Solar Kolektory - Sterownik

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------
update: 2013-09-22 14:10 / 2015-01-11 22:01

    SPIS TREŚCI:
    1. Wstęp
    2. Wersja instalacji Solarnej na wspólnym czynniku z CO
    3. Wersja instalacji Solarnej separowana od obiegu CO
    4. Demo działania
      • Menu sterownika v.2.95f
      • Menu sterownika v.2.94b.
    5. Płytka EvB4.1 + ATMEGA32.
    6. Firmware - kod źrółowy BASCOM, nowa wersja v.2.96
    7. Dotacje.....

1. Wstęp.

Kolektory słoneczne, top temat ekologii, niestety większość kosztorysów obala sens takiej inwestycji. Jak każdemu inwestorowi zależało mi na jak największym zminimalizowaniu kosztów założenia kolektorów słonecznych. W instalacji wykorzystałem istniejący zbiornik CWU płaszczowy oraz zabezpieczenia pieca CO, pozostałe elementy ograniczyłem do niezbędnego minimum.

2. Wersja instalacji Solarnej na wspólnym czynniku z CO.

Tak wyglądała w przybliżeniu instalacja przed założeniem kolektorów:

Schemat połączenia, czyli jak to jest połączone w całość elektronika z Kolektorami. W poniższym rozwiązaniu zaoszczędzono na kosztach elementów (glikol, grupa zabezpieczeń, zbiornik CWU dedykowany dla solarów itp.). Instalacja w tej postaci pracowała ponad 6 lat bez najmniejszych problemów.




Elementy instalacji solarnej:

  • 2szt. kolektor płaski Hevalex
  • 2szt pompa CO
  • 2szt zawór zwrotny
  • 2szt zawór kulowy
  • 2szt zawór spustowy
  • kolanka, rurki połączeniowe itp :)
  • sterownik własnego pomysłu..

Pco - rezerwowa pompa cyrkulacyjna do pozbycia się nadmiaru ciepła z kolektorów (rozprasza ciepło w instalacji CO)
Pz - pompa cyrkulacyjna zbiornika CWU
Zz - zawory zwrotne
Odp - odpowietrzacze
Z1 - zawory spustowe
Z2 - zawory kulowe odcinające kolektory,
Z3 - zawór kulowy, zamknięty dla pracy na kolektorach, nie został zastąpiony zwrotnym aby umożliwić ogrzewanie CWU z pieca CO w cyklu grawitacyjnym,
Z4 - zawór kulowy, zawsze otwarty
Tk - pomiar temperatury Kolektorów
Tz - pomiar Temperatury zbiornika CWU

Funkcje zabezpieczeń realizują:

  • istniejące elementy zabezpieczeń instalacji CO,
  • rezerwowa pompa Pco.

    Układ jest odporny na brak zasilania lub przegrzanie. W przypadku braku zasilania elektrycznego, ciśnienie rozgrzanej wody (której Temperatura może osiągnąć nawet 150C) w kolektorach spowoduje wypchnięcie wody do instalacji CO do naczynia wzbiorczego (przelewowe Prz). W prawidłowo wykonanej instalacji CO (układ otwarty) nawet nie zauważymy skoku ciśnienia, bo taka sytuacja nie wystąpi, nadmiar wody zostanie usunięty w Prz.

    Na bazie płytki testowej z Atmega8 http://www.nestor-electronic.pl powstał sterownik kolektorów słonecznych z opcją rozładowania nadmiaru energii na inny odbiornik (może to być basen lub instalacja CO).

  • Wykonawca generalny Hydrauliki i montaż solarów:
    RURKAN S.C. - Anna i Ewa Kukulak ul. Wiśniowieckiego 121 33-300 Nowy Sącz
    tel. 018 442 62 46 tel.kom. 603-874-290 / 603-874-266

    3. Wersja instalacji Solarnej separowana od obiegu CO.

    W związku z tym iż piec CO po 13 latach eksploatacji przerdzewiał na wylot, wykonałem przebudowę kotłowni. Wymieniony został wspomniany piec CO na nowy z sterownikiem PID. Stary zbiornik CWU płaszczowy 140l zastąpiłem zbiornikiem 250l z dwoma wężownicami (CO i SOLAR). Zmodyfikowany został układ solarny, który został odseparowany od instalacji CO i pracuje na glikolu......


    4. Demo działania .

    a. Demo działania Menu sterownika v.2.95f
    http://www.youtube.com/watch?v=y9SrpJzUIG0

    b. Demo działania Menu sterownika v.2.94d

    Nie masz zainstalowanego flasha. Pobierz go ze strony Adobe

    przykladowy wykres z zapisu pomiaru wykonanego 21 i 22 sierpnia 2010r. pewne skoki T zbiornika wynikają z poboru CWU podczas normalnego dnia...
    dane zapisane na karcie SD w pliku TEMPER.TXT, wykres wygenerowany w excelu.





    Opis w opracowaniu ....
    opis_v.2.94b.pdf
    opis_v.2.79.pdf



    Program beta dla Atmega32: zapisuje dane z czujników DS1820 oraz czas pomiaru na karcie SD w systemie plików fat do pliku Tepmer.txt


    wymaga:
    opisy pinow jak w innych przykladach udostepnionych przezemnie na forum and-tech
    - zegarek z rezystorkami 10kohm do +5V
    - czujniki temperatury 2szt
    - karta max 2GB z fat16 (jeżeli chcemy mieć zapis)
    - program raz na 3 min loguje czas i temperature, chyba że to zmienimy w Menu
    ....


    Szerszy opis programu, sposobu podpięcia elemntów umieściłem na stronie http://www.and-tech.pl/forum/

    5. Płytka EvB4.1 +ATMEGA32.

    Płytka EvB4.1 z założonym LCD




    z zdjętym LCD, widać złącze dla kart SD:


    U W A G A (PINY tak jak to jest opisane na plycie 4.1 (v. z błedami)!)


    PortA.0 przekaznik 1
    PortA.1 przekaznik 2
    zegarek
    klawisze sterujace (reczne uruchamianie zapisu S2)
    PortB.0 sw1 -/Down
    PortB.1 sw2 +/UP/Save Temp do pliku na SD
    PortB.2 sw4 Menu/Ok
    PortB.3 test obecnosci karty SD w czytniku PortB.3


    zegarek
    PortD.4 JP(1) od zegraka zaraz nad DS18b20 i odbiornikiem IR


    czytnik SD
    PortB.4 CLK (faktycznie DAT3)
    PortB.5 DI
    PortB,6 DAT0
    PortB,7 DAT3 (faktycznie CLK)


    LCD 2x16
    PortC.0 D7
    PortC.1 D6
    PortC.2 D5
    PortC.3 D4
    PortC.4 E
    PortC.5 RS


    zegarka i magistrali I2C
    PortC.6 rezystor 10kOhm +5V
    PortC.7 rezystor 10kOhm +5V


    karta przekaznikowa
    PortA.0 1.ULN2003(od dołu 0-5)przekaznik_1
    PortA.1 2.ULN2003(od dołu 0-5)przekaznik_2
    do wysterowania przekaznika musimy zasilic plytke z 12V, bez tego swieca tylko LEDY
    UWAGA nie laczyc rownoczesnie 12V i zasilania z USB !

    technikalia:

    - do prawidlowej pracy zegarka i magistrali I2C musimy zapiac opornik 10k ohm pomiedzy piny
    PC0 +5V
    PC1 +5V
    w innym przypadku program nie ruszy bo bedzie oczekiwac na szyne i2
    uwaga dla wlascicieli plytki z bledem lcd trzeba w zlaczu lcd zamienic piny 15 i 16 miejscami

    podtrzymanie zegarka:

    Vbat +3V
    gnd masa

    zwykla bateryjka 3V taka jak do plyty glownej komputera PC , mozna wylutowac gniazdko bateri z starej plyty

    6. Firmware - kod źrółowy BASCOM.



    Nowa WERSJA sterownik_kolektora-3 v.2.96 LCD 4x20
    Nowa WERSJA sterownik_kolektora-3 v.2.79 LCD 2x16



    'v.2.96

    Źródła BAS, v.2.96 v.2.96.zip

    Zmiany w wersji 2.96
    - poprawiono kilka błędów
    - dodano pozycje 10 w Menu, odczyt DS
    zmieniono czas pomiędzy odczytami Temperatury z czujników DS : 0,1,2,3 min (0 - odczyt ciągły)
    domyślna nastawa 1 min, nie występują problemy z komunikacją z czujnikami. Czas 1m jest wystarczający do prawidłowej pracy Solarów.
    - zoptymalizowano kod


    'v.2.95f

    Źródła BAS, v.2.95f v.2.95f.z

    Zmiany w wersji 2.95f
    - poprawiono kilka błedów
    - zmienione menu ustawień (2)Solarów i (1)Zegarka
    - zapamietuje rok w flash
    - zoptymalizowano kod, zajmuje 71%


    '2.95c


    Źródła BAS, v.2.95c v.2.95c.zip



    Zmiany w wersji 2.95c
    - poprawiono kilka błedów z serii 2.94
    - dodano obsługe 4 czujników DS18B20 na jednej linii, program wykrywa czujniki i zapamietuje ich ID, w ustawieniach czujników DS nalezy przypisac czujniki do nastaw,
    - zreorganizowano wyświetlanie na ekranie LCD 4x20

    -------------------------
    13:23 01.01.2013 SD
    Solar +32.1 in
    Zewn +12.1
    CWU +24.1 +30.5
    -------------------------

    CWU pokazuje T zbiornika Wody, w moim przypadku jest to:
    1. pomiar w 1/3 wysokosci zbiornika CWU czyli CWU_solara,
    2. pomiar w 2/3 wysokości zbiornika CWU czyli CWU_pco
    - kod zajmuje 75%
    - zmieniono menu obsługi czujników DS
    - zmieniono menu ustawiania Solarów (Histerezy, Ton/off itp.)
    - zapis pomiaru 4 czujników na kartę SD
    (dla grzebaczy: uwaga ze zmienną z danymi, ;) nie przesadzić z długością danych !)
    - minimalnie ;) przyspieszono pracę sterownika

    ' 2.94c

    poprawiono ustawienie Delty i Histerezy wyłączenia po restarcie

    przyjmował błedne parametry 15C dla obydwu nastaw



    2.94b

    Config PortA.2 podswietlanie LCD
    Funkcja w Menu wylaczanie LCD automat lub nie (stale swieci)
    dodano automat resetujacy w obsludze bledu
    jezeli wyleca wszystkie czujniki po kilku sekundach nastapi automatyczny reset
    w celu proby resetu 1wires ?
    poprawiono symbole pracy pomp - wiatraczki Kuba ;)
    zapisz log na karte sd jezeli jest



    2.94
    dodano zapis nr bledu do pamieci
    dodano kody bledu przy procedurze awaryjnej
    odczytywany jest z pamięci EEPROM:
    numer ID czujnika
    czujnik 1 w slowach pozycjach I = od 1 do 8
    czujnik 2 w slowach pozycjach I = od 9 do 16
    czujnik 3 w slowach pozycjach I = od 17 do 24
    nastawy solara
    Histereza_e , 25
    Tmax_e , 26
    Tmax_e_zb , 27
    Hist_off_e , 28

    numery kolejne czujników na 1wire (nie ID)
    Nr_e_cz_kolektora , 30
    Nr_e_cz_zbiornika , 29
    Nr_e_cz_otoczenia , 31
    zapamietuje nr_bledu
    Last_error , 32


    v.2.91
    - obsluga LCD 4x20 reorganizacja ekranu
    - do 3 czujników na 1 linii 1wires
    - zapis danych z 3 czujników
    - dodano procedury detekcji awarii DS
    - Nowe Menu 7 pozycyjne



    v.2.79 wersja finalna
    - obsługa LCD 2x16
    - obsługa 2 czujniki na jednej linii 1wires
    - dodano watchdog
    - Menu poprawiono (+/-) w menu solara
    - Menu dodano reset


    v.2.77 wersja finalna
    - nowa procedura 1wire,
    - dla przewodów 1wire dluższych niż 10m demontujemy rezystor 10k ohm z plytki (nad DS18B20) i dobieramy
    inny rezeystor pomiedzy 4k - 6k ohm
    - czujniki DS18B20 z jednej linii, definiowanie lokalizacji + zapis w eeprom przypisania
    - detekcja utraty DS18, automat tryb awaryjny zapobiegajacy przegrzaniu kolektora
    - zapisuje: date; czas; wyniki pomiaru - poprawiono format, do pliku tekstowego "Temper.txt" na karte SD
    - procedura obsługi kolektora słonecznego
    - detekcja karty, automat ignorujący gdy brak karty, status karty na LCD oraz status zapisu
    - reczny zapis / automatyczny zapis co X minut
    - poprawiony setup zegara
    - zoptymalizowane zmienne (jeszcze do korekcji)
    - wszystkie nastawy przechowywane w eeprom
    - w trakcie opracowania: implementacja TCP/IP obsługa sterownika przez WWW



    Źródła BAS, v.2.95c v.2.95c.zip
    Źródła BAS, v.2.94c [hasło szukaj TOLEDO] v.2.94c.7z




    Źródła BAS, Skompilowany plik hex, opis, film v.2.94b v.2.94b.7z


    Skompilowany plik hex v.2.91 zegarek-1820-ok-atm32-20x4-v.2.91.hex


    Skompilowany plik hex i opis dla Atmega32: v.2.79.7z
    : zegarek-1820-ok-atm32-v.2.xx.bas.txt
    opis_v.2.79.pdf


    alfa v.2.67 zapisuje: date; czas; wyniki pomiaru - poprawiono format
    Kod programu w BASCOM źródła i skompilowany plik hex dla Atmega32: v.2.67.7z
    kompilujemy plik: zegarek-1820-ok-atm32-v.2.xx.bas


    alfa v.2.61 zapisuje: date; czas; poprawiono format danych
    Kod programu w BASCOM źródła i skompilowany plik hex dla Atmega32: v.2.61.7z
    kompilujemy plik: zegarek-1820-ok-atm32-v.2.xx.bas


    alfa v.2.51 zapisuje: date; czas; wyniki pomiaru
    Kod programu w BASCOM źródła i skompilowany plik hex dla Atmega32: v.2.51.7z

    alfa v.2.50 zapisuje: testowy tekst
    Kod programu w BASCOM źródła i skompilowany plik hex dla Atmega32: sterownik_kolektora-3-v.2.50.7z


    v.1.85 wersja wyjściowa na Atmega8 - kolektory OK.



    opis konfiguracji:
    EvB 4.1


    BETA :) v2.51 dla ATMEGA_32
    termometr
    - (2 x DS18B20 na wspólnej magistrali 1wire)
    - identyfikacja ID przy starcie
    SD karta zapis do pliku Temper.txt na karcie SD co X min (default 3min), Data,czas + pomiary T
    - nowe Menu konfiguracji Zegara i co ile min zapisywac na karcie
    - detekcja braku karty
    - detekcja file systemu (musi byc FAT)
    - zapis reczny SW2
    Wyjscia przekaznikowe
    - sterowanie wyjsciami przekaznikowymi (BETA)


    plytka evb4.1

    Dotacje....



    Jeżli przydał się kod, Chcesz, aby projekt dalej się rozwijał?
    użyłeś mojego pomysłu postaw czekolade :)









    Świadectwo kwalifikacji UAVO licencja VLOS jest niezbędna w przypadku komercyjnego używania dronów np. do wykonywania fotografii lub filmów z powietrza. Zapraszam pilotów dronów na Szkolenie VLOS / BVLOS