СИСТЕМА КЕРУВАННЯ СОНЯЧНИМ ПОВІТРЯНИМ КОЛЕКТОРОМ
Ключові слова
Анотація
У статті представлено розробку інтелектуальної IoT-системи керування повітряним сонячним колектором, призначеної для підвищення енергоефективності опалення та вентиляції приміщень і забезпечення безпечних параметрів мікроклімату. Актуальність дослідження зумовлена зростанням вартості енергоресурсів, необхідністю скорочення викидів парникових газів та наявністю значного сонячного потенціалу України (середньорічний показник GHI близько 1200 кВт·год/м²), що створює сприятливі умови для впровадження повітряних сонячних колекторів. Проаналізовано сучасні комерційні рішення та встановлено, що більшість з них мають обмежені можливості автоматизації й не забезпечують повноцінного дистанційного моніторингу та захисту від ризику конденсації. Запропоновано архітектуру системи на основі мікроконтролера з підключенням датчиків температури, відносної вологості та концентрації CO₂, а також GSM/NB-IoT-модема для передавання даних у хмарне середовище з використанням захищених протоколів (TLS, AES).Особливу увагу приділено алгоритму запобігання утворенню конденсату шляхом розрахунку температури точки роси за формулою Магнуса–Тетенса та впровадженню логіки прийняття рішень на основі порівняння температурних і вологісних параметрів. Система функціонує в трьох режимах: «опалення та осушення», «термінова вентиляція» та «захист/простій», що дозволяє адаптивно реагувати на зміну умов у приміщенні та зовнішньому середовищі. Передбачено мобільний застосунок для моніторингу показників у реальному часі та віддаленого керування. Реалізовано механізми автентифікації пристрою, шифрування даних і автономної роботи у разі втрати зв’язку. Живлення системи здійснюється від джерела постійної напруги 12 В з резервуванням акумулятором і BMS, що забезпечує безперервність функціонування. Отримані результати підтверджують доцільність застосування розробленої системи для модернізації наявних повітряних сонячних колекторів та впровадження в житлових і малих комерційних об’єктах з метою підвищення енергоефективності та підвищення якості внутрішнього повітря.
