AIF Sterownik Akumulatora Ciepła Skalny

Wprowadzenie

AIF sterownik akumulatora ciepła skalny to zaawansowane urządzenie wykonawcze zaprojektowane do automatycznego zarządzania energią cieplną w systemach z fotowoltaiką. Sterownik przejmuje kontrolę nad pracą urządzenia magazynu ciepła wykorzystującego innowacyjną technologię magazynowania ciepła w bloku cegieł magnetytowych.

Akumulator ciepła skalny

Charakterystyka technologii Steffes:

  • Element magazynujący: cegły magnetytowe zamiast wody
  • Technologia: magazyn ciepła w bloku cegieł magnetytowych (system Steffes)
  • Pojemność cieplna: 120-240 kWh (modele E5120, E5130, E5140)
  • Moc przyłączeniowa: 22,8-39,3 kW
  • Zakres regulacji: 10°C – 85°C
  • Maksymalne ciśnienie: 1,5 bar
  • Współpraca: z instalacjami fotowoltaicznymi
  • Automatyczna praca: z wbudowanym sterownikiem pogodowym

Sterowanie AIF

AIF sterownik przejmuje kontrolę nad pracą urządzenia magazynu ciepła, zastępując standardowe systemy sterowania zaawansowanymi algorytmami optymalizacji energetycznej.

Specyfikacja techniczna

Architektura sprzętowa:

  • Maksymalna liczba elementów grzewczych: 16
  • Maksymalna liczba grzałek
    • 16 grzałek 1-fazowych (przy użyciu SSR 3 -fazowych)
  • Architektura kontrolera: 3 płytki × 3 wyjścia sterujące każda

Elementy wykonawcze:

  • Triaki: 10A/230V sterowanie pompami
  • SSR zero-crossing: 100A/230V = 23kW na pojedynczy element grzewczy
  • Maksymalna moc systemu: w zależności od wybranych elementów

Sterowanie:

  • System: sterowanie półokresami sieci
  • Podstawa: przejścia przez zero prądu przemiennego 230V 50Hz
  • Jednostka czasowa: 10ms (1 półokres)
  • Precyzja: 1% z krokiem co 10ms
  • SSR zero-crossing: załączanie tylko w przejściach przez zero

Funkcjonalności systemu

  1. Zarządzanie grzałkami
  • Obsługa wszystkich elementów grzewczych w bloku cegieł magnetytowych
  • Tryby pracy
    • Tryb 1:  Dopasowanie mocy poszczególnych obciążeń faz  
    • Tryb 2: Sterowanie pełną mocą ON/OFF
  • Sterowanie półokresami z precyzją do 1%
  • Zdalne zarządzanie przez
    • Styk z falownika PV (styk bezpotencjałowy)
    • Komendy z zainstalowanych układów pomiarowych
    • Harmonogramy czasowe
  1. Integracja z fotowoltaiką
  • Automatyczne wykorzystanie nadwyżek PV
  • Algorytm skalowania mocy: stopniowe uruchamianie elementów w zależności od dostępnej mocy PV
  • Tryby zasilania PV: różne metody integracji z instalacją fotowoltaiczną
  • Płynne skalowanie od jednego elementu do pełnej mocy systemu
  1. System sterowania temperaturą cegieł magnetytowych
  • Czujniki: umieszczone na różnych poziomach bloku cegieł magnetytowych
  • Automatyczne reakcje
    • Załączanie grzałek
    • Uruchamianie systemów dystrybucji ciepła
    • Włączanie trybu alternatywnego
  • Strategia magazynowania: optymalne wykorzystanie pojemności cieplnej cegieł
  1. Sterowanie systemem dystrybucji
  • System obiegowy z trybami: 
    • Lokalny (bezpośrednie sterowanie)
    • Zdalny (komenda do innego sterownika)
    • Mieszany (lokalnie + komenda)
  • Automatyczne zarządzanie: rozdysponowaniem zgromadzonego ciepła
  1. Harmonogramy czasowe
  • Indywidualne harmonogramy dla różnych stref temperaturowych
  • Parametry harmonogramów
    • Czas działania
    • Temperatura docelowa
    • Obsługa dni tygodnia

Komunikacja i integracja

  1. Interfejsy komunikacyjne:

    • RFM12B: komunikacja bezprzewodowa
    • I2C (TWI): komunikacja z czujnikami
    • UART: komunikacja szeregowa
    • SPI: komunikacja z innymi urządzeniami

    Integracja z systemem LiVc:

    • Komendy cenowe: reagowanie na dynamiczne taryfy energetyczne
    • Monitoring zaawansowany: 6 regulacji temperatury wysyłanych do LiVc
    • Przesyłanie alarmów: przegrzanie, błędy czujników i elementów wykonawczych

    Bezpieczeństwo i diagnostyka

    Zabezpieczenia sprzętowe:

    • Ochrona przed przegrzaniem cegieł magnetytowych
    • Detekcja błędów: triaki, przekaźniki, brak faz
    • Kontrola zasilania
    • Limit czasu włączenia (max 20 cykli)
    • Płynne wyłączniki zastępcze

    System diagnostyczny:

    • EEPROM: zachowanie danych po zaniku zasilania
    • Wyświetlacz LCD: temperatura czujników, stan systemów, kody błędów
    • Monitoring ciągły: stanu cegieł magnetytowych

Algorytm strategii magazynowania

Priorytet fotowoltaika (PV):

Maksymalne wykorzystanie nadwyżek – gromadzenie energii w cegłach magnetytowych podczas wysokiej produkcji PV, dopasowanie mocy do produkcji z fotowoltaiki.

Priorytet taryfowy:

Optymalne wykorzystanie tanich taryf – magazynowanie energii w najtańszych okresach dnia.

Korzyści systemu skalnego

Unikalne zalety technologii Steffes:

  • Wysoka pojemność: 120-240 kWh w kompaktowej formie
  • Długotrwałe magazynowanie: cegły magnetytowe utrzymują ciepło przez wiele godzin
  • Brak strat wody: eliminacja problemów z systemami wodnymi
  • Wysoka efektywność: minimalne straty cieplne
  • Niezawodność: brak ruchomych części w systemie magazynowania

Optymalizacja energetyczna:

  • Maksymalizacja autokonsumpcji: zaawansowane wykorzystanie nadwyżek PV
  • Równomierne obciążenie: sieci 3-fazowej
  • Precyzyjne sterowanie mocą: rozdzielczość 1%
  • Zautomatyzowane zarządzanie: magazynowaniem i uwalnianiem ciepła

Funkcjonalność cenowa:

  • Automatyczne magazynowanie: reagowanie na komendy cenowe
  • Fotowoltaika + sieć: nadwyżki PV + tani okres taryfowy
  • Optymalne dogrzewanie: w najtańszych okresach dnia

Niezawodność:

  • Autonomia: praca lokalna bez komunikacji z systemem nadrzędnym
  • Bezpieczeństwo: alarmy i monitorowanie przesyłane do systemu nadrzędnego
  • Płynne przełączanie: brak skoków mocy przy zmianach
  • Długa żywotność: cegły magnetytowe odporne na cykle grzania/chłodzenia

Zastosowanie

AIF sterownik akumulatora ciepła skalny jest idealnym rozwiązaniem dla:

  • Małych obiektów wymagających dużej pojemności magazynowania ciepła
  • Obiektów komercyjnych z wysokim zapotrzebowaniem na energię cieplną
  • Instalacji z ograniczoną dostępnością wody jako medium grzewczego
  • Systemów wymagających długotrwałego magazynowania energii cieplnej
  • Instalacji z dynamicznymi taryfami energetycznymi i dużymi instalacjami PV

System umożliwia maksymalne wykorzystanie odnawialnej energii z wykorzystaniem zaawansowanej technologii magazynowania w cegłach magnetytowych, zapewniając wysoką efektywność i niezawodność.

 

2025