Автоматизация отопления частного дома

Автоматизация отопления частного дома

Применение набора NM8036 для автоматизации отопления частного дома

Я несколько лет изучаю системы отопления и всевозможные проблемы, связанные с этим делом. И занимаюсь экспериментами по автоматизации отопительной системы.

Система управляет обычным домом площадью 280 кв.м. Отапливается дровами, только бойлер для воды ёмкостью 200 литров комбинированный – на печке и на электричестве. В доме всегда было три контура отопления, два контура с плитками, отапливаемые трубками в бетоне (вода течёт по трубам, разогревая бетон и плитки). Третий контур – оставшаяся часть дома, отапливаемая радиаторами.

Проблема без автоматики состояла в следующем: при длительном отоплении надо руками закрывать контуры отопления пола либо на распределительном коллекторе сильно уменьшать поток, чтобы при длительном периоде обогрева отопительная система не перегрелась и не вышла из строя. Весной и осенью отапливать приходится мало, поэтому надо постоянно приоткрывать все клапаны в коллекторе.

Два сезона использовал упрощенное устройство на микроконтроллере, но это было неудобно из-за отсутствия оперативного управления (логика там была заложена железно, нельзя было менять ни алгоритма, ни температуру).

Рисунок 1. Упрощённая одноконтурная схема отопления

Набор Обучаемый модуль управления теплом и временем понравился из-за своей гибкости, его я приобрел уже год назад. Для моих конкретных задач он отвечал не полностью. Но вот когда появилась новая версия прошивки на 12 каналов, то я уже не стал ждать и сделал на нём автоматическое отопление, – сейчас он уже полностью соответствует моим задачам (если и дальше пойдут новые дополнения прошивки, как до сих пор было, то он станет бесценным). Я только переделал конструкцию и плату, поскольку купленный мной набор был 4-х канальным и на выходах стояли симисторы, а для моих нужд нужны были реле.

Что он у меня делает? Система разбита на три контура отопления, дополнительно еще управляется водяным бойлером. В каждом контуре отапливаемого пола в бетоне поставлен датчик DS1820, измеряющий температуру пола. Первые два канала коммутируют подачу горячей воды из печки на эти контура. Поскольку имеется требование, чтобы печка работала на температурах воды не меньше 65 градусов на входе, 5-й канал термостата запрещает включение любых клапанов, пока вода в печке не достигнет температуры 65оС.

Рисунок 2. Усовершенствованная трехконтурная схема отопления с применением набора NM8036

6-й канал запускает циркулирование насосов обоих контуров пола при температуре 65 градусов в печке и останавливает подачу воды при температуре 30оС в печке.

Первый и второй выходы переключают клапанами потоки воды в полах или по кругу к печке, соответственно.

При достижении температуры бетона 30оС прекращается подача горячей воды из печки на пол, и вода насосом «крутится» по кругу в самом контуре пола. Это сделано для выравнивания температуры в разных местах пола (поскольку труба на входе подачи воды на пол бывает горячее, чем около выхода - получается дисбаланс; для уравнивания вода принудительно циркулирует по кругу).

Если температура пола падает ниже 28оС – опять переключается клапан для подачи горячей воды из печки. Поскольку термостат легко программируется, эти температуры можно менять по своему вкусу. Программировать можно через меню самого термостата, но мне удобнее это делать компьютером, который подключается к термостату.

Третий контур отопления идет на радиаторы. Там насос включается по заданной температуре печки.

В ближайшем будущем в комнате будет поставлен датчик температуры, и этот контур тоже будет выключаться, достигнув заданного предела температуры: в печку будет закрыта подача воздуха, пламя погаснет - получаем экономию дров и повышения времени горения – это очень важно.

Четвертый контур с печки – это нагрев воды в болере. Практически у всех пользователей с отопительной печкой имеется проблема с остыванием воды из-за обратного хода: когда печка горячая, вода течёт из печки по верхней трубе к болеру и нагревает его. Когда печка остывает, горячая вода из болера начинает подниматься обратно в верхнюю трубу и разогревать печку. Поэтому бойлер быстро разряжается. А если летом его разогревать электричеством, то из-за этого эффекта электронагреватель в болере начинает нагревать и печку с радиаторами. Для решения этой проблемы обычно ставится управляемый руками вентиль на верхней трубе. Когда печку зажигают, его надо открывать руками, а когда пламя гаснет – закрывать. А если печка гаснет ночью или когда никого нет дома? Неудобство великое. Так вот для решения этой проблемы я поставил электрический клапан на верхней трубе. Когда печка разогрета, клапан открывается, когда остывает – закрывается. Для этого используется четвёртый выход термостата. В остальное время, если печка холодная, бойлер разогревается электричеством. Ничего включать/выключать мне не надо – всё делает контроллер термостата.

Для летнего времени для повышения комфорта в полу ванной комнаты предусмотрен электрический подогрев. Этим подогревом тоже управляет термостат, надо только включить соответствующую программу.

Поскольку имеется ещё несколько свободных выходов на термостате, два из них я задействовал под управление освещением. Один управляет лампами интерьера (управление по часам), второй управляет лампами освещения двора. Пока двор управляется тоже по часам, но в ближайшее время думаю к аналоговому входу термостата подключить фоторезистор, а управление сделать автоматическим по уровню дневного освещения.

Оставшиеся три входа термостата подключены к модулю GSM. Соответственно, выходы срабатывают при температурах печки 85, 95, 105 градусов. Получив эти сигналы, GSM модуль посылает мне смс-сообщение «Аварийная температура в печке 85оС», либо другое сообщение о другой температуре. Это важно для оповещения меня об опасных явлениях в отопительной системе. Как говорят, бережёного Бог бережет. Если термостат дает такие возможности, то почему бы ими не воспользоваться?

Рисунок 3. Доработанный электронный блок с GSM сигнализацией

Есть у меня еще идеи, как систему усовершенствовать. Надеюсь, в будущем будут новые обновления программы термостата с новыми возможностями! Это устройство не имеет аналогов для автоматизации дома!

Термостат для инкубатора

Для разведения птицы во многих подсобных хозяйствах используют самодельные инкубаторы. Основой любого инкубатора является металлический шкаф с хорошей теплоизоляцией, внутри которого располагают нагреватель в виде системы электрических лампочек накаливания или спиралей и специальную полочку, на которую кладут яйца.

Щепа для копчения

Шнур льняной для колбасных изделий 70 м (240°C)