Witajcie.
Chciałbym zaprezentować Wam skonstruowany przeze mnie prosty sterownik do pomp C.O. i obiegu kotłowego. Wcześniej musieliśmy przełączać pompy ręcznie, wpinając je bezpośrednio do gniazdka. W nocy oczywiście nie było to możliwe, dlatego często pompy pracowały całą noc, dopóki rano ich nie wyłączyliśmy. Tata chciał kupić gotowy, ale przekonałem go, że zrobię sam.
Działanie
Urządzenie steruje dwiema pompami. Jedna doprowadza wodę do kaloryferów, natomiast druga zapewnia odpowiednio wysoką temperaturę na powrocie z instalacji (tzw. obieg kotłowy). Warunkiem załączenia pompy C.O. jest wysoka temperatura (regulowana 60-85 °C) na kotle, natomiast załączenie pompy obiegu kotłowego następuje przy niskiej (poniżej 55 °C) temperaturze na powrocie. Do tego wszystkiego oczywiście odpowiednia dawka histerezy, aby uniknąć włączania i wyłączania pomp co kilka minut. Obydwie temperatury mogą być regulowane potencjometrami montażowymi w środku obudowy (do regulacji służy specjalny tryb serwisowy, podczas którego nastawy wyświetlane są na wyświetlaczach). Stwierdziłem, że nie będzie potrzeby częstej zmiany nastaw, dlatego nie umieściłem ich na zewnątrz. Z tyłu obudowy są gniazda panelowe (W odróżnieniu od gotowych sterowników, które mają wyprowadzone tylko przewody). Dzięki temu w razie potrzeby (np. awarii sterownika) można bez problemu pompę wypiąć z gniazda i wpiąć ją bezpośrednio do sieci. Takie było wymaganie "inwestora"
Na panelu znajdują się dwa przełączniki, którymi można włączyć pompy na stałe. Są tam również 4 diody, dwie sygnalizują aktualny stan pomp, jedna alarm (błąd czujnika lub zbyt wysoką temperaturę), oraz jedna jest od zasilania (w trybie stand-by, czyli przy temperaturze niższej niż 35°C, dioda sobie wesoło miga). Temperatury wyświetlane są na dwóch czterocyfrowych wyświetlaczach 7-seg, na jednym temperatura zasilania (wyjścia z kotła), natomiast na drugim powrotu (do kotła).
Wykonanie
Sterownik postanowiłem zrobić cyfrowo, przy użyciu mikrokontrolera. Widziałem dużo sterowników analogowych (opartych o popularny układ termometru lm35 albo NTC), które bardzo dobrze sobie radzą, natomiast utrudniona jest wtedy modyfikacja jego działania. Nie jest wykluczone, że instalacja w kotłowni się w przyszłości zmieni (akumulator ciepła), więc użycie mikrokontrolera znacznie upraszcza późniejsze modyfikacje. W planie była atmega8, natomiast ze względu na to, że uszkodziłem jedyną sztukę jaką posiadałem, zastosowałem tam atmegę 328. Pamięci jest bardzo duży nadmiar, ale cenowo obie kostki wychodzą podobnie. Czujniki temperatury to popularne ds18b20 w metalowej gilzie. Pompy sterowane są przez dwa przekaźniki 5V/230V 8A produkcji rodzimego relpola. Całość zasilana jest z małej przetwornicy impulsowej 5V z ładowarki do telefonu. Wyświetlacze 7-seg sterowane są przez dwa rejestry przesuwne 74hc595. Ponieważ układy 595 mają niewielki maksymalny prąd wyjściowy, zastosowałem układ uln2003 oraz 8 tranzystorów bc857. Płytka wyświetlaczy w pierwszej wersji nie mieściła się w obudowie, dlatego musiałem wykonać ją w SMD. Dodatkowo znalazło się miejsce na buzzer, sygnalizujący awarię czujnika, lub temperaturę powyżej 90 °C. Płytki wykonane "acetonotransferem" i wytrawione w B327. Po wszystkim dodatkowo polakierowane roztworem kalafonii w rozcieńczalniku nitro.
Błędy i niedopatrzenia
Ponieważ jest to mój pierwszy większy projekt, nie brakuje mu błędów i problemów. Pierwszym, który rzuca się w oczy, jest panel bez opisów. Niestety, o wydrukowaniu i zalaminowaniu opisów pomyślałem już po nawierceniu otworów. Oczywiście niedługo powstaną jakieś opisy, pewnie zrobię je markerem, albo wydrukuję małe karteczki i poprzyklejam na panelu. Występują też problemy z błędem odczytu, temperatura na termometrze bimetalicznym wkręconym w kocioł jest ok. 10-15°C wyższa niż ta odczytywana przez ds18b20. Powoduje to, że alarm (>90°C, czyli z błędem powyżej 100-105°c) niezbyt spełnia swoją funkcję (choć kilka razy zadziałał). Wydaje mi się jednak, że to przez konstrukcje kotła, ponieważ po założeniu czujnika w miejsce termometru bimetalicznego, wyniki pomiarów się wyrównują. Oczywiście, gdybym robił go dzisiaj, zmieniłbym dużo więcej. Między innymi do sterowania wyświetlaczy 7-seg użyłbym scalonych sterowników, zamiast prostych rejestrów przesuwnych, wzmacniacza uln2003 i tranzystorów. Gniazdo isp zamieniłbym z 10-pin na 6-pin, aby zaoszczędzić miejsce. Czujniki ds18b20 jak się dowiedziałem niedawno z elektrody to najprawdopodobniej podróbki. Zapewne dzisiaj w ogóle zastosowałbym tańsze i prostsze w użyciu termistory zamiast czujników cyfrowych. Również przekaźniki mogłyby być mniejsze, bo pompy pobierają maksymalnie 20-30 watów. No i ostatecznie panel sterowania zrobiłbym bardziej cyfrowy. Mogłyby się na nim znaleźć przyciski do regulacji nastaw temperatury, enkoder lub nawet wyświetlacz lcd (alfanumeryczny).
Podsumowanie
Koszty trudno jest mi policzyć, natomiast myślę, że oscylują około 100-150zł. Za takie pieniądze można już kupić średniej klasy prosty sterownik. Ciężko jest jednak znaleźć sterownik obsługujący również pompę obiegu kotłowego. Mój natomiast mogę dostosować do aktualnej instalacji i w razie potrzeby zmodyfikować.
Jak na razie sterownik sprawdza się wspaniale. Jedynym odczuwalnym mankamentem jest ten nieszczęsny zaniżony odczyt temperatury, natomiast tak jak napisałem, myślę, że wynika z budowy kotła, tzn. termometr bimetaliczny jest wkręcony w miejscu, gdzie woda nie płynie i przez to temperatura jest tam większa o te 10-15°C. Również histereza mogłaby być większa, ale zmienię to przy najbliższej okazji.
W załączniku w pliku .zip są schematy, wzory płytek i program na uC. Natomiast kod dodałem bardziej w celach poglądowych, ponieważ nie umiem programować uC, więc kod nie jest wysokiej jakości. Do tego większość bibliotek (onewire, ds18b20) pisałem sam, co jeszcze pogarsza sprawę. Zrobiłem, jak umiałem
Fajne? Ranking DIY