Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
IGE-XAO
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Sterownik Bojlera - zdjęcia, opis

mipix 02 Mar 2009 01:20 21269 28
  • Sterownik Bojlera - zdjęcia, opis
    Witam

    Dziś chciałem się pochwalić bardzo prostą konstrukcją
    Jest to sterownik bojlera. Zadaniem było zbudować urządzenie, które przypilnuje aby po wygaśnięciu pieca/kotła, ciepła woda z bojlera nie wychłodziła się w obiegu grzejników.

    Działa to następująco:
    Otwiera obieg bojlera w 2 przypadkach
    1) praca normalna
    - otwarcie przy temp kotła >=36 stopni
    - zamknięcie przy temp bojlera >= 65 stopni
    - Ponadto obieg bojlera otwiera się tylko w przypadku gdy temp kotła >= temp bojlera.

    2) praca awaryjna
    - otwarcie obiegu bojlera przy temp kotła >=90 stopni
    (to tylko po to, by gotująca się woda nie marnowała się niepotrzebnie)

    Wykaz części:
    AT89c2051
    czujniki temperatury TMP100 i TMP101 (Texas Instruments)
    kwarc 5MHz
    2 przekaźniki 5V
    2 tranzystory bc547
    kilka oporników
    Wyświetlacz LCD 2x16 (HD44780)
    mostek prostowniczy
    stabilizator 7805
    płytka uniwersalna
    przewód 4 żyłowy do czujników
    obudowa
    drobnica elektroniczna
    trafo 10V z odzysku
    ---------------
    koszt <50zł

    zawór kulowy 138 zł
    -----------------------
    suma <200zł

    W chili obecnej brak przedniego panelu i klawiszy regulacji nastawy, pojawią się jeśli użytkownik stwierdzi, że są mu niezbędne.

    Sterownik Bojlera - zdjęcia, opis Sterownik Bojlera - zdjęcia, opis Sterownik Bojlera - zdjęcia, opis Sterownik Bojlera - zdjęcia, opis Sterownik Bojlera - zdjęcia, opis Sterownik Bojlera - zdjęcia, opis

    Fajne! Ranking DIY
    Potrafisz napisać podobny artykuł? Wyślij do mnie a otrzymasz kartę SD 64GB.
    O autorze
    mipix
    Poziom 32  
    Offline 
    Specjalizuje się w: elektronika informatyka
    mipix napisał 1976 postów o ocenie 248, pomógł 169 razy. Mieszka w mieście Kluczbork. Jest z nami od 2003 roku.
  • IGE-XAO
  • #2
    kilel
    Poziom 10  
    Ciekawa konstrukcja i bardzo przydatna i napewno tańsza w budowie niż zakup seryjnego sterownika. Mógł byś nam pokazać środek tego sprzętu?
  • #4
    Zdzicho
    Poziom 24  
    Czy zechciałbyś podać namiary na dystrybutora takich zaworów ?
    ps. piec: 124' bojler 32' - coś mała wydajność wężownicy :shocked!:
  • #5
    shadow0013
    Poziom 34  
    Nie znam się na sprzęcie CO, ale dlaczego nie zastosowano zaworu zwrotnego i ciśnieniowego (chyba tak to się nazywa - jest w każdym fabrycznym bojlerze). Jaki to jest piec że temperatura może wynosić 124 stopnie C (na zdjęciu). Sam sterownik jest ładnie wykonany, środek może pozostawiać wiele do życzenia wykonany jest na płytce uniwersalnej (chociaż nie koniecznie).
  • IGE-XAO
  • #6
    andrzejek23
    Poziom 18  
    Projekt prosty i funkcjonalny, ale ja się będę czepiał. Ale tylko dla uświadomienia.
    1) Jak coś grzeje wodę, to jest to kocioł, a nie piec. Piec jest w hucie albo kaflowy w kuchni.
    2) W sytuacji awaryjnej nie chodzi o marnowanie ciepła, tylko o niedopuszczenie do zagotowania wody w kotle lub odwleczenie tego w czasie, bo właśnie to jest sytuacja awaryjna.
    Zatem pytanie: jak się zachowa twój sterownik w momencie, gdy woda w kotle i bojlerze się zagotuje?
  • #7
    MichałKob
    Poziom 20  
    Bardzo piękny projekt, również wpadłem na coś takiego, jednak nie znałem elektrycznych zaworów kulowych i chciałem obracać silnikiem krokowym zwykły, ręczny zawór :)
    Te "dzikie" temperatury to zapewne po prostu test pracy sterownika (czujnik podgrzany np. lutownicą).
    Napisz, proszę, jak sprzęgnąłeś cieplnie czujniki z kotłem oraz wymiennikiem. Czy wystarczy docisnąć czujnik do rury wyprowadzającej ogrzaną wodę, czy musiałeś dostać się pod izolację termiczną?
  • #8
    mipix
    Poziom 32  
    - Program napisany w notatniku, czyli czysty assembler.
    - W środku naprawdę nie ma czego oglądać płytka i parę kabelków.
    - Zdjęcia istotnie tylko testowe a temperatura 124 stopnie pochodzi z żarówki halogenowej na biurku.
    - Całość nie była jeszcze zamontowana. Obecnie jest podłączona prowizorka testująca procedury otwierania i zamykania.
    - Istotnie nie chodziło o piec a o kocioł węglowy, ale każdy wie o co chodzi. To tak samo jakby pójść do rowerowego i chcieć kupić to duże przednie koło z ząbkami - 90% klientów powie sprzedawcy, że chce koło zębate, ten je przyniesie i obaj rozstaną się w niewiedzy, że przedmiotem handlu było koło łańcuchowe :)
    - Awaryjna sytuacja istotnie ma za zadanie wychłodzić wodę w kotle a nie dogrzewać bojler.
    - Gdy woda osiągnie 90 stopni (prawie zacznie się gotować ...prawie robi wielką różnicę) otworzy się obieg bojlera, który będzie miał ok 65 stopni. (ta funkcja to tylko dodatek, mogło jej nie być ze względu na to, iż kocioł posiada swój oryginalny sterownik, który piszczy gdy woda się gotuje) Podstawową funkcją tego pudełka, jest niedopuszczenie do wychłodzenia ciepłej wody.
    - Zawór pochodzi z allegro, w środku przekładnia i silniczek na 3,4V + 2 wyłączniki krańcowe
    - Normalna cena podobnego zaworu, to 200zł -250 zł do znalezienia na allegro - hasło : zawór kulowy.
    - Czujnik kotła znajdować się będzie na rurze wylotowej w izolacji - tuż przed pompą. Czujnik bojlera będzie wetknięty pomiędzy izolację a ścianę zewnętrzną. Te czujniki są na tyle czułe, że gdy "wisiały" na samych kabelkach - bez stelażu - wystarczyło im 3 - 4 sekundy wydychanego powietrza by zmierzyć temp 36 stopni.

    P.s. jest jeszcze jedna funkcja ale na obecnym etapie dość marnie działa, mianowicie jest wyliczany czas (w minutach) do nagrzania wody w bojlerze wg wzoru:

    $$czas = \frac{65 - Tbojlera}{deltaT}$$

    Widać to w miejscu poziomych kresek przy otwartym zaworze, ale trzeba poczekać minutę i musi być spełniony warunek, aby deltaT >0. Czas ten będzie w miarę prawdziwy przy osiąganiu temp. zamknięcia bojlera, chociaż i to nie do końca. Nie wyszło mi tu za bardzo dzielenie 16 bitowe, na 8 się nie zmieściło - za mała dokładność (ma ktoś jakiś prosty przykład na 16?) Tu trzeba by było uwzględnić nieliniową charakterystykę nagrzewania i pewnie jeszcze parę innych rzeczy, których pewnie zapomniałem. Ale to tylko taka moja fanaberia - szkoda mi było marnować wolne miejsce na wyświetlaczu :) (wspominałem już, że jest to zrobione nieudolnie?)

    Sterownik Bojlera - zdjęcia, opis
    Wersja końcowa - druk na kalce technicznej, zalaminowany
  • #9
    kmr
    Poziom 16  
    Witam
    Czy nie myślałeś o tym, aby zawór był otwarty zawsze przy wyższej temp na kotle. Co w przypadku, gdy temperatura w zbiorniku CWU nie przekroczy 65 stopni??
  • #10
    mipix
    Poziom 32  
    czytaj uważniej

    mipix napisał:

    ...
    Działa to następująco:
    Otwiera obieg bojlera w 2 przypadkach
    1) praca normalna
    - otwarcie przy temp kotła >=36 stopni
    - zamknięcie przy temp bojlera >= 65 stopni
    - Ponadto obieg bojlera otwiera się tylko w przypadku gdy temp kotła >= temp bojlera.
    2) praca awaryjna
    - otwarcie obiegu bojlera przy temp kotła >=90 stopni


    Przy spadku temp kotła poniżej temp bojlera zawór zamyka - inaczej układ byłby bez sensu.
  • #11
    timo66
    Poziom 23  
    Witam
    Sterownik całkiem ciekawy :)
    Proponował bym zmienić te 65st na 75st , gdyż do 70st mogą rozmnażać się bakterie w bojlerze , co wiadomo czym może skutkować :)
    ps: producenci bojlerów często uwzględniają to w instrukcji , i zalecają raz na tydzień zagrzać bojler do min 70st
  • #12
    mariusz84
    Poziom 12  
    Witam.
    Projekt ciekawy. Jestem ciekaw jak będzie działał zamontowany w docelowym układzie.

    Procedura dzielenia 16-bitowych liczb:


    Niestety nie mogę zamieścić tutaj kodu bo wtedy nie chce się wysłać post :/
    Kod w załączniku.
  • #13
    Karol966
    Poziom 30  
    Do autora projektu: mógłbyś udostępnić procedury obsługi LCD? (generalnie wolał bym w c ale jeżeli masz tylko w asm to również będę bardzo wdzięczny)
  • #14
    szczupx
    Poziom 19  
    ch-ka nagrzewania jest mocno nieliniowa, a wręcz ekspotencjalna :). Zatablicuj sobie dane z dokładnością do 1C i będziesz miał dość dokładnie wyliczany czas do nagrzania.
  • #15
    pogo
    Poziom 11  
    Karol966 napisał:
    Do autora projektu: mógłbyś udostępnić procedury obsługi LCD? (generalnie wolał bym w c ale jeżeli masz tylko w asm to również będę bardzo wdzięczny)


    http://www.heesch.net/files/ds1821.zip

    Powyżej masz projekt z obsługą wyświetlacza LCD - w języku c.
    Nie przeglądałem dokładnie, ale może się przyda...
  • #16
    mack23
    Poziom 17  
    mam pewien pomysł odnośnie wykrywania potrzeby zamknięcia zaworu. Można by zamontować 2 czujniki temperatury na wejściu i wyjściu wężownicy. Porównując te dwie temperatury można dokładnie określić czy ciepło jest dostarczane do boilera czy pobierane. Oczywiście pojawia się problem kiedy otwierać zawór, bo gdy już się go zamknie to te czujniki nic nam nie powiedzą:)

    Mam jeszcze pytanie, jaki przekrój ma wspomniany zawór?
  • #17
    mipix
    Poziom 32  
    - Dzięki cennym uwagom kolegów musiałem zedrzeć przedni panel dorabiając przycisk sterowania do przełączania 65 / 75 stopni. (to te bakterie czy coś). Tym sposobem w środku "zalęgną się pająki". Nasz klient nasz pan. Program będzie zmodyfikowany o tą funkcję, ale jeszcze nie wiem kiedy. Przy okazji przekonałem się, że laminowanie jest dosyć nietrwałe - wszystko "bardzo ładnie" rozwarstwiło się przy próbie odklejenia. Trzeba będzie coś lepszego wymyślić - Tylko co ?
    - Zawór ma przekrój 3/4 cala

    Wsad do procesora teraz stracił sens, brakło wolnych linii na procesorze, do przerobienia jest komunikacja z LCD na 4 bity. Były 2 opcje: z klawiaturą lub bez, ze sterowaniem czasowym (programator tygodniowy).
  • #18
    worw
    Poziom 21  
    mógłbyś podać namiar na takie zawory w tych cenach? bo nigdzie nie mogę znaleźć?
  • #20
    Hahar
    Poziom 12  
    Witam

    Gratuluje autorowi-ładny sterownik :)

    Jako że miałem podobny problem z bojlerem (wychładzał się podczas wygasania kotła) przedstawię jak sobie z tym poradziłem,mianowicie:
    -zastosowałem regulator RE16 ustawiony na "chłodzenie"
    -czujnik temperatury PT 100 na wyjściu ciepłej wody z kotła
    -zawór a właściwie siłownik elektromagnetyczny VA-7040-23DCS z częścią wykonawcza na rurę 3/4" na powrocie z bojlera


    Sterownik Bojlera - zdjęcia, opis

    Sterownik Bojlera - zdjęcia, opis

    Całość działa od listopada bezawaryjnie :)
    Temperatura na sterowniku jest ustawiona ok 5°C niższa jak na kotle,istnieje możliwość ręcznego otwarcia "elektrozaworu" dodatkowym przełącznikiem.
    Został on dodany w razie konieczności "dogrzania" bojlera latem gdyby solar (jeszcze nie zainstalowany) nie dał rady ogrzać wody w pochmurne dni...
    Jedynym mankamentem układu jest skomplikowana zmiana temp. nastawionej na regulatorze-w cieplejsze dni nie trzyma się przecież 80 na kotle ;)
    Jak coś-proszę pytać
    Pozdrawiam
  • #21
    mipix
    Poziom 32  
    ok, tak więc jest (znowu piszę po północy, muszę wcześniej chodzić spać)

    Sterownik Bojlera - zdjęcia, opis Sterownik Bojlera - zdjęcia, opis Sterownik Bojlera - zdjęcia, opis

    - Dodałem sekwencyjny wybór temperatury bojlera (50,55,60,65,70,75) treść na przycisku może być zwodnicza ;) Żadne bakterie teraz nam nie straszne.
    Gdy temp pieca/kotła spadnie do 36, sterownik resetuje się (do 65 stopni)
    - Doszła jeszcze funkcja oszczędzania energii tzn wyłączenia przekaźników odwracających kierunek obrotów silnika - oszczędzi kilka mikro watów - taki żart. Pomyślę jeszcze nad wygaszaniem podświetlenia jeśli będzie trzeba.
    - Jest też ręczne/testowe otwarcie zaworu.

    No i coś dla ciekawskich co jest w środku - jak już wspomniałem niewiele

    Sterownik Bojlera - zdjęcia, opis

    Proszę nie piszcie, że kondensator jest krzywo, bo to w najmniejszym stopniu nie wpływa na jego pracę, kolory kabelków te żnie mają większego znaczenia.
    Niemniej jednak każda konstruktywna uwaga mile widziana.

    edit.
    Sterownik Bojlera - zdjęcia, opis
    P -piec ; B -bojler ; d -deltaT ; c -czas

    Kolejna wersja została wzbogacona o pomiar charakterystyki nagrzewania bojlera.
    Wejście w tryb testowy: przyciśnięty klawisz podczas startu sterownika.
    W odstępach 3 minutowych zapisywana jest wartość temp pieca/kotła i bojlera (w sumie 36 pomiarów- na więcej zabrakło pamięci RAM). Odczyt kolejnych pomiarów sekwencyjnie klawiszem. Ten konkretny bojler nagrzewa się w czasie 1:00 - 1:30 więc powinno wystarczyć.
    Po zdjęciu kilku krzywych nagrzewania, będzie można zapisać tabelę stałych wartości lub opracować jakieś przybliżone metody szacowania czasu do nagrzania.
  • #22
    Spider1
    Poziom 13  
    Witam. Ja to realizuje tak ze wylaczam pompke wprawiajaca wode w ruch gdy temp na kotle spadnie do ok 37 C. Robie to recznie choc mozna to zrealizowac na jakims przekazniku i czujniku temperatury.
  • #23
    IMEX
    Poziom 20  
    Cześć

    Doszedłem właśnie do tego samego wniosku jak ty że jak piec (kominek) będzie wygasał a temp w zasobniku będzie większa to zacznie zabierać - odbierać temperaturę i przekazywać na grzejniki (mam zasobnik z płaszczem - w tym przypadku minus ale plus taki że szybko sie nagrzeje)

    Ja chcę zastosować 2 zawory automatyczne 3 drogowe
    i do tego jeszcze sterowanie pompą od cyrkulacji i opcja załączanie bojlera elektrycznie - grzałka

    Czujniki będą przy kotle - zasobniku - grzejnikach i w krańcowym miejscu ciepłej wody ( najdalej od zasobnika)

    Kominek ma własny sterownik do odpalenia go i sterowanie pompami

    Czy mogę liczyć na pomoc w napisaniu programu do tego

    Załączanie zaworów zależne od temperatur w poszczególnych miejscach i sterowanie zaworami - tylko CO lub tylko Zasobnik (bojler) CO + Bojler

    no a w miedzi czasie sterowanie pompą od cyrkulacji - ciepła woda

    LCD + kilka przycisków
    czujniki do wyboru - jakieś ledy kontrolne - i przyciski
    wszystko wykonam zgodnie ze schematem z głowy - płytka + elementy Atmega8 - bo mam kilka szt - mam Przekaźniki - triaki - ledy - rezystory - brak LCD i czujników temperatury - ale w to sie zaopatrzę jutro -

    Sterownik Bojlera - zdjęcia, opis
  • #24
    mipix
    Poziom 32  
    Sterownik C.O. v1.5a - wersja sprawdzona pod kątem prawidłowego działania przy kotle.

    - Procesor AT89c2051

    Klawisz zmiany nastawy - P1.0

    - Czujniki temperatury na i2c TMP100 oraz TMP101
    Adresy czujników
    ADR_T1 1001010B
    ADR_T2 1001010B
    SDA P3.4
    SCL P3.5

    - LCD na 4 bitach
    Konfiguracja wyświetlacza HD44780
    EN P3.0
    RS P3.1
    RW P3.7
    D7_LCD P1.7
    D6_LCD P1.6
    D5_LCD P1.5
    D4_LCD P1.4
    Załączniki:
  • #25
    tomaszzielin
    Poziom 10  
    A byłaby możliwość abyś zamieścił schemat ideowy Twojego projektu bojlera?
  • #26
    Dj_Stone
    Poziom 12  
    O właśnie o coś podobnego mi chodziło...
    Obieg bojlera najczęściej wymuszam pompą, ale jeśli piec wygaśnie, to efekt jest wszystkim znany... Chciałbym zamontować jakiś sterownik, który na podstawie pomiaru temp. na bojlerze i kotle wyłączy pompę, gdy różnica między temperaturami będzie mniejsza niż 5 °C. Czy jest ktoś, kto mógłby zaproponować jakiś analogowy (najtańszy/najprostszy) bez wyświetlacza układ, który wystarczy zlutować?
    Posiadam sterownik SR24-SOLMAX, ale wszystkie czujniki mam zajęte, a zakup kolejnego regulatora i podpięcie go w trybie slave wiąże się ze sporym wydatkiem...
    Z góry dziękuję za pomoc!
  • #27
    IMEX
    Poziom 20  
    do Dj_Stone"

    Czy rozwiązałeś problem sterowania

    własnie przeglądam temety w których brałem udział.

    Przez 1 rok troszeczke sie nauczyłam bascoma a konkretnie jesli chodzi o sterowniki CO itp....

    To że sterownik będzie zwykły analogowy to nie znaczy że bedzie tańszy od cyfrowego z LCD

    Wykonanie samego sterownika Płytka, kilka części, ze 3-4 przekażniki + LCD i przyciski z obudową to może raptem z 50zł nawetbiorąc pod uwagę apmega 32 żeby tak wypasić sterownik że od strony programowej będzie lśnił.

    Osobiście mam 2 sterowniki własnej roboty które działają w instalacji CO.
    Jeden od cyrkulacji CWO a drugi dodatkowe zabezpieczenie Kominka (poza oryginalnym sterownikiem)
    Cały czas walczę nad sterownikiem inteligentnego domu - tak może dla zabawy bardziej bo wdrożę go dopiero jak będzie w 101% program wolny od wad i błędów (przyznaję że i tak wyjdą dopiero w praniu)

    Ogólnie jestem w stanie pomóc przy sterownikach pomp zaworów wszystko co potrzebuje ustawień temperatury - Używam DS 18B20 i LCD 2x16 duże znaki lub 4x20 duże znaki robi wrażenie z pomarańczowym powświetlaniem w rewersie
  • #28
    rsjg
    Poziom 12  
    Hahar napisał:

    Jako że miałem podobny problem z bojlerem (wychładzał się podczas wygasania kotła) przedstawię jak sobie z tym poradziłem,mianowicie:(...)
    -zawór a właściwie siłownik elektromagnetyczny VA-7040-23DCS z częścią wykonawcza na rurę 3/4" na powrocie z bojlera


    Śmiem twierdzić, że woda nadal się wychładza, choć o wiele mniej.
    Ciepło wężownicy na wyjściu jest przekazywane wodzie w obiegu,
    a ta zasadą grawitacyjną kieruje je w górą.

    Gdybyś wstawił zawór na wyjściu obiegu c.o. z bojlera, miałbyś to "z bani".
  • #29
    ggierus
    Poziom 9  
    Jak na tą chwilę wygląda sprawa sterownika, wprowadziłeś go może do sprzedaży ? Zastanawiałem się czy zastosowanie regulatorów termoelektrycznych na powrocie i zasilaniu wężownicy jest dobrym pomysłem (zawór termostatyczny 1/2"). Rozwiązanie wydaje się być tańsze, taki zawór z regulatorem wychodzi ok 65 zł.