AIF Sterownik Akumulatora Ciepła Bufor

Wprowadzenie

AIF sterownik akumulatora ciepła bufor to zaawansowane urządzenie wykonawcze zaprojektowane do automatycznego zarządzania energią cieplną w systemach z fotowoltaiką. Sterownik kontroluje pracę akumulatora ciepła z wodnym zbiornikiem buforowym, optymalizując wykorzystanie energii odnawialnej i taniej energii sieciowej.

Akumulator ciepła bufor

Charakterystyka:

  • Element magazynujący: zbiornik buforowy
  • Medium: woda jako nośnik ciepła  
  • Pojemność: dobrana do zapotrzebowania instalacji (tabela litr/kWh)
  • Zastosowanie: tradycyjne systemy z wodnym buforem ciepła
  • Konfiguracja: Jeden lub dwa zbiorniki buforowe
Magazyny ciepła
Jeden zbiornik
Akumulator Ciepła dwa zbiorniki
Dwa zbiorniki

Specyfikacja techniczna sterownika AIF

Architektura sprzętowa:

  • Płyta główna modułu AIF + LCD2x16 w obudowie na szynę DIN
  • 1x Moduł wyjść czujników pomiarowych 16x RJ45
  • 1x Moduł sterowania pompki podmieszania i obiegowej
  • Do 3x Moduł pomiarowo-sterujący SSR/Stycznik  
  • 1x Moduł  sterowania stycznikami zabezpieczającymi
  • Maksymalna liczba elementów grzewczych: 27 (3 moduły × 3 kanały każda)  typy grzałek
  • Maksymalna liczba grzałek:
    • 27 grzałek 1-fazowych (przy użyciu SSR 3-fazowych)
    • 9 grzałek 3-fazowych (w standardowej konfiguracji)
  • Architektura kontrolera: 3 moduły × 3 wyjścia sterujące każda

Elementy wykonawcze:

  • Stycznik: Moc dobrana do potrzeb 
  • SSR zero-crossing: Moc dobrana do potrzeb
  • 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% mocy elementu grzewczego
  • SSR zero-crossing: załączanie tylko w przejściach przez zero

Funkcjonalności systemu

  1. Zarządzanie grzałkami
  • Obsługa do 27 elementów grzewczych
  • Tryby pracy
    • Tryb 1: Gwiazda 
    • Tryb 2: Trójkąt 
  • Sterowanie półokresami z precyzją do 1% mocy elementu grzewczego
  • Zdalne zarządzanie przez
    • Styk z falownika PV (styk bezpotencjałowy)
    • Układy pomiarowe 
    • 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
  • Czujniki: umieszczone na różnych wysokościach akumulatora, zbiornikach, rurach zasilających/powrotu (link punkty pomiarowe)
  • Automatyczne reakcje
    • Załączanie grzałek
    • Uruchamianie pompek
    • Włączanie trybu alternatywnego
  • Strategia stratyfikacji: priorytet grzania od góry (grzałka 1) w dół akumulatora
  1. Sterowanie pompami
  • Pompa obiegowa z trybami: 
    • Lokalny (bezpośrednie sterowanie)
    • Zdalny (komenda do innego sterownika)
    • Mieszany (lokalnie + zdalny)
  • Pompa podmieszania
    • Uruchamiana codziennie na 1 minutę
    • Reakcja na temperaturę między warstwami akumulatora 
  1. Harmonogramy czasowe
  • Indywidualne harmonogramy dla czujników T5-T6
  • Parametry harmonogramów
    • Czas działania
    • Temperatura docelowa
    • Obsługa dni tygodnia

     6. Taryfy

  • Aktywne/nieaktywne
  • Parametry taryf
    • wybór G11/G12/G12w
    • Własny zakres czasowy
    • Taryfy dynamiczne

Komunikacja i Integracja

 

Interfejsy komunikacyjne:

  • RF 433mHz: komunikacja bezprzewodowa
  • I2C : komunikacja z czujnikami
  • UART : komunikacja szeregowa
  • SPI: komunikacja z innymi urządzeniami

Integracja z systemem LiVc:

  • Komendy cenowe: reagowanie na dynamiczne taryfy energetyczne
  • Monitoring zaawansowany: 8 czujników do pomiaru temperatur wysyłanych do LiVc
  • Przesyłanie alarmów: przegrzanie, błędy czujników, pomiarów

Bezpieczeństwo i diagnostyka

 Zabezpieczenia sprzętowe:

  • Ochrona przed przegrzaniem STB (montaż stb)
  • Detekcja błędów: ssry,triaki, przekaźniki, brak faz
  • Kontrola zasilania
  • Limit czasu włączenia 
  • Płynne wyłączniki zastępcze

System diagnostyczny:

  • EEPROM: zachowanie ustawień po zaniku zasilania
  • Wyświetlacz LCD: temperatura czujników, stan pomp i grzałek, kody błędów

Algorytm strategii grzania

 Priorytet fotowoltaika (PV):

Góra → Dół – maksymalne wykorzystanie nadwyżek energii słonecznej

 Grzałka 1 (góra) → Grzałka 2 (środek) → Grzałka 3 (dół)

Priorytet taryfowy:

Dół → Góra  – optymalna stratyfikacja akumulatora

  • Grzałka 3 (dół) → Grzałka 2 (środek) → Grzałka 1 (góra)

Korzyści systemu

Optymalizacja energetyczna:

  • Stratyfikacja: grzałki włączane według priorytetu
  • Maksymalizacja autokonsumpcji: zaawansowane wykorzystanie nadwyżek PV
  • Równomierne obciążenie: sieci 3-fazowej
  • Precyzyjne sterowanie mocą: rozdzielczość 1% mocy elementu grzewczego dla SSR, styczniki wartość mocy grzałki

Funkcjonalność cenowa:

  • Automatyczne grzanie: reagowanie na komendy cenowe
  • Fotowoltaika + sieć: nadwyżki PV + tani okres taryfowy
  • Dogrzewanie: w najtańszych okresach dnia

Niezawodność:

  • Autonomia: po skonfigurowaniu praca lokalna bez komunikacji z LiVc
  • Bezpieczeństwo: alarmy i monitorowanie przesyłane do systemu nadrzędnego
  • Płynne przełączanie: brak skoków mocy przy zmianach

Zastosowanie

AIF sterownik akumulatora ciepła bufor jest idealnym rozwiązaniem dla:

  • Małych obiektów z instalacją fotowoltaiczną
  • Budynków wielorodzinnych z centralnym systemem grzewczym
  • Obiektów komercyjnych wymagających efektywnego zarządzania energią cieplną
  • Instalacji z dynamicznymi taryfami energetycznymi

System umożliwia maksymalne wykorzystanie odnawialnej energii przy zachowaniu wysokiego poziomu komfortu i bezpieczeństwa.

2025