RGPWM 1.4 - Regulator grzałek PWM 8-160V

Mamy zaszczyt zaprezentować Państwu najnowszą wersję regulatora RGPWM1.4. Nowa wersja jest w pełni kompatybilna z wcześniejszymi wersjami, ale posiada kilka dodatkowych możliwości. Nowości należy podzielić na dwie grupy:

• Standardowe - takie, które dostępne są w nowej wersji regulatora bez żadnych dopłat
  • Podniesiony zakres napięcia do 160V
  • Wybór języka menu: pl, en, de
  • Tryb wyjścia przekaźnika: wyłączający po nagrzaniu, przełączający na drugą grzałkę
  • Dwa czujniki temperatury i możliwością zadania temperatury i histerezy
  • Wsparcie dla wielu różnych czujników temperatury
  • Zwiększony zakres zapisu rejestratora energii
• Wersja PRO - dostępne po wpisaniu płatnego klucza aktywacyjnego
  • Dostępne wszystkie nowe opcje w wersji STANDARD
  • Osobna regulacja czasu reakcji PWM zwiększania obciążenia i zmniejszania
  • Wersja przeznaczona do tuningu (UWAGA! Tylko dla fachowców) tj. można zmienić końcówkę mocy, przerobić na większą, dodać rezystory i skalibrować co niezbędne do pracy przy wyższych napięciach
  • Pięć trybów pracy
    • Standardowy ze stałym utrzymywanym napięciem
    • Automatyczne wyszukiwanie maksymalnego punktu mocy w zadanym zakresie napięcia
    • Zależność od temperatury utrzymywanego napięcia na elektrowni np. dla fotowoltaiki
    • Utrzymywane napięcie na elektrowni zależy od zewnętrznego źródła napięcia np. dla el. wiatrowej, gdzie miernik siły wiatru decyduje o napięciu jakie ma być utrzymywane
    • I wisienka na torcie, czyli zależności napięcia utrzymywanego na elektrowni od płynącego prądu np. dla el. wiatrowej można ustawić jej charakterystykę prądowo-napięciową dla maksymalnej mocy

• Ile grzałek obsługuje ten sterownik? I dlaczego tak mało? Inne mają 3 a nawet 7...

  - To że ten sterownik nie obsługuje 20 grzałek to nie znaczy, że jest zły. Ten sterownik obsługuje porządnie jedną grzałkę dzięki czemu nie potrzeba więcej. Nie trzeba dodatkowych kabli, dodatkowych kosztów. Układy sterujące kilkoma grzałkami to układy kaskadowe. Są one mniej dokładne, bo mają tylko kilka poziomów obciążenia do uzyskania. Nasz układ reguluje przy pomocy PWM o dużej rozdzielczości, więc uzyskana płynność regulacji jest o rzędy wyższa. W efekcie czego np. na elektrowni wiatrowej nie ma "łupnięcia" w momencie kiedy grzałka się wyłącza lub włącza. Dementujemy również nieporozumienia wynikające ze złej interpretacji fizyki: Nie jest prawdą, że 1 grzałka jest gorsza od kilku bo jak jedna mniejsza się nagrzewa mocniej niż jedna większa, to ta mniejsza będzie w danej chwili bardziej wydajna. Jest to wierutna bzdura. Jeśli obie grzałki w tej samej chwili pobierają taką samą moc to obie tak samo podgrzewają wodę. A to, że jedna jest większa i oddaje ciepło większą powierzchnią przez co jej temperatura w tej samej sytuacji jest niższa niż temperatura grzałki mniejszej to nie oznacza, że grzeje gorzej! W życiu tak nie jest! Jeśli ktoś tak twierdzi, to nie zna zasad fizyki. Najlepszy przykład to ogrzewanie podłogowe kontra kaloryfery. Czy podłoga grzeje się tak mocno jak kaloryfer? Oczywiście, że nie, a jednak powietrze w pomieszczeniu wcale nie jest chłodniejsze. Na przykładzie poprzestańmy. Można to wyjaśnić wzorami i zasadami fizyki, ale to nie jest dobre miejsce aby tutaj to robić.

• Czy można 3 grzałki po 600W na jakieś tam napięcie zastosować do układu, bo taką grzałkę mam (lub mogę mieć)?

  - Tak, jak mamy kilka grzałek i są one dopasowane do paneli czy elektrowni wiatrowej to możemy te grzałki połączyć równolegle i wyprowadzić tylko 2 przewody tak jakby to było z jednej grzałki. Czasami można je połączyć szeregowo, ale już wiąże się z koniecznością zwiększania napięcia zasilania a to generuje elektrownia. Krótko mówiąc łącząc równolegle 3 takie same grzałki po 600W to razem uzyskamy 1800W a napięcie pozostanie bez zmian.

• W czym ten regulator jest gorszy od MPPT?

  - Właściwie w przypadku grzałek to niczym szczególnym. MPPT z wbudowaną przetwornicą jest rozwiązaniem bardzo dobrym do ładowania akumulatorów. Jednak przetwornica nie jest konieczna do grzałek, a więc nie ma sensu jej stosować. Dodatkowo automatyczne śledzenie maksymalnego punktu mocy nie pozwoli uzyskać dużo większych mocy niż nasz regulator. Dla przykładu jeden z naszych klientów robił testy w różnej konfiguracji i uzyskał przy 12 panelach cienkowarstwowych amorficznych o mocy nominalnej 135W łączną moc nominalną 1620W. Sterownik po poprawnym ustawieniu przekazywał nawet 1850W (napięcie 49V, prąd ok. 40A), co oznaczało że spisywał się rewelacyjnie. W innym teście użyto 20 paneli i uzyskano 2,8kW (czyli około mocy nominalnej) przy napięciu 49V i prądzie około 70A, a więc kolejne wyniki były bardzo dobre. Oba te testy pokazały, że zastosowany system sprawdza się na bardzo wysokim poziomie.

• Czemu w układzie nie ma przetwornicy?

  - Nie musi być typowej przetwornicy do zasilania grzałek. Dzięki temu cena jest niższa a sprawność wyższa. Na dodatek jeśli w układzie występuje przetwornica to należy pamiętać, że straty na przetwornicy wyniosą z dobre 10% jeśli przetwornica jest dobrej jakości. W gorszej jakości przetwornicach straty mogą sięgać nawet 20%.

• Czy warto stosować MPPT?

  - pytanie względne. To zależy od Państwa. Nasz układ też śledzi i reguluje obciążenie tak aby napięcie było optymalne. Tyle tylko, że to optymalne ustawiamy ręcznie a nie automatycznie. Na panelach producenci podają napięcie optymalne, a więc to nie jest specjalnie trudna rzecz a można sporo zaoszczędzić. Układy MPPT wyposażone w przetwornicę są idealne do ładowania akumulatora i temu nie ma co zaprzeczać, chociaż nie tyle MPPT ma tu znaczenie co przetwornica, która odgrywa tutaj główną rolę. Ale grzałki to nie akumulatory. Tutaj zasady są nieco inne, więc po co przepłacać?

• Czy u mnie to zadziała?

  - Jedno z ciekawszych pytań ;). Sam sterownik nie zagrzeje wody. Mała moc paneli, źle dobrane grzałki, źle dobrana pojemność zbiornika i woda będzie zimna. W idealnych warunkach czas do zagrzania wody w zbiorniku możemy policzyć wzorem:

  t = 1,17 * ( Tg - Tz ) * V / P

  Przy założeniu, że temperatura zimnej wody to Tz, a temperatura gorącej to Tg, moc grzałek/paneli to P, a objętość zbiornika to V wówczas czas grzania wyniesie co najmniej tyle co po podstawieniu do wzoru

  • jeśli woda zimna przyjmujemy ma Tz = 10st
  • woda gorąca ma mieć Tg = 60st
  • zbiornik ma V = 100 litrów
  • moc grzałki/panela to P = 900W
  • to czas zagrzania wody wyniesie

  t = 1,17 * (60-10) * 100 / 900 = 6,5 godziny

  To są jednak idealne warunki. Na pogorszenie parametrów wpływać mogą zbyt cienkie kable, zbyt długie kable, nieosłonięty zbiornik i duże straty cieplne, straty na panelach, braki słońca i zachmurzenie. Wszystko to powoduje, że czas ten może znacząco się różnić i być dłuższy, jednak wzór ten pozwala określić chociaż punkt wyjścia. Jak widać na tym przykładzie dostarczanie 900W w idealnych warunkach do zagrzania wody w zbiorniku 100 litrowym od temperatury 10st do temperatury 60st potrwa 6,5 godziny. Jest to zdecydowanie za dużo.

I tyle teorii i najczęstszych pytań. Teraz wracamy do opisu.