Контроллер для солнечного коллектора SR208C.

Мои знакомые занялись производством солнечных коллекторов.
Может быть когда-то расскажу о таком.
Но солнечный коллектор — это лишь малая часть для того, чтобы получать бесплатную энергию. Одним из компонентов является контроллер управления насосом.

Когда-то давно, я уже покупал один контроллер по их просьбе. Но он оказался довольно простым и не обладает всей необходимой функциональностью.
Один из вариантов подключения данного коллектора


Если у вас на участке есть летний душ, на крыше которого стоит бочка с водой, то проблем с эксплуатацией этого «солнечного коллектора» не возникает. А вот если использовать промышленный, то они есть, и часто такие о которых и не подозреваешь.

Казалось бы, ничего сложного, есть солнце и температура коллектора выше температуры в баке — насос включен, ниже — выключен. Но на самом деле, вариантов контроля множество.

Сразу прошу прощения, но полностью раскрыть все возможности данного прибора я не смогу. В инструкции написано какие кнопки нажимать. Правда, не всегда понятно что означает тот или иной шаг. Очевидно это потому, что я не пользуюсь таким коллектором и о многих проблемах знаком лишь по наслышке.

Однако, будут ссылки на инструкцию, как на английском, так и на русском языках.
Производит данное устройство некая фирма Shuangri Electron. Их сайт существует как на китайском, так и на английском языках.

Через 12 дней после заказа контроллер был у меня в руках.
Белая коробка без каких-либо опознавательных знаков (хоть бы URL на сайт или QR код напечатали...).


Устройство довольно большое: 178мм х 120 мм х 43 мм.


Данные с сайта фирмы производителя:

Power supply:AC100-240V,50-60Hz..
Power consumption: < 2.5W
Accuracy of temperature measuring: ± 0.1oC
Range of collector temperature measuring: -10oC ~220oC
Range of tank temperature measuring: 0oC ~110oC
Suitable power of pump: 1 pump possible to be connected, output power < 300W.
Suitable power of HK (backup heating): 1pc ˂500W.
Inputs: 3 sensors,
1pcs*Pt1000 sensor (≤500oC) for collector (silicon cable≤280oC),
2pcs*NTC10K, B3950 sensor (≤ 135oC) for tank, (PVC cable ≤105oC),
Outputs:2 relays, for circulation pump and backup heating
Ambient temperature:-10oC ~ 50oC.
Water proof grade: IP41

Внутри коробки сам прибор, тщательно упакованный, инструкция на английском языке, три датчика температуры и монтажный комплект. Ссылка на инструкцию здесь. Оказалось, что данное устройство хорошо известно и применяется на просторах постсоветских стран. Так что довольно легко была найдена инструкция на русском. Хотя я просто воспользовался автоматическим переводчиком, который довольно сносно все перевел.




Первый датчик имеет кабель черного цвета длиной 1,5м. Он предназначен для контроля температуры носителя в коллекторе. По идее, черный цвет говорит от том, что оболочка защищена от ультрафиолета. Производитель обещает, что она выдерживает температуру до 280 градусов.
У двух остальных кабель серого цвета длиной 3м. Один из них для контроля температуры воды внутри бака, а второй может быть использован для контроля воды в верхней части бака, например. Оболочка рассчитана на температуру до 105 градусов.


Как по мне, то длины кабелей датчиков должны быть по крайней мере в обратном виде. Поскольку сам прибор должен быть установлен в сухом помещении, то очевидно полагать, что расстояние от него до коллектора обычно больше, чем до бака. Тем не менее имеем что имеем. При желании длину кабеля датчиков можно увеличить до 100 метров (так написано в инструкции).
Другим не очень для меня понятным аспектом явилось то, что сопротивление датчиков (первого и вторых) разное.


Прибор имеет ЖК экран с подсветкой размером 80 мм х 35 мм и шесть функциональных клавиш.
В нижней часть крышка, закрывающая контактную группу.


Все почти просто:
— входное напряжение;
— два контакта для заземления;
— подключение нагревательного элемента;
— подключение насоса.

Далее низковольтная группа:
— подключение датчика Т1,
— датчика Т2 и Т3,
— контакт для управления и контролем скорости вращения насоса, если таковой у него имеется;
— общий:
— и два контакта к которым можно подключить Wi-Fi блок управления (о нем позже).

При включении устройства появляется несколько пиктограмм, рассказывающих о текущем состоянии, текущее время и температура второго датчика (в баке).


Стрелками вверх/вниз можно посмотреть температуру первого и второго датчиков скорость насоса в процентах, заданную дельту температур.
Как ни странно, но температура третьего датчика не выводится. В инструкции указана возможность выбирать в качестве контроля второй или третий датчики.




С помощью кнопки «Set» можно настроить все параметры. Как именно это происходит рассказывать не буду. Если кого-то заинтересует, может внимательно изучить инструкцию. Тем более, что прибор не использовался в «боевых» условиях.
Общая структура меню ниже.



Интересно, что время, и начальные условия работы можно задавать без ввода пароля. А вот все параметры, что ниже, находятся под его защитой. По умолчанию пароль «0000».


В инструкции указано, что в случае пропадания напряжения, часы сохраняются в течение 36 часов. А вот что происходит с остальными параметрами я не нашел. Но судя по присутствию микросхемы AT24C64 можно надеяться, что параметры все-таки не сотрутся при пропадании напряжения. Честно говоря, если такое произойдет через год или больше, то вспомнить что и как было будет довольно проблематично.


Сердцем же прибора есть микроконтроллер Lpc1114.


Остальные подробности на фото ниже.





И хоть я не собираюсь детально описывать все режимы, но на основных вариантах хочу остановиться.

Главный режим - это управление насосом. Если разница температур в коллекторе и водонакопительном баке превышает установленную дельту, то насос работает и нагревает воду. В противном случае, он выключается. По умолчанию задана дельта в 6 градусов.

Дополнительный нагрев / функция термостата
Кроме использования солнечной энергии, можно подключить и обычный электрический нагреватель. Он может быть полезен если за день вода не успела нагреться. Также можно настроить время и температуру при которой вода будет греться электричеством. Например, за вечер семья использовала всю горячую воду, но утром тоже хочется принять душ.
Также включить нагрев воды можно вручную, нажав кнопку на блоке.
Однако мощность, которую можно подключить напрямую к контроллеру не должна превышать 500 Вт, что на мой взгляд крайне мало. Производитель же в данном случае рекомендует использовать дополнительное реле.

В этом же меню, выбирается возможность использовать избыточную энергию для других целей. Т.е. есть, например, вечером после всех процедур температура в баке выше выбранной, то тепло может пойти на обогрев дома.

Аварийное отключение коллектора. Если температура внутри бака с водой превысит 95 градусов, то насос будет аварийно отключен.

Минимальная температура коллектора. Можно установить температуру, при которой система начнет работать в обратном направлении, т.е. нагревать коллектор. Такое нужно если система эксплуатируется в зимнее время, чтобы не разморозить ее.

Если насос поддерживает режим регулирования скорости, есть возможность это настроить. В зависимости от разницы температур насос будет работать со 100% мощностью или ниже.

Функция охлаждения. Можно установить температуру при которой насос будет включен несмотря на превышение заданной максимальной температуре в баке. Это используется, чтобы коллектор не перегрелся. В этом случае он начнет охлаждаться. Однако, если температура в баке будет выше 95 градусов, система отключится в аварийном режиме.

Охлаждение резервуара. Но проблема может быть не только в перегреве коллектора. Если вода не используется в течение дня (например вы уехали в отпуск) или стоят очень жаркие дни, то система может просто перегреться, потому что обычно резервуары хорошо теплоизолированы, и потеря температуры за ночь может быть всего пару градусов. Получится, за день температура поднимется до, например, установленных 60 градусов, но на следующий день будет добавляться новая порция солнечной энергии, которую будет некуда девать. Есть возможно настроить систему таким образом, что в этом случае ночью вода из бака будет отдавать тепло коллектору и охлаждаться.

Есть также защита от блокировки насоса. Она просто включает на 10 сек насос на полную мощность в определенное время.

Интересна функция термической дезинфекции.
В резервуарах воды могут распространяться легионеллы.
Как всегда, ученые не уверены в точных цифрах, но все выглядит примерно так:

Выше 70 °C — Legionella погибает почти мгновенно
При 60 °C — 90 % погибает в течение 2 минут
При 50 °C — 90 % погибает в течение 80—124 минут, в зависимости от штамма
48—50 °C — Может выживать, но не размножаться
32—42 °C — Идеальный промежуток температур для роста
25—45 °C — Промежуток температур, где происходит рост
Ниже 20 °C — Может выживать, но в состоянии покоя, даже ниже температуры замерзания
Другие источники говорят о других промежутках температур:

60—70 до 80 °C — Дезинфекция
66 °C — Legionella погибает в течение 2 минут
60 °C — Legionella погибает в течение 32 минут
55 °C — Legionella погибает в течение от 5 до 6 часов
20 до 45 °C — Legionella размножается
20 °C и ниже — Legionella в состоянии покоя

В общем, если вода нагревается ниже 45 градусов могут возникнуть проблемы. Чтобы этого не происходило есть возможность принудительного прогрева воды. Можно установить период и температуру до которой нужно прогревать воду в резервуаре.

Различные режимы индицируются на дисплее с помощью пиктограмм. В случае же неисправности, можно настроить включение звукового сигнала.

Выше я упомянул о возможности подключения контроллера к сети WiFi. В инструкции даже есть фото такого блока.


Но найти его ни на сайте производителя, ни у продавца я не смог. Запрос на сайте производителя пока остался без ответа, а один из продавцов ответил, что такого у них нет, потому что блок работает ненадежно.

Цена данного контроллера не такая уж и низкая. Но дешевле устройство с таким функционалом я не нашел.
Конечно, любители Arduino сейчас скажут, что соберут аналогичное на коленках за пять минут. Возможно, если бы поставил себе солнечный коллектор, то так бы и сделал. Хотя, если сложить стоимость всех компонент, включая корпус, то цена получится не на много дешевле. Плюс время, которое понадобится на программирование и отладку. Кроме того, нужно быть хорошо знакомым с особенностями коллекторов. Но вот отдавать конечному заказчику лучше готовое изделие промышленного производства.

P.S. С 21 сентября на Али очередная распродажа. Данный контроллер можно приобрести «со скидкой» +$0,7 от цены до распродажи.


Люблю китайские «распродажи» ).