Fotovoltaika je ideální pro ohřev vody v boileru zejména v době, kdy má elektrárna přebytky. Voda je tak další a levnou baterií v domácnosti. Přebytky se však v čase mění a i výkon topné spirály je většinou reálně vyšší např. 2139W i u nominálního výkonu spirály 2kW. To způsobuje odběr ze sítě v případě, že máte použit např. 2kW měnič s reálným výkonem třeba i jen 1620 W.

Pro efektivní využívání energie z elektrárny je tak vhodné výkon spirály řídit a ne jen vypínat/zapínat. Existují možnosti přímo u některých měničů nebo existují drahé výkonové řídící moduly. Spolehlivou, bezpečnou a levnější variantou je využití LAN ovladače LK4 případně LK3, který má PWM výstup pro řízení.

Pomocí převodníku PWM signálu na napětí 1-10V pak lze řídit výkonové SSR relé zapojené do okruhu s napájením boileru, ale třeba i jiného topného tělesa.

Zapojení pro řízení je zobrazeno na následujícím schématu:

LAN ovladač napájejte 12V zdrojem, který zároveň bude sloužit pro napájení převodníku LC-LM358-PWM2V. Ten je sice oficiálně možné napájet i vyšším napětím, ale příliš je pak zatěžován stabilizátor napětí, který se zbytečně zahřívá.

Převodník pracuje v rozsahu PWM signálu 1000 - 3000Hz, který přímo úměrně odpovídá napětí 0 - 10V na jeho výstupu.

Výstup 0-10V zapojte dle správné polarity vyznačené na desce převodníku k SSR relé 1VD25A, které tímto rozsahem řídí výstupní výkon na připojené fázi. Relé je určeno pro max zatížení 25A při maximálně 250V. Lze tak plynule řídit i více jak 5 kW zátěž, ale doporučujeme s dodávaným chladičem řídit výkony do 2,5 kW z důvodu chlazení, a tím i delší životnosti relé. Pro vyšší výkony doporučujeme použít větší chladič nebo aktivní chlazení.

U LAN ovladače aktivujte tyristorový výstup typicky OUT6 nebo OUT5, který pak napájí převodník. Pokud je napájení v pořádku, svítí na převodníku červená LED.

V menu LAN ovladače najdete záložku PWM a output, kde aktivujte PWM1 výstup, nastavte na 2000 při 50% stavu posuvníku. Jeho změnou pak docílíte výstupního výkonu 0 -100%.

LAN ovladač verze LK3 má jednoduchou možnost změny PWM na základě měřeného vstupu nebo stavu eventu. LAN ovladač verze LK4 v době psaní tohoto článku automatiku nemá, ale počítá se automatickým propracovaným řízením v dalších FW např. sledování napětí baterie připojené na vstup INPA1 u LAN ovladače.

Jako nadstavbu pro řízení můžete využít např Home Assistant, který má propracované možnosti ovládání, ale chybí mu např. právě PWM řízení a další vstupy/výstupy. Pomocí MQTT nebo zasíláním HTTP příkazů s požadovaným stavem PWM signálu z HA na LAN ovladač, pak celý systém získá mnoho dalších možností pro řízení. Soubory pro integraci LK4/LK3 do Home Assistant naleznete níže v příloze.

Další možností pro uživatele solární elektrárny postavené z komponent od Victronu, je využití GX IO-Extender 150, který je také vybaven PWM výstupy. Pomocí tohoto rozšíření, který použijete místo LAN ovladače, pak můžete plynule řídit výkon spotřebiče např. na základě hodnot z měniče nebo regulátoru Victron.

Zmíněné produkty k stavbě ovládání naleznete pod tímto článkem. Stavbu by měl provádět pouze odborník se znalostí průřezů vodičů dle procházejícího proudu.