Термоконтроллер
Все, кто пользуется индивидуальным отоплением, знают, какое неудобство доставляет поддержание постоянной температуры в доме. Конечно, проблему можно решить, установив импортный котел, имеющий функцию дистанционного управления горелками. Но это решение имеет один серьезный недостаток – цена. Между тем, отечественная промышленность выпускает очень достойные по своим характеристикам котлы по цене в несколько раз ниже зарубежных аналогов, но имеющих один общий недостаток – отсутствие системы внешнего управления горелками. К тому же, далеко не каждый согласится на процедуру замены котла только лишь по причине отсутствия у него этой возможности.
Предлагаю одно из возможных решений этой проблемы, которое позволяет регулировать температуру воздуха в помещении, без каких либо существенных переделок уже существующей системы отопления. Единственное условие - это наличие циркуляционного насоса в системе. Дело в том, что идеальным решением была бы установка электромагнитного клапана перед форсунками котла. Но это невозможно, по причине того, что является грубым нарушением правил эксплуатации газового оборудования. Поэтому выход видится только в том, чтобы иметь возможность перекрывать подачу горячей воды от котла в систему отопления. Сделать это можно либо врезав в магистраль электромагнитный клапан, либо выключая циркуляционный насос. Первый вариант подходит для систем, не имеющих насоса. Второй хорош тем, что на время отключения подачи воды отключается так же и насос, что позволяет помимо прочего, экономить электроэнергию и продлевает срок службы самого насоса. Котел, в этом случае, нагрев воду внутри себя, отключиться штатной автоматикой и будет лишь изредка включаться, поддерживая это состояние. Расход газа при этом незначителен.
Для управления процессом включения или выключения насоса, я сделал контроллер, представляющий из себя законченное устройство в одном корпусе, размещенное в любом удобном месте.
Контроллер имеет графический дисплей 84х48 от пришедшего в негодность сотового телефона NOKIA5110, температурный датчик DS1820 с точностью измерения +-0.5 градуса по Цельсию, вынесенный на переднюю панель под радиатор и радиопередатчик. Управляет всем этим микроконтроллер ATmega16.
Применение радиопередатчика позволяет обойтись без управляющих проводов, которые пришлось бы тянуть от контроллера к месту расположения циркуляционного насоса, что далеко не всегда удобно и эстетично. В качестве приемо-передающего устройства я применил комплект от «китайского» беспроводного звонка. Передатчик расположен в корпусе контроллера, в корпусе же приемника установлено реле, коммутирующее циркуляционный насос.
Приемник располагается в непосредственной близости от насоса. С одной стороны он включается непосредственно в сеть, с другой стороны подключается насос.
Хотелось бы подробней остановиться на контроллере и его функциях. Контроллер управляется с помощью пульта дистанционного управления, который, во-первых, позволяет обойтись без кнопок на самом приборе, предоставляя между тем «большое количество кнопок», с помощью которых удобно делать многоуровневое меню и позволяет сделать интуитивно понятный интерфейс. Во-вторых, он позволяет расположить контроллер в любом удобном месте комнаты, не заботясь об удобстве пользования, и управлять им «не подымаясь с дивана».
На рисунке показан основной дисплей контроллера. При нажатии кнопки «меню» появляется окно основного меню контроллера. Перемещение по меню происходит нажатием кнопок «вверх» и «вниз» с инвертированием изображения выбранного пункта. Вход в подпункты меню - нажатием кнопки «вправо». Выход на предыдущий уровень - нажатием кнопки «меню».
Важной функцией контроллера является таймер. Он позволяет перейти на другую температуру обогрева в нужное, запрограммированное, время. При входе в меню таймера мы можем корректировать параметры таймера: включить либо выключить его, задать время включения и выключения и установить температуру в выбранном интервале времени. При входе в меню часов мы можем либо произвести коррекцию даты и времени, либо произвести общий сброс системы на «заводские установки».
Установка нужной температуры происходит по нажатию кнопок «вверх» или «вниз» из основного экрана с интервалом 0.5 градуса. Так же есть возможность либо включить, либо выключить котел, независимо от температуры. При этом на экран выводится состояние котла и текущая температура. При нажатии кнопки «?» на 10 секунд появляется окошко информирующее о том:
- какое сейчас время – летнее или зимнее (предусмотрен автоматический перевод времени).
- включено или выключено звуковое сопровождение (нажатие клавиш, включение выключение котла, ежечасный сигнал)
- максимальная и минимальная температура, которая была в комнате.
Все настройки сохраняются в энергонезависимой памяти микроконтроллера и не сбрасываются после отключения питания. Таким образом, мы получаем достаточно функциональную систему управления котлом любой марки, при минимуме переделок и достаточно небольших затратах.
Схема приемника не приводится по причине того, что все беспроводные звонки, которые мне попадались (разных производителей, конечно), имеют несколько различную конструкцию. Поэтому приходится опытным путем (на единственной микросхеме, потому не сложно) находить вывод, на котором меняется состояние при активности передатчика. К нему подключается реле, через «нижний» ключ, которое коммутирует 220V питания насоса. Платка «звуковых эффектов» удаляется. Все детали для доработки приемника занимают немного места, и располагаются в штатном корпусе.
В дальнейшем планируется перейти на несколько другую логику построения управляющей системы. Измерение температуры будет происходить с помощью автономного радио датчика (питание от 2-3 батареек типа AA), который может располагаться в любой комнате, если датчик один, или в нескольких комнатах, если датчиков несколько. Управляющий контроллер будет находиться в непосредственной близости от насоса. Это позволит убрать контроллер из жилых помещений, а также улучшить «температурную картину» в доме при использовании нескольких датчиков.
Дмитрий Ярмощук.
