Archivace a poděkování: Technická dokumentace Siton 210
Siton 210
121 ·
3
A
Admin SitonMonitor
24. 3. 2026 23:01
Vše, co dnes o systému Siton 210 víme a co nám pomáhá šetřit náklady na energie, má svůj původ na webu autora, pana Tomáše.
Tento projekt je unikátní ukázkou otevřeného vývoje a technické preciznosti.
Abychom zajistili, že tyto cenné informace zůstanou zachovány i pro budoucí uživatele, připravili jsme tento textový archiv klíčových parametrů a principů fungování.
Původní a vždy aktuální verzi včetně všech schémat a souborů ke stažení naleznete na adrese: http://tnweb.tode.cz/fotovoltaicky-mppt-menic-pro-ohrev-vody-siton-210/
Bez jeho invence by dnes stovky českých domácností neměly tak efektivní nástroj pro ohřev vody.
Technický popis a princip funkce
Siton 210 je fotovoltaický měnič určený pro přímý ohřev vody v bojleru. Na rozdíl od běžných on-grid střídačů pracuje v ostrovním režimu a jeho výstup je optimalizován pro čistě odporovou zátěž (topné těleso). Srdcem zařízení je procesor, který realizuje algoritmus MPPT (Maximum Power Point Tracking). Ten v reálném čase vyhledává optimální pracovní bod panelů tak, aby z nich v danou chvíli získal maximum možného výkonu, a to i při horších světelných podmínkách.
Klíčové parametry zařízení
Výstupem měniče není čistý sinus, ale modifikované střídavé napětí (obdélníkový průběh) o frekvenci cca
Ochranné prvky a logika řízení
Zařízení obsahuje několik úrovní ochrany, které zajišťují bezpečný provoz bez nutnosti neustálého dohledu. Patří sem ochrana proti přepětí, nadproudu a tepelná ochrana výkonových prvků. Software měniče neustále vyhodnocuje stav sítě a v případě odpojení zátěže (např. rozpojení termostatu bojleru) okamžitě přestává dodávat výkon. Pro ty, kteří chtějí do kódu nahlédnout hlouběji, autor zpřístupnil logiku v jazyce
Doporučení pro stavbu a instalaci
Při stavbě je kladen důraz na kvalitu použitých součástek, zejména výkonových tranzistorů a kondenzátorů v DC meziobvodu, které jsou nejvíce namáhány. Autor na svém webu zdůrazňuje nutnost správného chlazení a použití dostatečně dimenzovaných vodičů. Pro monitoring dat je doporučeno využít modul ESP8266, který odesílá data na portál sitonmonitor.cz, čímž uživatel získá dokonalý přehled o výrobě.
Uchování těchto informací je klíčové pro udržitelnost našich systémů. Pokud plánujete vlastní stavbu, doporučujeme si celý článek na webu autora prostudovat do posledního detailu a v případě dotazů se obracet na komunitu, která na těchto základech vyrostla. Ještě jednou díky, Tomáši!
Tento projekt je unikátní ukázkou otevřeného vývoje a technické preciznosti.
Abychom zajistili, že tyto cenné informace zůstanou zachovány i pro budoucí uživatele, připravili jsme tento textový archiv klíčových parametrů a principů fungování.
Původní a vždy aktuální verzi včetně všech schémat a souborů ke stažení naleznete na adrese: http://tnweb.tode.cz/fotovoltaicky-mppt-menic-pro-ohrev-vody-siton-210/
Velké poděkování autorovi za to, že celý projekt uvolnil jako open-source a umožnil nám všem stavět na jeho základech.
Bez jeho invence by dnes stovky českých domácností neměly tak efektivní nástroj pro ohřev vody.
Technický popis a princip funkce
Siton 210 je fotovoltaický měnič určený pro přímý ohřev vody v bojleru. Na rozdíl od běžných on-grid střídačů pracuje v ostrovním režimu a jeho výstup je optimalizován pro čistě odporovou zátěž (topné těleso). Srdcem zařízení je procesor, který realizuje algoritmus MPPT (Maximum Power Point Tracking). Ten v reálném čase vyhledává optimální pracovní bod panelů tak, aby z nich v danou chvíli získal maximum možného výkonu, a to i při horších světelných podmínkách.
Klíčové parametry zařízení
Výstupem měniče není čistý sinus, ale modifikované střídavé napětí (obdélníkový průběh) o frekvenci cca
50 Hz. Toto řešení dramaticky zjednodušuje konstrukci a zvyšuje spolehlivost, přičemž pro topné spirály v bojleru je naprosto vyhovující. Měnič zvládá vstupní napětí z panelů v širokém rozsahu, typicky od 150 V do 400 V DC (v závislosti na verzi a osazení), a je schopen dodávat výkon až kolem 2300 W. Ochranné prvky a logika řízení
Zařízení obsahuje několik úrovní ochrany, které zajišťují bezpečný provoz bez nutnosti neustálého dohledu. Patří sem ochrana proti přepětí, nadproudu a tepelná ochrana výkonových prvků. Software měniče neustále vyhodnocuje stav sítě a v případě odpojení zátěže (např. rozpojení termostatu bojleru) okamžitě přestává dodávat výkon. Pro ty, kteří chtějí do kódu nahlédnout hlouběji, autor zpřístupnil logiku v jazyce
C, kde lze nalézt například inicializaci PWM modulu:Doporučení pro stavbu a instalaci
Při stavbě je kladen důraz na kvalitu použitých součástek, zejména výkonových tranzistorů a kondenzátorů v DC meziobvodu, které jsou nejvíce namáhány. Autor na svém webu zdůrazňuje nutnost správného chlazení a použití dostatečně dimenzovaných vodičů. Pro monitoring dat je doporučeno využít modul ESP8266, který odesílá data na portál sitonmonitor.cz, čímž uživatel získá dokonalý přehled o výrobě.
Uchování těchto informací je klíčové pro udržitelnost našich systémů. Pokud plánujete vlastní stavbu, doporučujeme si celý článek na webu autora prostudovat do posledního detailu a v případě dotazů se obracet na komunitu, která na těchto základech vyrostla. Ještě jednou díky, Tomáši!
Replies (3)
A
Admin SitonMonitor
24. 3. 2026 23:06 (edited)
Přepis a záloha webu (doplňuje se)
Fotovoltaický MPPT měnič pro ohřev vody SITON 210
Jedná se o přepracovaný MPPT měnič, který vychází z mé předchozí konstrukce MPPT měniče pro fotovoltaický ohřev vody.
Měnič jsem navrhl s jinými budiči tranzistorů a design desky plošných spojů (DPS) jsem upravil pro řízení mikroprocesorem.
Úpravy spočívají v zmenšení proudových smyček silových obvodů, přizpůsobení konstrukce pro lepší zabudování do skříňky, použití jiných budičů, změna zapojení, zabudování nadproudové ochrany a nové funkce měniče.
Aktualizace 19.6.2022 – sw v. 5.4.xx – do sekce Download přidán soubor se zdrojovým kódem pro Arduino.
Měnič (invertor) je určen pro optimalizaci využití a připojení fotovoltaických (FV) panelů k běžné topné vložce zásobníku TUV (bojleru), kdy převádí stejnosměrný proud z FV panelů na střídavý proud, obdélníkový s proměnnou střídou od cca 3 do 98 % o frekvenci 50 Hz.
Při automatickém provozu měnič měří proud a napětí a vypočítává výkon FV panelů, změnou střídy se pak snaží neustále dosáhnout co nejvyššího výkonu, tzv. MPPT funkce.
Pokud by měnič pracoval stále na maximální střídu, tak by při nízkém oslunění FV panelů, topná vložka zatížila panely tak, že by na nich kleslo napětí a výkon by byl minimální.
Přednosti měniče se projeví hlavně při nestálém nebo slabém slunečním svitu ráno, večer, při zatažené obloze nebo při částečném zastínění panelů, kdy přizpůsobováním zatížení dokáže i přesto z FV panelů získat maximum.
Jaký by byl výkon fotovoltaiky bez připojeného měniče si lze jednoduše zkusit nastavením střídy ručně na maximum při slabším osvitu, pak třeba z výkonu 750W máme sotva 300W.
Měnič je nejlepší umístit co nejblíže k bojleru. Na výstupní svorky měniče se smí připojit pouze odporovou zátěž (odporová spirála, topná vložka, klasický bojler bez elektroniky nebo stykačů…) výstupní svorky se nesmí spojovat s jinými napěťovými potenciály, se zemí ani jinými měniči.
Připojená topná vložka by měla vždy odpovídat alespoň přibližně napětí a proudu připojených FV panelů.
Pro uvažovaných 8 panelů s výkonem 260-280Wp odpovídá topná vložka 2-3 kW na 230 V.
Připojená odporová zátěž by neměla být nižší než cca 15 Ω.
Vhodnost topné vložky k fotovoltaice je možné ověřit podle Excelovského souboru v sekci downloadu.
Trvalý proud měniče je 8-9A ,maximální proud 10 A a maximální vstupní napětí 400 V (max. napětí fotovoltaiky bez zátěže, naprázdno) a celkový max. výkon cca 2800 W.
Parametry:
Příklad zapojení fotovoltaického ohřevu vody s panely 255Wp:
Novější panely o výkonu 400 -500Wp stačí dát do série 5 nebo 6 ks podle napětí panelu.
Měnič se skládá z výkonového můstku typu Full Bridge, ve kterém jsou čtyři výkonové MOSFET tranzistory řady 47N60 .
MOSFETy jsou spínány přes budiče IR2104, které ovládají vždy polovinu můstky.
Řídicí signál pro budiče poskytuje modul Arduino Nano s procesorem ATmega328P.
U měniče jsem použil jiné budiče, u kterých při spojení do můstku využívám toho, že v prodlevě mezi impulzy z Arduina zůstávají oba spodní MOSFETy T2 a T4 sepnuty a tím vždy provedou vybití případného kapacitního nebo naindukovaného napětí na dlouhém kabelu k topné vložce.
Měnič obsahuje nadproudovou ochranu s dvojitým OZ LM258 nastavenou na cca 24A, chránicí měnič při zkratu na výstupu nebo připojení nepřiměřeně velké zátěže.
Při působení této nadproudové ochrany se na desce rozsvítí LED 3, na LCD se zobrazí text „NADPROUDOVA OCHRANA!!“ a budiče se zablokují.
Po uplynutí doby 15 sec. provede procesor reset nadproudové ochrany a zkusí měnič znovu spustit, pokud opět zapůsobí nadproudová ochrana měnič se zase zablokuje.
Toto se provede 5x po šestém zapůsobení nadproudové ochrany zůstane měnič zablokovaný do vypnutí napájení nebo resetu procesoru.
Programem je omezen maximální trvalý proud z fotovoltaických panelů, při překročení hodnoty 10A sníží procesor střídu a na LCD zobrazí krátce text „NADPROUD!!“.
Měnič má vstup ENABLE (EN.), kterým lze povolovat činnost měniče z nadřazeného zařízení spínacím kontaktem.
Při rozpojení obvodu na vstupu ENABLE se střída nastaví na 0%, měnič nepracuje a na displeji se místo hodnoty proudu zobrazí text „STOP E“. Dále má měnič vstup TEMP. (t), do kterého je zapojeno externí teplotní čidlo KTY81/210, které se umístí do jímky bojleru.
Teplota je zobrazována na displeji a přenášena po komunikaci.
V menu měniče lze nastavit max. teplotu, při jejím dosažení se střída nastaví na 0, měnič nepracuje a na displeji se místo proudu zobrazí text „STOP T“.
Procesor počítá z výkonu i vyrobenou elektrickou energii a zobrazuje ji na podsvíceném displeji LCD, vždy po 0,1 kWh nebo po 60 minutách se provede uložení hodnoty do paměti EEPROM, kde je uchována pro případ výpadku napájení.
Druhý procesor Attiny85 na desce displeje řídí úroveň podsvětlení LCD.
Trimrem TP3 na desce displeje je možné upravit kontrast LCD.
Celý měnič je možné napájet z malého stabilizovaného spínaného zdroje 12 V DC/min. 200 mA, odběr zařízení je cca 22-30 mA (0,3-0,4 W).
Procesor je možné naprogramovat pomocí PC ,USB kabelu a aplikaci Xloader v1.00.
Doporučuji ale program nahrávat pomocí ISP programátoru, (např. USBASP)
a GUI nadstavby pro Avrdude. https://blog.zakkemble.net/avrdudess-a-gui-for-avrdude/ ,vyhneme se tak možným problémům s bootloaderem.
Pokud je v Arduino Nano starší typ bootloaderu nefuguje korektně s watchdogem.
Pojistky jsou nastavené tak jak je nastavuje Arduino IDE.
ATmega328P L(0xFF); H(0xDA); E(0xFD)
Attiny25-85 L(0x62); H(0xDF); E(0xFF)
Schéma měniče verze 2I:
Princip hledání nejvyššího výkonu MPPT je takový, že měnič postupně zvyšuje střídu a z měřených hodnot vypočítavá výkon, pokud je výkon vyšší provede další zvýšení střídy, pokud výkon klesne, směr se otočí a měnič střídu snižuje a opět pokud výkon klesne, směr se zase otočí.
Při rozepnutí termostatu topné vložky nebo bojleru a výkonu 0W se nastaví základní střída cca 10 %.
Na displeji se zobrazuje napětí FV panelů, proud, výkon, vyrobená el. energie a teplota. Teplota je snímaná externím teplotním čidlem KTY81/210 a je zobrazována na displeji a přenášena přes komunikaci.
Program je nahrán do procesoru přes ISP rozhraní, bootloader není použit.
Pomocí tlačítek vedle displeje je možné zkušebně měnit střídu od 3 do 98 %, při nestisknutí žádného tlačítka po dobu 10 sec. se řízení opět vrátí do automatického režimu.
Měnič obsahuje funkci kontroly VA křivky FV panelů pro případ, že je FV pole složeno z panelů odlišných parametrů, kdy by na VA křivce výkonu vznikalo další „koleno“ výkonu na kterém by se mohl měnič falešně „zavěsit“. Proto pokud je střída mezi cca 30 % až 75 % provede měnič každých 5-60 minut rychlou kontrolu VA křivky FV panelů.
Tuto funkci je možné vypnout nastavení periody kontroly VA křivky v menu měniče na 0 min.
Maximální registrována výroba je 99 999,99 kWh pak se počítadlo výroby vynuluje.
Schéma desky displeje
Na desce displeje je osazen procesor Attiny25(45,85) který řídí podsvětlení displeje.
Pokud by tuto funkci někdo nepotřeboval nebo neměl možnost procesor naprogramovat stačí na desce neosazovat součástky T5,R33 a IO5 (Attiny) a udělat propojku místo kolektoru a emitoru T5, podsvětlení se pak nastaví na trvalou hodnotu změnou rezistoru R36.
Tato funkce zde je pro případ potřeby celkovou výrobu zadat, nebo vynulovat.
Nastavovat při odpojené fotovoltaice.
Vstup do režimu nastavení počáteční výroby kWh:
1* Při vypnutém měniči stisknout a držet horní tlačítko a pak zapnout napájení měniče. Po zobrazení menu nastavení výroby, tlačítko pustit.
2* Dolním tlačítkem se mění nastavovaná pozice.
3* Horním tlačítkem se nastavuje hodnota.
4* Uložení nastavené výroby se provede stisknutím a držením dolního tlačítka a pak stisknutím horního tlačítka.
Při nestisknutí žádného tlačítka více jak 10 sekund je režim nastavení výroby opuštěn bez uložení.
Pokud je používaná komunikace, doporučuji ji před tím odpojit, aby se na server neodeslaly nesmysly, když se nastavení nepovede na poprvé.
Menu měniče
Do menu „Nastavení“ měniče lze vstoupit současným stisknutím obou tlačítek.
Položky v menu jsou:
Exit opuštění menu
Max. teplota nastavení max. teploty 40-90°C
Max. výkon nastavení max. výkonu 1000-2800W
Perioda testu VA nastavení periody testu VA křivky 0-60min.
ID měniče nastavení ID měniče 10-20
Kalibrace V kalibrace měřeného napětí +- 5%
Kalibrace A kalibrace měřeného proudu +- 5%
Komunikace EasyTransfer nebo Modbus RTU
Podsvícení LCD Nastavení úrovně podsvícení LCD
Max. hodnoty zobraz. max. hodnot napětí, proudu a výkonu
Tovární RESET reset nastavení měniče a celkové výroby kWh
Pohyb mezi položkami v menu se provádí pomocí horního tlačítka, zvolení požadované položky se provede stisknutím dolního tlačítka.
Nastavení hodnoty v příslušné položce se provádí horním tlačítkem, uložení hodnoty do paměti dolním tlačítkem, při nestisknutí žádného tlačítka po dobu 10 s je menu opuštěno.
Max. teplota – nastavení max. teploty bojleru, při které dojde k pozastavení funkce měniče, nastavení od 40 do 90°C v kroku po 1°C , při poklesu měřené teploty o 1°C pod nastavenou hodnotu se činnost měniče obnoví.
Max. výkon – nastavení max. výkonu, při jeho dosažení je max. výkon omezen a pohybuje se okolo nastavené hodnoty. Využití je v případě mnohem většího výkonu fotovoltaiky, než je připojená topná vložka. Nastavení od 1000 do 2800W v kroku po 100W .
Perioda testu VA – nastavení periody testu VA křivky fotovoltaických panelů, nastavení od 0 do 60 min. v kroku po 5 min.
ID měniče – nastavení ID měniče, které slouží pro rozlišení zasílaných dat při využití komunikace a připojení více měničů na jednu kom. linku RS485.
Po změně ID, u komunikace Modbus je potřeba vždy měnič restartovat! Nastavení od 10 do 20 v kroku po 1.
Kalibrace V – úprava měřené hodnoty napětí měničem. Kalibraci je nejlepší provést za ustáleného osvitu fotovoltaiky při odpojené zátěži, nebo připojené zátěži a ručním nastavení střídy kdy se hodnota napětí tolik nemění. Nastavení od +5% do -5% v kroku po 0,5%
Kalibrace A – úprava měřené hodnoty proudu měničem. Kalibraci je nejlepší provést za ustáleného osvitu fotovoltaiky, připojené zátěži a ručním nastavení střídy kdy se hodnota proudu tolik nemění. Nastavení od +5% do -5% v kroku po 0,5%
Komunikace – nastavení typu komunikačního protokolu EasyTransfer (původní) nebo Modbus RTU(výrobní nastavení EasyTransfer).
Podsvícení LCD – nastavení úrovně podsvícení LCD od 0 do 10.
Max. hodnoty – zobrazení maximálních nezávislých hodnot, napětí, proudu a výkonu, které byly dosaženy během provozu měniče a jsou uloženy v paměti.
Tovární RESET – resetovaní nastavení měniče na výchozí hodnoty a vynulování celkové výroby kWh. Možnost ANO/NE. Tovární Reset provádět při odpojené fotovoltaice!
Komunikace a rozhraní
K měniči je připojen komunikační převodník na dvouvodičové sériové rozhraní RS485 pro přenos provozních údajů měniče do nadřazeného systému nebo na internetový server. V menu měniče lze zvolit dva druhy komunikačních protokolů EasyTransfer a Modbus RTU.
Komunikace protokolem EasyTransfer
Data jsou odesílána v 3 sec. intervalech komunikační rychlostí 9600 Bd. Data jsou odesílaná ve formátu knihovny EasyTransfer pro Arduino a obsahují mimo jiné ID měniče, adresu cíle, napětí, proud, výkon, teplotu a vyrobenou el. energii. Při odeslání dat blikne na Arduinu ledka L.
Struktura dat:
hlavička – 06h, 85h
počet dat – počet byte dat
node ID – adresa, odkud jsou data vyslána
address – adresa, komu jsou data určena
command – 05h data odesílaná bez požadavku
func – nevyužito
data1 – napětí – (int) hodnota ve Voltech (245 = 245 V)
data2 – proud – (int) hodnota ve formátu (856 = 8,56 A)
data3 – výkon – (int) hodnota ve Wattech (1500 = 1500 W)
data4 – teplota – (int) hodnota ve °C (62 = 62°C)
data5 – data8 – rezerva (int)
data9 – výroba – (unsigned long) hodnota ve Wh (1270564 = 1270,564 kWh)
data10 – data12 – rezerva (unsigned long)
kontr. součet – provedení operace XOR s jednotlivými byte dat a byte počtu dat
Data lze jednoduše přijímat druhým Arduinem s převodníkem RS485 a zpracovat, případně zobrazit nebo odeslat na internetový server.
Příklad jednoduchého zapojení a programu přijímače komunikace. Přijímaná data je možné zobrazit přes seriál monitor v Arduino IDE.
Nebo verze přijímače komunikace z měniče s LCD displejem připojeného k Arduinu přes I2C převodník.
Komunikace protokolem Modbus RTU
Slave adresa je podle nastavení položky ID měniče/adresa v menu měniče.
Komunikační rychlost 9600 Bd; 8 data bitů; 1 stop bit; bez parity.
Vyčítat hodnoty lze pomocí funkce 03 (Read Holding Register). Při odeslání dat blikne na Arduinu ledka L.
Kombinované připojení jednoho bojléru na Siton a zároveň i síť je možné vyřešit pomocí podobného zapojení jako je níže. Důležité je aby stykače byly blokovány mezi sebou nejen elektricky ale i mechanicky.
V e-shopech je možné je vyhledat jako reverzační stykače.
Tento měnič je amatérská konstrukce, nejedná se o výrobek.
Prioritní proudové relé pro Siton
Logování dat ze Sitonu přes WiFi
Logování dat ze Sitonu
Optoizolační převodník RS485
Tady je odkaz aktuálního provozu mého měniče:
http://46.174.61.40/dashboard/view?id=8
Poznámky:
Download:
Eagle 7.6.0.brd soubory
FW_5.4.27.ino
Firmware 5.3.xx
Stavebnice Siton210 – DPS, návod, podklady pro stavbu
libraries_I2C_Attiny.zip – knihovny pro Attiny
prijmac_rs485.zip
prijmac_rs485_LCD.zip
SoftEasyTransfer.zip
NewliquidCrystal.zip
Výkon topné vložky.xlsx – výpočet vhodné topné vložky k fotovoltaice
Kdo by měl potřebu, může přispět mě jako autorovi.
Fotovoltaický MPPT měnič pro ohřev vody SITON 210
Jedná se o přepracovaný MPPT měnič, který vychází z mé předchozí konstrukce MPPT měniče pro fotovoltaický ohřev vody.
Měnič jsem navrhl s jinými budiči tranzistorů a design desky plošných spojů (DPS) jsem upravil pro řízení mikroprocesorem.
Úpravy spočívají v zmenšení proudových smyček silových obvodů, přizpůsobení konstrukce pro lepší zabudování do skříňky, použití jiných budičů, změna zapojení, zabudování nadproudové ochrany a nové funkce měniče.
Aktualizace 19.6.2022 – sw v. 5.4.xx – do sekce Download přidán soubor se zdrojovým kódem pro Arduino.
Měnič (invertor) je určen pro optimalizaci využití a připojení fotovoltaických (FV) panelů k běžné topné vložce zásobníku TUV (bojleru), kdy převádí stejnosměrný proud z FV panelů na střídavý proud, obdélníkový s proměnnou střídou od cca 3 do 98 % o frekvenci 50 Hz.
Při automatickém provozu měnič měří proud a napětí a vypočítává výkon FV panelů, změnou střídy se pak snaží neustále dosáhnout co nejvyššího výkonu, tzv. MPPT funkce.
Pokud by měnič pracoval stále na maximální střídu, tak by při nízkém oslunění FV panelů, topná vložka zatížila panely tak, že by na nich kleslo napětí a výkon by byl minimální.
Přednosti měniče se projeví hlavně při nestálém nebo slabém slunečním svitu ráno, večer, při zatažené obloze nebo při částečném zastínění panelů, kdy přizpůsobováním zatížení dokáže i přesto z FV panelů získat maximum.
Jaký by byl výkon fotovoltaiky bez připojeného měniče si lze jednoduše zkusit nastavením střídy ručně na maximum při slabším osvitu, pak třeba z výkonu 750W máme sotva 300W.
Měnič je nejlepší umístit co nejblíže k bojleru. Na výstupní svorky měniče se smí připojit pouze odporovou zátěž (odporová spirála, topná vložka, klasický bojler bez elektroniky nebo stykačů…) výstupní svorky se nesmí spojovat s jinými napěťovými potenciály, se zemí ani jinými měniči.
Připojená topná vložka by měla vždy odpovídat alespoň přibližně napětí a proudu připojených FV panelů.
Pro uvažovaných 8 panelů s výkonem 260-280Wp odpovídá topná vložka 2-3 kW na 230 V.
Připojená odporová zátěž by neměla být nižší než cca 15 Ω.
Vhodnost topné vložky k fotovoltaice je možné ověřit podle Excelovského souboru v sekci downloadu.
Trvalý proud měniče je 8-9A ,maximální proud 10 A a maximální vstupní napětí 400 V (max. napětí fotovoltaiky bez zátěže, naprázdno) a celkový max. výkon cca 2800 W.
Parametry:
Maximální špičkové napětí z FV panelů (napětí bez zatížení, naprázdno) = 400V DC
Maximální špičkový proud = 10A DC
Max. trvalý provozní proud = 8-9A DC
Maximální výkon = 2800 W
Výstupní střídavé napětí max. = – 400 V/ + 400 V podle napětí FV
Průběh výstupního proudu = střídavý obdélníkový s proměnnou střídou
Střída = 3 – 98 %
Charakter připojitelné zátěže = odporový, ( topná vložka s termostatem nebo bojler s termostatem)
Napájení – stabilizovaný zdroj = 12 V/200 mA DC
Odběr z napájení 12V = 22-30mA cca 0,3 – 0,4 W
Příklad zapojení fotovoltaického ohřevu vody s panely 255Wp:
Novější panely o výkonu 400 -500Wp stačí dát do série 5 nebo 6 ks podle napětí panelu.
Měnič se skládá z výkonového můstku typu Full Bridge, ve kterém jsou čtyři výkonové MOSFET tranzistory řady 47N60 .
MOSFETy jsou spínány přes budiče IR2104, které ovládají vždy polovinu můstky.
Řídicí signál pro budiče poskytuje modul Arduino Nano s procesorem ATmega328P.
U měniče jsem použil jiné budiče, u kterých při spojení do můstku využívám toho, že v prodlevě mezi impulzy z Arduina zůstávají oba spodní MOSFETy T2 a T4 sepnuty a tím vždy provedou vybití případného kapacitního nebo naindukovaného napětí na dlouhém kabelu k topné vložce.
Měnič obsahuje nadproudovou ochranu s dvojitým OZ LM258 nastavenou na cca 24A, chránicí měnič při zkratu na výstupu nebo připojení nepřiměřeně velké zátěže.
Při působení této nadproudové ochrany se na desce rozsvítí LED 3, na LCD se zobrazí text „NADPROUDOVA OCHRANA!!“ a budiče se zablokují.
Po uplynutí doby 15 sec. provede procesor reset nadproudové ochrany a zkusí měnič znovu spustit, pokud opět zapůsobí nadproudová ochrana měnič se zase zablokuje.
Toto se provede 5x po šestém zapůsobení nadproudové ochrany zůstane měnič zablokovaný do vypnutí napájení nebo resetu procesoru.
Programem je omezen maximální trvalý proud z fotovoltaických panelů, při překročení hodnoty 10A sníží procesor střídu a na LCD zobrazí krátce text „NADPROUD!!“.
Měnič má vstup ENABLE (EN.), kterým lze povolovat činnost měniče z nadřazeného zařízení spínacím kontaktem.
Při rozpojení obvodu na vstupu ENABLE se střída nastaví na 0%, měnič nepracuje a na displeji se místo hodnoty proudu zobrazí text „STOP E“. Dále má měnič vstup TEMP. (t), do kterého je zapojeno externí teplotní čidlo KTY81/210, které se umístí do jímky bojleru.
Teplota je zobrazována na displeji a přenášena po komunikaci.
V menu měniče lze nastavit max. teplotu, při jejím dosažení se střída nastaví na 0, měnič nepracuje a na displeji se místo proudu zobrazí text „STOP T“.
Procesor počítá z výkonu i vyrobenou elektrickou energii a zobrazuje ji na podsvíceném displeji LCD, vždy po 0,1 kWh nebo po 60 minutách se provede uložení hodnoty do paměti EEPROM, kde je uchována pro případ výpadku napájení.
Druhý procesor Attiny85 na desce displeje řídí úroveň podsvětlení LCD.
Trimrem TP3 na desce displeje je možné upravit kontrast LCD.
Celý měnič je možné napájet z malého stabilizovaného spínaného zdroje 12 V DC/min. 200 mA, odběr zařízení je cca 22-30 mA (0,3-0,4 W).
Procesor je možné naprogramovat pomocí PC ,USB kabelu a aplikaci Xloader v1.00.
Doporučuji ale program nahrávat pomocí ISP programátoru, (např. USBASP)
a GUI nadstavby pro Avrdude. https://blog.zakkemble.net/avrdudess-a-gui-for-avrdude/ ,vyhneme se tak možným problémům s bootloaderem.
Pokud je v Arduino Nano starší typ bootloaderu nefuguje korektně s watchdogem.
Pojistky jsou nastavené tak jak je nastavuje Arduino IDE.
ATmega328P L(0xFF); H(0xDA); E(0xFD)
Attiny25-85 L(0x62); H(0xDF); E(0xFF)
Schéma měniče verze 2I:
Princip hledání nejvyššího výkonu MPPT je takový, že měnič postupně zvyšuje střídu a z měřených hodnot vypočítavá výkon, pokud je výkon vyšší provede další zvýšení střídy, pokud výkon klesne, směr se otočí a měnič střídu snižuje a opět pokud výkon klesne, směr se zase otočí.
Při rozepnutí termostatu topné vložky nebo bojleru a výkonu 0W se nastaví základní střída cca 10 %.
Na displeji se zobrazuje napětí FV panelů, proud, výkon, vyrobená el. energie a teplota. Teplota je snímaná externím teplotním čidlem KTY81/210 a je zobrazována na displeji a přenášena přes komunikaci.
Program je nahrán do procesoru přes ISP rozhraní, bootloader není použit.
Pomocí tlačítek vedle displeje je možné zkušebně měnit střídu od 3 do 98 %, při nestisknutí žádného tlačítka po dobu 10 sec. se řízení opět vrátí do automatického režimu.
Měnič obsahuje funkci kontroly VA křivky FV panelů pro případ, že je FV pole složeno z panelů odlišných parametrů, kdy by na VA křivce výkonu vznikalo další „koleno“ výkonu na kterém by se mohl měnič falešně „zavěsit“. Proto pokud je střída mezi cca 30 % až 75 % provede měnič každých 5-60 minut rychlou kontrolu VA křivky FV panelů.
Tuto funkci je možné vypnout nastavení periody kontroly VA křivky v menu měniče na 0 min.
Maximální registrována výroba je 99 999,99 kWh pak se počítadlo výroby vynuluje.
Schéma desky displeje
Na desce displeje je osazen procesor Attiny25(45,85) který řídí podsvětlení displeje.
Pokud by tuto funkci někdo nepotřeboval nebo neměl možnost procesor naprogramovat stačí na desce neosazovat součástky T5,R33 a IO5 (Attiny) a udělat propojku místo kolektoru a emitoru T5, podsvětlení se pak nastaví na trvalou hodnotu změnou rezistoru R36.
Možnost nastavení počátečního stavu výroby
Tato funkce zde je pro případ potřeby celkovou výrobu zadat, nebo vynulovat.
Nastavovat při odpojené fotovoltaice.
Vstup do režimu nastavení počáteční výroby kWh:
1* Při vypnutém měniči stisknout a držet horní tlačítko a pak zapnout napájení měniče. Po zobrazení menu nastavení výroby, tlačítko pustit.
2* Dolním tlačítkem se mění nastavovaná pozice.
3* Horním tlačítkem se nastavuje hodnota.
4* Uložení nastavené výroby se provede stisknutím a držením dolního tlačítka a pak stisknutím horního tlačítka.
Při nestisknutí žádného tlačítka více jak 10 sekund je režim nastavení výroby opuštěn bez uložení.
Pokud je používaná komunikace, doporučuji ji před tím odpojit, aby se na server neodeslaly nesmysly, když se nastavení nepovede na poprvé.
Menu měniče
Do menu „Nastavení“ měniče lze vstoupit současným stisknutím obou tlačítek.
Položky v menu jsou:
Exit opuštění menu
Max. teplota nastavení max. teploty 40-90°C
Max. výkon nastavení max. výkonu 1000-2800W
Perioda testu VA nastavení periody testu VA křivky 0-60min.
ID měniče nastavení ID měniče 10-20
Kalibrace V kalibrace měřeného napětí +- 5%
Kalibrace A kalibrace měřeného proudu +- 5%
Komunikace EasyTransfer nebo Modbus RTU
Podsvícení LCD Nastavení úrovně podsvícení LCD
Max. hodnoty zobraz. max. hodnot napětí, proudu a výkonu
Tovární RESET reset nastavení měniče a celkové výroby kWh
Pohyb mezi položkami v menu se provádí pomocí horního tlačítka, zvolení požadované položky se provede stisknutím dolního tlačítka.
Nastavení hodnoty v příslušné položce se provádí horním tlačítkem, uložení hodnoty do paměti dolním tlačítkem, při nestisknutí žádného tlačítka po dobu 10 s je menu opuštěno.
Max. teplota – nastavení max. teploty bojleru, při které dojde k pozastavení funkce měniče, nastavení od 40 do 90°C v kroku po 1°C , při poklesu měřené teploty o 1°C pod nastavenou hodnotu se činnost měniče obnoví.
Max. výkon – nastavení max. výkonu, při jeho dosažení je max. výkon omezen a pohybuje se okolo nastavené hodnoty. Využití je v případě mnohem většího výkonu fotovoltaiky, než je připojená topná vložka. Nastavení od 1000 do 2800W v kroku po 100W .
Perioda testu VA – nastavení periody testu VA křivky fotovoltaických panelů, nastavení od 0 do 60 min. v kroku po 5 min.
ID měniče – nastavení ID měniče, které slouží pro rozlišení zasílaných dat při využití komunikace a připojení více měničů na jednu kom. linku RS485.
Po změně ID, u komunikace Modbus je potřeba vždy měnič restartovat! Nastavení od 10 do 20 v kroku po 1.
Kalibrace V – úprava měřené hodnoty napětí měničem. Kalibraci je nejlepší provést za ustáleného osvitu fotovoltaiky při odpojené zátěži, nebo připojené zátěži a ručním nastavení střídy kdy se hodnota napětí tolik nemění. Nastavení od +5% do -5% v kroku po 0,5%
Kalibrace A – úprava měřené hodnoty proudu měničem. Kalibraci je nejlepší provést za ustáleného osvitu fotovoltaiky, připojené zátěži a ručním nastavení střídy kdy se hodnota proudu tolik nemění. Nastavení od +5% do -5% v kroku po 0,5%
Komunikace – nastavení typu komunikačního protokolu EasyTransfer (původní) nebo Modbus RTU(výrobní nastavení EasyTransfer).
Podsvícení LCD – nastavení úrovně podsvícení LCD od 0 do 10.
Max. hodnoty – zobrazení maximálních nezávislých hodnot, napětí, proudu a výkonu, které byly dosaženy během provozu měniče a jsou uloženy v paměti.
Tovární RESET – resetovaní nastavení měniče na výchozí hodnoty a vynulování celkové výroby kWh. Možnost ANO/NE. Tovární Reset provádět při odpojené fotovoltaice!
Komunikace a rozhraní
K měniči je připojen komunikační převodník na dvouvodičové sériové rozhraní RS485 pro přenos provozních údajů měniče do nadřazeného systému nebo na internetový server. V menu měniče lze zvolit dva druhy komunikačních protokolů EasyTransfer a Modbus RTU.
Komunikace protokolem EasyTransfer
Data jsou odesílána v 3 sec. intervalech komunikační rychlostí 9600 Bd. Data jsou odesílaná ve formátu knihovny EasyTransfer pro Arduino a obsahují mimo jiné ID měniče, adresu cíle, napětí, proud, výkon, teplotu a vyrobenou el. energii. Při odeslání dat blikne na Arduinu ledka L.
Struktura dat:
hlavička – 06h, 85h
počet dat – počet byte dat
node ID – adresa, odkud jsou data vyslána
address – adresa, komu jsou data určena
command – 05h data odesílaná bez požadavku
func – nevyužito
data1 – napětí – (int) hodnota ve Voltech (245 = 245 V)
data2 – proud – (int) hodnota ve formátu (856 = 8,56 A)
data3 – výkon – (int) hodnota ve Wattech (1500 = 1500 W)
data4 – teplota – (int) hodnota ve °C (62 = 62°C)
data5 – data8 – rezerva (int)
data9 – výroba – (unsigned long) hodnota ve Wh (1270564 = 1270,564 kWh)
data10 – data12 – rezerva (unsigned long)
kontr. součet – provedení operace XOR s jednotlivými byte dat a byte počtu dat
Data lze jednoduše přijímat druhým Arduinem s převodníkem RS485 a zpracovat, případně zobrazit nebo odeslat na internetový server.
Příklad jednoduchého zapojení a programu přijímače komunikace. Přijímaná data je možné zobrazit přes seriál monitor v Arduino IDE.
Nebo verze přijímače komunikace z měniče s LCD displejem připojeného k Arduinu přes I2C převodník.
Komunikace protokolem Modbus RTU
Slave adresa je podle nastavení položky ID měniče/adresa v menu měniče.
Komunikační rychlost 9600 Bd; 8 data bitů; 1 stop bit; bez parity.
Vyčítat hodnoty lze pomocí funkce 03 (Read Holding Register). Při odeslání dat blikne na Arduinu ledka L.
Kombinované připojení jednoho bojléru na Siton a zároveň i síť je možné vyřešit pomocí podobného zapojení jako je níže. Důležité je aby stykače byly blokovány mezi sebou nejen elektricky ale i mechanicky.
V e-shopech je možné je vyhledat jako reverzační stykače.
Tento měnič je amatérská konstrukce, nejedná se o výrobek.
Prioritní proudové relé pro Siton
Logování dat ze Sitonu přes WiFi
Logování dat ze Sitonu
Optoizolační převodník RS485
Tady je odkaz aktuálního provozu mého měniče:
http://46.174.61.40/dashboard/view?id=8
Poznámky:
Nekupujte výkonové mosfety ani budiče IR2104 v Číně!! Dočkáte se dříve nebo později zklamání a závady měniče. Součástky falšují, slabší mosfety přebrušují a nově označují. Na použité součástky navařují nové nožičky a pak pocínují. Falšují i budiče IR2104 kdy je v pouzdře úplně jiný obvod. Alternativou je koupit SMD verzi budiče a k tomu redukční plošný spoj z SMD na DIP a precizní piny a patice.
Už při testování měniče napětím 12V se výjimečně stane, že i když není na výstupu žádná zátěž měnič už měří nějaký proud 0,1-0,2A a začne přidávat střídu. Je to způsobeno většinou nekvalitním převodníkem proudu nebo někdy i analogovým vstupem Arduina.
Při výběrů vhodných MOSFETu hlavně zkontrolovat v datasheetu „Safe operating area“, tranzistor má papírově 650V, 53A, ale u napětí fv 300V je na něm 150V a při 10ms může jet trvale bezpečně třeba jen 9A.
Skupina zaměřená na výměnu informací mezi FVE bastlíři a staviteli Siton 210 https://www.facebook.com/groups/664742188242378
Download:
Eagle 7.6.0.brd soubory
FW_5.4.27.ino
Firmware 5.3.xx
Stavebnice Siton210 – DPS, návod, podklady pro stavbu
libraries_I2C_Attiny.zip – knihovny pro Attiny
prijmac_rs485.zip
prijmac_rs485_LCD.zip
SoftEasyTransfer.zip
NewliquidCrystal.zip
Výkon topné vložky.xlsx – výpočet vhodné topné vložky k fotovoltaice
Kdo by měl potřebu, může přispět mě jako autorovi.
A
Admin SitonMonitor
25. 3. 2026 14:01 (edited)
Prioritní proudové relé
Pro lepší využití fotovoltaického ohřevu během slunečných dnů, kdy se stávalo pravidelně, že se ohřála horní polovina bojleru na 63°C a pak topná vložka vypnula a spínala jen pro dohřátí.
Doplnil jsem tedy bojler další topnou vložkou 2000W do spodní části a na výstup měniče Siton zapojil prioritní proudové relé.Proudové relé je zapojené tak, že horní topná vložka má prioritu a v případě, že její termostat sepne a obvodem protéká proud přednostní relé toto vyhodnotí a odpojí spodní topnou vložku od měniče.
Proudové relé jsem navrhl na základě Attiny85. Procesor vyhodnocuje velikost proudu do horní topné vložky prostřednictvím proudového transformátoru a při překročení nastavené hodnoty a uběhnutí požadovaného času, sepne cívku relé, jehož kontakty rozepnou obvod do spodní topné vložky.
Napájení proudového relé je napětím 12V= z měniče. Toto proudové relé má tu výhodu oproti komerčním produktům, že reaguje a správně vyhodnocuje i úzké pulsy z měniče Siton při nízkém výkonu.
Prioritní relé s modulem Attiny
Při konstrukci jsem použil malý modul s Attiny85 v SMD verzi za 1,4$, na modulu je osazen stabilizátor a signalizační LED napájení a stavu portu P1.
Program do modulu jsem nahrál pomocí ISP programátoru přes vyrobenou redukci.
V koupeném modulu je údajně nahrán bootloader a program by měl jít nahrát i přes USB konektor, který je na modulu, toto ale nemám vyzkoušené.
Pro odladění programu v prostředí Arduino IDE a jeho nahrání přes ISP programátor (používám USBasp).
Přes manažer desek v Arduino IDE je potřeba přidat podporu pro procesory Attiny.
Pro běh programu v Attiny85 jsem musel mírně upravit knihovnu EmonLib, z které využívám funkci pro měření proudu.
Ve zkušební verzi jsem hodnotu přepínacího proudu a času nastavoval pomocí trimrů. Ve finální verzi jsem nechal nastavení jen formou změny hodnot v programu. Po měsíčním provozu přednostního relé jsou znatelné přírůstky výroby během slunečných dnů až o 2kWh. Maximální výroba byla po úpravě necelých 12kWh za den.
Novější varianta prioritního relé V3
Citlivost proudu k přepnutí relé se nastavuje trimrem TP1 v rozsahu 0.1 až 3A, přepínací čas 2s.
Download:
proudove_rele_attiny.ino
proudove rele brd eagle 5.0.0
attiny prog brd eagle 5.0.0
tiny8.zip
boards.txt
Proudove rele V3
proudove rele_v3 brd eagle 7.6.0
Pro lepší využití fotovoltaického ohřevu během slunečných dnů, kdy se stávalo pravidelně, že se ohřála horní polovina bojleru na 63°C a pak topná vložka vypnula a spínala jen pro dohřátí.
Doplnil jsem tedy bojler další topnou vložkou 2000W do spodní části a na výstup měniče Siton zapojil prioritní proudové relé.Proudové relé je zapojené tak, že horní topná vložka má prioritu a v případě, že její termostat sepne a obvodem protéká proud přednostní relé toto vyhodnotí a odpojí spodní topnou vložku od měniče.
Proudové relé jsem navrhl na základě Attiny85. Procesor vyhodnocuje velikost proudu do horní topné vložky prostřednictvím proudového transformátoru a při překročení nastavené hodnoty a uběhnutí požadovaného času, sepne cívku relé, jehož kontakty rozepnou obvod do spodní topné vložky.
Napájení proudového relé je napětím 12V= z měniče. Toto proudové relé má tu výhodu oproti komerčním produktům, že reaguje a správně vyhodnocuje i úzké pulsy z měniče Siton při nízkém výkonu.
Prioritní relé s modulem Attiny
Při konstrukci jsem použil malý modul s Attiny85 v SMD verzi za 1,4$, na modulu je osazen stabilizátor a signalizační LED napájení a stavu portu P1.
Program do modulu jsem nahrál pomocí ISP programátoru přes vyrobenou redukci.
V koupeném modulu je údajně nahrán bootloader a program by měl jít nahrát i přes USB konektor, který je na modulu, toto ale nemám vyzkoušené.
Pro odladění programu v prostředí Arduino IDE a jeho nahrání přes ISP programátor (používám USBasp).
Přes manažer desek v Arduino IDE je potřeba přidat podporu pro procesory Attiny.
Pro běh programu v Attiny85 jsem musel mírně upravit knihovnu EmonLib, z které využívám funkci pro měření proudu.
Ve zkušební verzi jsem hodnotu přepínacího proudu a času nastavoval pomocí trimrů. Ve finální verzi jsem nechal nastavení jen formou změny hodnot v programu. Po měsíčním provozu přednostního relé jsou znatelné přírůstky výroby během slunečných dnů až o 2kWh. Maximální výroba byla po úpravě necelých 12kWh za den.
Novější varianta prioritního relé V3
Citlivost proudu k přepnutí relé se nastavuje trimrem TP1 v rozsahu 0.1 až 3A, přepínací čas 2s.
Download:
proudove_rele_attiny.ino
proudove rele brd eagle 5.0.0
attiny prog brd eagle 5.0.0
tiny8.zip
boards.txt
Proudove rele V3
proudove rele_v3 brd eagle 7.6.0
A
Admin SitonMonitor
25. 3. 2026 14:45
Optoizolační převodník RS485 pro Siton
Komunikační převodník RS485 je určený pro fotovoltaický měnič Siton.
Jeho použitím je možné zvýšit bezpečnost pro připojené zařízení, které vyčítá a loguje data z měniče v případě nějaké závady nebo přepětí.
Pro oddělení komunikačních linek jsou použité optočleny PC817 a pro oddělení napájení je využitý izolovaný napájecí konvertor B0505S-1W.
Komunikační převodník má automatické přepínání vysílání a příjmu proto nepotřebuje z procesoru signál pro přepínání vysílání a příjmu pro linkový obvod MAX485, ale signál si vyrábí z TX signálu pomocí Mosfet tranzistoru BS170.
Download:
DPS RS485 OptoIso AD V4.zip
Komunikační převodník RS485 je určený pro fotovoltaický měnič Siton.
Jeho použitím je možné zvýšit bezpečnost pro připojené zařízení, které vyčítá a loguje data z měniče v případě nějaké závady nebo přepětí.
Pro oddělení komunikačních linek jsou použité optočleny PC817 a pro oddělení napájení je využitý izolovaný napájecí konvertor B0505S-1W.
Komunikační převodník má automatické přepínání vysílání a příjmu proto nepotřebuje z procesoru signál pro přepínání vysílání a příjmu pro linkový obvod MAX485, ale signál si vyrábí z TX signálu pomocí Mosfet tranzistoru BS170.
Download:
DPS RS485 OptoIso AD V4.zip
This topic is locked. No replies can be added.