AIM sterownik Akumulatora Ciepła

Charakterystyka urządzenia

AIM Sterownik Akumulatora Ciepła to zaawansowane urządzenie wykonawcze systemu automatyki Livtron, zaprojektowane specjalnie do zarządzania ciepłą wodą użytkową w segmencie małych obiektów mieszkalnych i komercyjnych. Urządzenie stanowi kompletne rozwiązanie do automatycznego wykorzystania nadwyżek energii fotowoltaicznej w procesie podgrzewania wody.

Segment docelowy i zastosowania

Pojemność zbiorników: 300L – 1000L
Instalacje elektryczne: Do 80A bez konieczności stosowania przekładników prądowych
Moc systemu: Od 3kW do 15kW
Grupa docelowa: Pensjonaty, małe hotele, obiekty mieszkalne

Urządzenie dedykowane jest instalacjom, gdzie priorytetem jest podstawowe podgrzewanie ciepłej wody użytkowej z wykorzystaniem energii fotowoltaicznej przy zachowaniu najlepszego stosunku ceny do funkcjonalności w ofercie Livtron.

Architektura techniczna

Procesor i sterowanie

Urządzenie oparte jest na procesorze ATXMEGA 128A4U pracującym z częstotliwością 32MHz, wyposażonym w 12-bitowy przetwornik analogowo-cyfrowy do precyzyjnych pomiarów napięć trójfazowych. System zapewnia niezawodne sterowanie z redundancją danych w pamięci EEPROM.

System grzania

Urządzenie wyposażone jest w 6 niezależnych wyjść SSR przeznaczonych do sterowania głównymi elementami grzewczymi. Każde wyjście SSR kontroluje jeden element grzewczy, umożliwiając precyzyjne zarządzanie mocą do 12kW na każdą grzałkę. System obsługuje zarówno grzałki jednofazowe jak i trójfazowe.

System cyrkulacji

Do zarządzania cyrkulacją ciepłej wody wykorzystywane są 2 triaki o mocy 350W każdy, dedykowane wyłącznie do sterowania pompkami cyrkulacyjnymi. Rozwiązanie to zapewnia szybki dostęp do ciepłej wody w punktach poboru oraz optymalizuje zużycie energii na cyrkulację.

Technologia sterowania

Sterowanie półokresami sieci

Urządzenie wykorzystuje zaawansowaną technologię sterowania półokresami sieci z jednostką czasową 10ms, co odpowiada jednemu półokresowi sieci elektroenergetycznej. Algorytm sterowania zapewnia precyzję 1% mocy elementu grzewczego, eliminując jednocześnie zakłócenia elektromagnetyczne.

SSR zero-crossing

Zastosowanie SSR z funkcją zero-crossing zapewnia załączanie elementów grzewczych wyłącznie w momencie przejścia przez zero, co gwarantuje długą żywotność elementów wykonawczych i minimalizuje wpływ na jakość energii w sieci.

Konfiguracja grzałek

Grzałka trójfazowa

Przy podłączeniu w gwiazdę składa się z trzech niezależnych elementów grzewczych, gdzie każdy element jest sterowany przez osobny SSR. Umożliwia to indywidualne ustawianie mocy dla każdej fazy i optymalne wykorzystanie dostępnej energii trójfazowej. Przy podłączeniu w trójkąt traktowana jest jak jedno urządzenie grzewcze, równomiernie obciąża każdą z faz.

Grzałka jednofazowa

Posiada jeden element grzewczy sterowany przez jeden SSR. W przypadku instalacji trójfazowych obciąża tylko jedną faze.

Zarządzanie mocą

Każda grzałka może być skonfigurowana z indywidualną mocą maksymalną do 12kW. System automatycznie przelicza dostępną moc z urządzeń pomiarowych EMS na odpowiednie sterowanie elementów grzewczych.

System monitoringu

Czujniki temperatury

Urządzenie wyposażone jest w 3 czujniki temperatury DS18B20 o dokładności ±0.5°C, rozmieszczone w różnych strefach zbiornika. Czujniki umożliwiają precyzyjny monitoring temperatury wody i sterowanie procesem grzania.

Zabezpieczenie antyzamarzanie

System wyposażony jest w funkcję Nofrost chroniącą instalację przed zamarzaniem. Funkcja może być skonfigurowana w zakresie temperatur i automatycznie uruchamia grzanie gdy temperatura spadnie poniżej ustalonego progu.

Komunikacja i integracja

Protokół komunikacyjny

Urządzenie komunikuje się z bramą LiVc za pomocą protokołu RF na częstotliwości 433MHz. Komunikacja jest zabezpieczona weryfikacją CRC16 i systemem unikalnych identyfikatorów urządzeń.

Integracja z systemem Livtron

AIM Sterownik Akumulatora Ciepła jest w pełni kompatybilny z wszystkimi urządzeniami systemu Livtron, wykorzystując jednolity protokół komunikacyjny. Umożliwia to tworzenie rozbudowanych systemów automatyki z centralnym zarządzaniem.

Monitoring zdalny

Urządzenie przesyła dane o temperaturach i statusie pracy do platformy ThingSpeak, umożliwiając zdalne monitorowanie historii pracy i analizę oszczędności energii.

Automatyka i harmonogramy

Harmonogramy tygodniowe

System oferuje 7 niezależnych harmonogramów odpowiadających dniom tygodnia. Każdy dzień może mieć skonfigurowane 4 okresy z indywidualnym ustawieniem czasu rozpoczęcia i temperatury docelowej.

Zarządzanie taryfami

Urządzenie automatycznie rozpoznaje taryfy dzienne i nocne, optymalizując koszty poprzez priorytetowe grzanie w okresach najtańszej energii. Obsługuje również specjalne taryfy weekendowe z osobną konfiguracją.

Tryby pracy

System oferuje tryb automatyczny z pełną autonomią działania oraz tryb ręczny umożliwiający bezpośrednie sterowanie elementami. Dodatkowo dostępny jest tryb cenowy reagujący na sygnały o dostępności taniej energii.

Zarządzanie energią fotowoltaiczną

Odbiór komend EMS

Urządzenie odbiera komendy od urządzeń pomiarowych EMS zawierające informacje o dostępnej mocy dla każdej fazy. Na podstawie tych danych automatycznie dostosowuje pracę elementów grzewczych.

Algorytm wykorzystania energii

System priorytetowo wykorzystuje nadwyżki energii fotowoltaicznej, uruchamiając elementy grzewcze gdy temperatura jest poniżej zadanej i dostępna jest darmowa energia słoneczna. W przypadku braku nadwyżek fotowoltaicznych, grzanie odbywa się zgodnie z harmonogramami i taryfami.

Optymalizacja trójfazowa

W instalacjach trójfazowych system równomiernie rozłoża obciążenie na poszczególne fazy, wykorzystując dostępną moc z każdej fazy osobno i maksymalizując wykorzystanie całkowitej mocy instalacji fotowoltaicznej.

Zabezpieczenia systemu

Zabezpieczenia temperaturowe

System wyposażony jest w wielopoziomowe zabezpieczenia przed przegrzaniem z automatycznym wyłączaniem elementów grzewczych. Monitoring wszystkich czujników temperatury z natychmiastową reakcją na nieprawidłowości.

Zabezpieczenia komunikacyjne

Komunikacja zabezpieczona jest wielokrotną weryfikacją integralności danych, systemem unikalnych identyfikatorów oraz redundancją krytycznych informacji w pamięci EEPROM z potrójnym zapisem.

Diagnostyka i alarmy

Urządzenie wyposażone jest w system diagnostyki z automatycznym wykrywaniem awarii elementów wykonawczych, czujników temperatury i problemów komunikacyjnych. Informacje o alarmach są przekazywane do bramy LiVc i dalej do systemów nadzoru.

Instalacja i konfiguracja

Montaż

Urządzenie projektowane jest do montażu w standardowej rozdzielni elektrycznej na szynie DIN. Minimalne wymagania okablowania dzięki wykorzystaniu istniejących instalacji elektrycznych i komunikacji bezprzewodowej.

Automatyczna rejestracja

Po pierwszym uruchomieniu urządzenie automatycznie rejestruje się w systemie Livtron przez bramę LiVc, wykorzystując funkcję Plug & Play. Nie wymaga skomplikowanych procedur konfiguracyjnych.

Konfiguracja zdalna

Wszystkie parametry pracy, harmonogramy i ustawienia mogą być konfigurowane zdalnie przez aplikację mobilną lub interfejs webowy bramy LiVc. Zmiany są natychmiast synchronizowane z urządzeniem.

Kompatybilność i rozbudowa

Typy zbiorników

Urządzenie kompatybilne jest ze standardowymi zbiornikami ciepłej wody użytkowej o pojemności 300L-1000L, zarówno z pojedynczymi jak i podwójnymi wymiennikami ciepła.

Integracja z pompami ciepła

System może współpracować z pompami ciepła jako dodatkowe źródło grzania, optymalizując wykorzystanie różnych źródeł energii w zależności od dostępności i kosztów.

Możliwości rozbudowy

Architektura systemu umożliwia przyszłą rozbudowę o dodatkowe funkcjonalności poprzez aktualizacje oprogramowania oraz integrację z nowymi urządzeniami systemu Livtron.

AIM Sterownik Akumulatora Ciepła stanowi kompleksowe i ekonomiczne rozwiązanie dla użytkowników instalacji fotowoltaicznych, którzy potrzebują niezawodnego systemu zarządzania ciepłą wodą użytkową z maksymalnym wykorzystaniem darmowej energii słonecznej.

2025