К газовым котлам имеется много видов разных термостатов, разной ценовой категории за EUR, USD, RUB, UAH и если у таких термостатов добавляется хоть какой-то интеллект в байтах, то с каждым байтом оного, цена растет все более и более.
Возможно кто-то термостат уже собирал сам, но количество собранных самостоятельно схем, не ошибусь если скажу, что это меньше 1-го процента от всего количества реализуемых через торговлю. Но на самом деле тут не все так сложно. Я также долго пользовался покупным термостатом LT-08. Но как пользователь, могу сказать (и не лишь я), помимо положительных моментов есть и отрицательные: включение котла по команде термостата производится периодически и при некотором времени простоя котла радиаторы становятся холодными. В такие периоды, моему организму не совсем комфортно, вероятная причина такого дискомфорта отсутствие инфракрасного излучения от батарей.
Так вот, после некоторой паузы простоя, и при понижении температуры термостат подает команду котлу на включение, котел начинает нагонять температуру до нужного уровня, это теперь уже скачок комфортности и получается весь отопительный сезон, состоит из таких температурных колебаний. Схема рассматриваемая в статье, как раз и предназначена для сглаживания этих пауз комфорта и дискомфорта, с регулировкой циклов зависящих от внешней температуры.
Ну и конечно дело тут не лишь, в каком либо навороченном термостате, первым делом жилое помещение должно быть нормально утеплено.
Также следует понимать, что жилое помещение очень инерционно на прогрев и остывание, и обычный выносной термостат как раз работает от крайней точки остывания, до крайней точки прогрева помещения, как раз в таком случае и наблюдаются длительные паузы простоя отопительного агрегата. Не считаю правильным такую экономию, если полдня не топить вообще, а потом нагонять температуру до уровня комфортной, как ни крути чтобы поддержать в помещении постоянную Х — температуру, нужно израсходовать N-е количество газа, которое можно израсходовать, протопив помещение, например два раза в сутки, или это же N-е количество газа расходовать за двадцать раз в сутки, я за второй способ.
Кто-то скажет, что тут ещё придумаешь, да у меня котел и так микропроцессорный, да современные котлы в принципе для сегодняшнего дня полнофункциональны, и модернизировать там, что-либо пользователю — нечего. Но в первую очередь, производитель направляет большую часть функционала на безопасную работу и повышение КПД своего теплогенератора, за пользователями этих агрегатов лишь и остается выбор, какую температуру поддерживать в помещении. Вот тут можно и управлять своим агрегатом на свое усмотрение. К примеру, выбирать — топить постоянно, это будет полный комфорт, лишь на практике это получается накладно, или, исходя из реалий сегодняшнего дня (да и в ближайшем будущем) приходится экономить, как я уже говорил топить порционно, используя эту схему с привязкой к наружной температуре воздуха.
В некоторых котлах заложена именно такая функция, вариантов может быть несколько. Самый простой, это климат-менеджер. Но цена такого устройства, такова, что не каждый считает это полезное устройство нужным вообще.
Ещё способ: переходник — адаптер, который подключается к основной плате котла, обмен данными по специальной программе, и к нему уже подключаются датчики. По внешнему виду платы видно, что собрать её можно и самому, одна микросхема и не большое количество обвязки, но вот что за микросхема, и чем она заряжена это секрет производителя, да и саму плату можно посмотреть лишь в каталоге, ведь из -за бугра пока ее привезут сюда, она, почему то равняется половину стоимости самого котла.
Вывод: во всяком случае, лучше уж с термостатом, чем без него, а если применять хитрый термостат, так это уж точно лучше.
Схема, которую я предлагаю вашему вниманию, я думаю понравится и любителям МК, и любителям логических элементов, в частности микросхемы 555, к которой можно применить N-е количество вариантов настройки.
Основной состав схемы это МК Atmega-8 в корпусе TQFP-32 ЖК-индикатор16х2 и микросхема 556 (предвижу, как уже кто-то затопал ногами, «Фи» скоро микросхеме 50 лет, а ей всё находят применение. А что поделаешь, если вещь сделана удачно, так почему бы ее не применять…. Да и вкус у каждого, например, до сих пор люди слушают аудио треки на лампах, и видят при этом превосходство такого звука над цифрой…)
Задача схемы следить за температурой в помещении датчик U-1, это просто термостат вых. РВ7 (ниже определенного значения температуры 23.3°C (гистерезис 0.3°C) всегда включит котел на обогрев).
Датчик U-2, по температуре наружного воздуха происходит периодическое включение котла, с изменяемыми периодами паузы и отдельно периоды включения котла, вот здесь и используется микросхема 556. Таймеры IC1, IC2.
В данной схеме роль этих таймеров очень важна, таймеры IC1, IC2 , определяют периоды включения котла и периоды пауз, если вы понимаете принцип работы таких таймеров (NE555) вам не составит труда подкорректировать работу схемы под свои условия эксплуатации, без вмешательства в программу МК, в настройке работы этих таймеров, вам помогут реализованные в МК два измерителя, которые в % соотношении наглядно отображают работу таймеров IC1, IC2.
Зависимость работы таймеров от температуры, на графике можно показать примерно так:
U-3 датчик, установлен на вводе теплоносителя в котел (обратка), при превышении температуры 37.0°C (гистерезис 4.0°C ) котел получит команду на отключение ( данные от U-3 имеют приоритет над IC2 и над данными от U-1.
Принципиальная схема термостата (нажмите для увеличения):
Реализовано на МК Atmega-8.
Соблюдение температурных заданий и заданных условий (приоритетов) работы.
Показания на ЖКИ от датчиков U-1, U-3 , с точностью до 0.1°C, показания датчика U-2 с точностью 1°C .
Распределение температурного диапазона на включение таймеров IC1, IC2. Отображение на ЖКИ в % соотношении, периода работы каждого из таймеров IC1, IC2.
Часть схемы с фоторезистором, вносит условие в работу МК день<-> ночь, это дает днем смещение температурного графика на 2°C по всему температурному диапазону (днем в сторону увеличения периода паузы IC1, и уменьшения периода включения таймера IC2).
Номиналы показание на схеме, цепи заряда конденсатора С-1 (таймер IC1) пауза от 30 минут до 240 минут.
Конденсатор С-2 (таймер IC2) период включения котла от 10 минут до 20 минут, как написано выше пользователь по своим условиям эксплуатации и своим расчетам может откорректировать эти периоды, заменив в линейке резисторов нужные номиналы (резисторы R1.1 – 1.9 и R2.1 – 2.9 перед монтажом на плату, стоит проверить по факту! на соответствие номинала).
Кстати, позволю себе заметить, что для реализации на практике таймером IC1, пауз длительностью до 4 часов, в которых задействован непосредственно конденсатор С-1 емкостью 1000мкф., тут не весь ширпотреб можно для этого применить, вот на фото конденсатор который справа (был новый, не б/у), при длительной паузе заряжался лишь до 12% и все. Проверка измерителем емкости, такой брак у меня не выявляет, конденсатор звонится как полноценный 1000 мкф.
Все производимые действия внутри и на выходе МК отображаются на ЖКИ определёнными знаками и символами.
Эта схема поддержания и регулирования температуры, подключается в котле к клеммам наружного выносного термостата. Каждый котел предусматривает подключение такого термостата. При использовании такого типа регулирования, при положительных температурах котел не будет перерасходовать топливо на ненужный перегрев, и будет работать экономичнее, и сгладит ощутимые перепады температуры в помещения, во время отопительного сезона.
Варианты схемных решений.
С имеющейся прошивкой, в схеме можно применить и МК Atmega-8 в корпусе DIP-28, работать устройство будет полнофункционально, лишь не будет возможности визуально наблюдать на экране ЖКИ время заряда С1 и С2 в % соотношении.
Если есть необходимость использования реле для управления котлом конечный каскад схемы будет выглядеть так:
Устройство также может эксплуатироваться на один ЖКИ совместно с другими схемами. Управление этой функцией происходит с 1-й ноги МК (PD3) на ноль, отключается инициализация активности ЖКИ (на печатной плате, для использования этой функции и согласования этой схемы с другими схемами, дополнительно установлены семь диодов 1n4148, если вам не требуется такое использование схемы, вместо этих диодов, просто установить перемычки). В это время все функции схемы, термостатов и погодного регулирования, продолжают работать в прежнем режиме.
Установки FUSE, которые соответствуют работе от внутреннего генератора 4MHz
Что отображают символы ЖКИ:
И немного фотографий устройства:
Работу схемы можно протестировать в proteus’е.
Архив проекта: схема, прошивка, proteus, печатная плата.
При написании статьи использовались некоторые материалы с сайта http://c2.at.ua
Список радиоэлементовОбозначение
Тип
Номинал
Количество
ПримечаниеМагазинМой блокнот
МК AVR 8-битATmega81
В корпусе TQFP-32
Программируемый таймер и осцилляторNE5561
Линейный регуляторLM78051
Датчик температурыDS18B203
Биполярный транзисторBC8473
Оптопара1
Или электромагнитное реле
Выпрямительный диод1N414819
С1
Электролитический конденсатор1000 мкФ1
С2
Электролитический конденсатор330 мкФ1
Электролитический конденсатор100 мкФ1
Электролитический конденсатор470 мкФ1
Конденсатор0.01 мкФ4
Конденсатор0.1 мкФ2
Конденсатор1 мкФ1
FR1
Фоторезистор1
R1.1
Резистор330 кОм2
R1.2
Резистор9.1 МОм1
R1.3
Резистор8 МОм1
R1.4
Резистор6.8 МОм1
R1.5
Резистор5.6 МОм1
R1.6
Резистор4.3 МОм1
R1.7
Резистор3.3 МОм1
R1.8, R2.4
Резистор2.2 МОм2
R1.9
Резистор1.2 МОм1
R2.1
Резистор220 кОм1
R2.2
Резистор2.7 МОм1
R2.3
Резистор2.4 МОм1
R2.5
Резистор2 МОм1
R2.6
Подстроечный резистор1.8 МОм1
R2.7
Резистор1.5 МОм1
R2.8
Резистор1.3 МОм1
R2.9
Резистор1.1 МОм1
R3
Резистор4.7 кОм1
Резистор1 кОм1
Резистор3 кОм1
Резистор6.8 кОм3
Резистор10 кОм2
Резистор27 кОм1
Резистор470 Ом1
Резистор680 кОм2
Подстроечный резистор5 кОм1
Подстроечный резистор220 кОм1
LCD-дисплей16х21
Разьем для подключения программатора1
Добавить все
Скачать список элементов (PDF)
Прикрепленные файлы:
- Pjgodn_Reg_V1_0.rar (211 Кб)