Siton 210 — Fotovoltaický MPPT měnič
Otevřený projekt pro ohřev vody solární energií
Co je Siton 210?
Siton 210 je fotovoltaický MPPT měnič určený pro ohřev teplé užitkové vody (TUV) v bojleru. Převádí stejnosměrný proud z fotovoltaických panelů na střídavý obdélníkový proud s proměnnou střídou, který napájí topné těleso bojleru. Díky technologii MPPT (Maximum Power Point Tracking) neustále hledá optimální pracovní bod panelů a maximalizuje tak výtěžek solární energie — i za zhoršených světelných podmínek.
Proč Siton 210?
Princip činnosti
Měnič využívá plný H-můstek (Full Bridge) se čtyřmi MOSFET tranzistory, které spínají do kříže s frekvencí 50 Hz. Řídicí jednotka Arduino Nano měří napětí a proud z panelů, vypočítává aktuální výkon a postupnou změnou střídy (3–98 %) hledá bod maximálního výkonu (MPP). Pokud výkon po zvýšení střídy vzroste, pokračuje ve zvyšování — pokud klesne, směr se otočí. Tímto způsobem se dosahuje maximální efektivity i za proměnlivého počasí.
DC vstup z FV panelů
MPPT řízení
AC výstup 50 Hz
Ohřev TUV
Technická specifikace
DC Input
| Max. vstupní napětí | 400 V DC |
|---|---|
| Max. vstupní proud | 10 A DC |
| Trvalý provozní proud | 8–9 A DC |
| Maximální výkon | 2 800 W |
AC Output
| Výstupní napětí | ±400 V AC |
|---|---|
| Rozsah střídy | 3 – 98 % |
| Výstupní frekvence | 50 Hz |
| Ochrana | OCP ~24 A + 16 A fuse |
Control & Communication
| Řídicí procesor | Arduino Nano (ATmega328P) |
|---|---|
| Napájení řídicí části | 12 V / 200 mA DC (Vlastní spotřeba: 0.3–0.4 W) |
| Komunikace | RS485 — EasyTransfer (9600 Bd) / Modbus RTU (9600 Bd, 8N1) |
| Displej | LCD 16×2 + ATtiny85 |
| Teplotní čidlo | KTY81/210 |
Klíčové komponenty
Výkonové MOSFET tranzistory
4× SPW47N60C3 (47N60) — tvoří plný H-můstek (Full Bridge) pro přeměnu DC na AC
Budiče MOSFET
2× IR2104 (nebo IR2110) — řídí horní a spodní tranzistory každé poloviny můstku
Řídicí jednotka
Arduino Nano (ATmega328P) — MPPT algoritmus, měření, displej, komunikace
Měření proudu
Modul ACS712/20A — Hallův senzor pro bezkontaktní měření DC proudu
Vstupní kondenzátory
3× 470 µF / 450 V — vyhlazení vstupního napětí z FV panelů
Ochrana
Nadproudová ochrana s OZ LM258 (nastaveno na ~24 A) + skleněná pojistka 16 A
Displej
LCD 16×2 s ATtiny85 pro řízení podsvícení — zobrazuje napětí, proud, výkon, teplotu
Zapojení fotovoltaických panelů
Panely se zapojují do série (nikoli paralelně) pro dosažení vyššího napětí. Doporučené konfigurace:
Klasické panely (250–280 Wp)
6–8 kusů v sérii, napětí ~240 V, proud ~8,5 A
Moderní panely (400–500 Wp)
5–6 kusů v sérii, napětí ~200–250 V
Topná vložka
Volte těleso 2–3 kW / 230 V (min. odpor ~15 Ω). Doporučené: Eliko GRBT 2000 W.
Kalkulačka úspor energie
Odhadněte, kolik energie a peněz vám Siton 210 ušetří za rok
Jak Sitona postavit
Objednejte DPS a komponenty
Stáhněte si Eagle soubory DPS ze sekce Ke stažení. Objednejte výrobu DPS u libovolného výrobce (JLCPCB, PCBWay). Nakupte komponenty dle seznamu.
Osazení a pájení
Osaďte DPS dle schématu — začněte SMD součástkami, pokračujte THT. Věnujte pozornost orientaci MOSFETů a budičů IR2104.
Naprogramujte procesor
Pomocí ISP programátoru (např. USBasp) a nástroje AVRDUDESS nahrajte firmware (HEX soubor verze 5.4.xx). Fuses ATmega328P: L=0xFF, H=0xDA, E=0xFD.
Zapojení a test
Připojte FV panely (série), topné těleso, 12 V napájení a teplotní čidlo KTY81/210. Ověřte funkci na displeji — měnič by měl začít hledat MPP.
Připojení na SitonMonitor
Pro online monitoring přidejte modul ESP8266 (NodeMCU), který čte data přes RS485 nebo přímo ze sériové linky a odesílá je na server SitonMonitor přes WiFi.
Zaregistrujte se na SitonMonitor
Vytvořte si účet a přidejte nový střídač. Systém vám vygeneruje unikátní API klíč.
Nahrajte firmware do ESP8266
Stáhněte ESP firmware ze sekce Dokumentace, nastavte WiFi přihlašovací údaje a API klíč.
Připojte ESP k měniči
Propojte ESP8266 s měničem přes RS485 převodník (nebo přímé sériové spojení). Data se odesílají každých 30 sekund.
Sledujte data online
Přihlaste se na SitonMonitor a sledujte výkon, energii, teplotu a další parametry v reálném čase.
Provoz a údržba
Siton 210 je navržen pro bezúdržbový provoz. Při správném dimenzování komponent a pasivním chlazení dosahuje chladič teploty kolem 40–50 °C při výkonu 1800 W.
Ke stažení
Veškeré zdrojové materiály pro stavbu Siton 210 naleznete na projektovém webu:
Začněte monitorovat
Máte postaveného Sitona? Zaregistrujte se a začněte sledovat výkon vašeho systému online.