdecydowałbym się na sporą żarówkę o mocy ok. 200W bo przy okazji może zwiększyć średnioroczny uzysk z ok. 70% nawet do 80%.
Od października do marca jest duże zachmurzenie, a nawet jak zaświeci Słońce to nisko nad horyzontem więc panele ustawione pod małym kątem (<30 stopni) niewiele wytworzą. W przypadku bojlera z pojedyńczą grzałką podłaczoną bezpośrednio do PV efektywność w tym czasie wyniesie max 25% czyli na grzałce będzie ok. 30W, tyle co w pochmurne dni. W większości wypadków to żaden problem bo w sezonie grzewczym CWU pozyskuje się z kotła na paliwo stałe ale po co marnować energię skoro zwykła żarówka może ją odzyskać? Patent jest prosty: jeżeli rozgrzana żarówka będzie miała np. 90 Ω (prawdopodobnie zblizoną rezystancję będzie miała 200W) to z 30 Ω grzałką podłączoną szeregowo mamy 120 Ω. Przy PV Umpp=120V punkt mocy wypadnie w okolicy 120W i wtedy na grzałce wydzieli się ok. 30W, a na żarówce 90W. Jak widać bojler będzie odbierał dokładnie taką samą moc co przy bezpośrednim podłączeniu, a 90W z żarówki mamy "gratis" - to wynik lepszej efektywności. Jeżeli taką żarówkę umieści się np. w łazience to jej wpływ na ogrzewanie będzie wyraźnie zauważalny, ja swoją ogrzewam 200W podłogówką. W ciągu roku powinno się zaoszczędzić ok. 100 kWh z 1 kW mocy zainstalowanej (równowartość 30 kg węgla spalonego w kotle więc w czasie życia PV oszczędzamy prawie tonę), wystarczy w październiku przekręcić termostat na minimum i gdy w marcu Słońce zacznie dawać zauważalny uzysk spowrotem przekręcic na maksimum
