Автоматизация на отоплителната система

Автоматизация на отоплителната система

24/11/2008 16:25:31

Не е ли време да хвърлим дърво?

Сега имаме информация от температурни датчици и има схема за изпълнение на задвижващ механизъм, управляван от 1-жичен ключ. Възможно ли е да се използва отоплителната система? Това е лесно!

ESBE устройството нормализира времето за пълно отваряне. Това означава, че при затваряне на контакта за 10 секунди можем да предположим в каква позиция се намира устройството. Но ние можем да съдим позицията на шофирането не само по този начин. Достатъчно е да се монтира температурният датчик DS18B20, за да захранва котела и същия температурен датчик, за да се захрани в кръга след смесителния вентил, за да може надеждно да говори за позицията на задвижването и крана. Но дори и позицията на шофирането като цяло не е необходимо да се знае изобщо. В края на краищата, ако задачата е да поддържаме постоянна температура в къщата с 24 градуса, можем да въртим устройството в една или друга посока, без да се грижим за текущото му положение. Ако се достигнат крайните позиции, краят на задвижването автоматично изключва мотора.

Често ме питат за схемата за свързване ESBE ARA661.

Задвижването има 3 проводника, боядисани в различни цветове

Син (BU) - N (нула)

Черен (BK) - Обслужван 220. Движение на задвижването обратно на часовниковата стрелка

Кафяв (BN) - Обслужван 220. Движение на устройството по посока на часовниковата стрелка

Блок 2-канален ключ 1-проводник за управление на електрическо задвижване 3-посочен без корпус.

За да управлявам отоплението, използвах двуканален компонент Dallas DS2406P, предназначен за работа в 1-жични мрежи. Горната снимка показва прост модул, базиран на този компонент. Понастоящем цялата система за управление е изградена на два такива модула. Един модул контролира задвижването на трипътната отоплителна верига (един канал за повишаване на температурата, а другият за намаляване). Вторият модул се изисква автоматично да включва циркулационната помпа (канал А) и да изисква топлина от котела (канал B). Освен това, използвайки проста дъска, базирана на MAX232A, беше възможно свързването на котела Vaillant VK INT към управляващата програма, което ми позволи директно да настроя работната температура на котела. Статия за свързването на котел на Vaillant с компютър.

Схема за управление на отопление с помощта на 1-проводни модули

Строго погледнато, за регулиране на температурата на радиаторите е достатъчно да се осигури автоматично управление само на трипътния кран, като се използва двуканален модул, базиран на компонента DS2406P. За да се пестят енергийни ресурси в извън сезона, реших да управлявам също така системата за управление на помпите и котела. Това ви позволява да намалите разходите за електроенергия и газ. Програмата за управление определя кога крана е затворена и изключва помпата и котела. През пролетта и есента тази функция е в търсенето, когато денят е все още (или вече) топъл, а през нощта е необходимо да се подаде 35-40 градуса към системата, за да се поддържа постоянна комфортна температура в къщата. В допълнение, компютърът контролира температурата на подаващата тръба на котела. Това беше направено, за да се избегне прегряване на котелната верига (в моята система се използва схема с хидравличен сепаратор), в случаите, когато разсейването на топлината е минимално. Най-ниската стойност на максималната температура на потока на моя бойлер е 60 градуса, което, между другото, е достатъчно, за да се реши този проблем. Дори в случай на пълна липса на консумация на топлина, температурата в котелната верига не надвишава 73 градуса.

Преди да направите кратко описание на алгоритъма, ще ви дам основна хидравлична схема на отоплителната система. В моята схема се използва така нареченият хидравличен сепаратор. Това е елемент, който ви позволява да разделите веригата на котела (генерираща топлина) и отоплителната, радиаторна (топлоенергийна) верига. Хидравличният сепаратор (или по друг начин "хидро-пистолет") е парче тръба с 4 дупки. Отляво е свързан потокът и връщането на котелната верига, а отдясно е захранването и връщането на консумиращия колектор (към който могат да се свържат множество вериги). Принципът на действие е прост. Ако се прави правилно изчисление за потреблението на вода, тогава в режим на максимална консумация на топлина, захранването на котелната верига се подава изцяло в захранването на консумиращия колектор. Ако котелът генерира излишната топлина, затворен 3-начин, изключен, някои схеми, охладителят протича частично към отнема верига и частично да се движат само в котел верига (фуражи влиза обратния ред). Ако консумацията на вода в консумираната верига е по-висока от водния поток в котелното помещение, помпената верига започва да изсмуква собствения си връщащ поток. Тази схема е уникална по това, че ви позволява напълно да се отървете от нежеланите ефекти, причинени от нерегулирания поток охлаждаща течност през котлите, като избягвате хидравлични удари. Например, представете си, че потокът от охлаждаща течност в консумиращите вериги е напълно блокиран. В този случай няма да се случи нищо ужасно, веригата на котела ще задвижи охлаждащата течност по своя "малък" кръг. Тази схема е изключително надеждна, но най-важното - изключително удобна от гледна точка на автоматичната регистрация. Можем да въртим кранове, да включим и изключим помпите, да настроим всякаква температура на котела, знаейки, че водният поток през котлите винаги ще бъде същият. Схемата с хидравличен сепаратор също е много удобна при използване на няколко котела. Грубо казано, една или друга схема консумира само избира количеството топлина, което се нуждае, и бойлер веригата автоматично с помощта на произволен брой котли се опитва да предостави исканата сума на топлина.

Схема за отопление с хидравличен сепаратор

Кликнете, за да уголемите

Алгоритъмът на контролната програма се основава на анализа на температурата на улицата и навътре. В този смисъл алгоритъмът по някакъв начин зависи от времето. Факт е, че за разлика от индустриалните решения, където температурата зад борда е основен регулаторен фактор, прилагах малко по-различен подход. Основният фактор в програмата ми е температурата вътре в стаята. Забелязва се, че при същата температура на улицата и в отоплителната система температурата в помещението може да бъде различна. Например, при -10 и силен северен вятър, температурата в къщата ще бъде значително по-ниска, отколкото при -10 и отсъствието на вятър. Естествено, готовите промишлени контролери не могат да вземат предвид скоростта и посоката на вятъра и влажността, така че понякога собствениците се оплакват от грешната температура в отоплителната система.

Освен това моята програма взема предвид не моментните стойности на текущата температура на улицата и вътре в помещенията, а средната за определен период от време. За улицата е 3 часа, за стая - 1 час. Това се прави, за да се сведе до минимум въздействието на случайни фактори. Когато използвате температурни датчици с висока чувствителност, като DS18B20. стойността на текущата температура може да се промени бързо, ако например отворихме прозореца за няколко секунди или сложихме супата на печката.

Освен това моята контролна програма следи в процеса на регулиране на отоплителната система не само температурата в помещението, но и промяната в тази температура. Това намалява броя на ненужните завои на трипътен миксер.

За да следи температурата на охлаждащата течност в захранването на дадена верига, използвам същите сензори DS18B20 като главни. Монтажът на сензора е направен с обикновени пластмасови скоби. Сензорът е инсталиран на термична мазнина, която може да бъде закупена във всеки компютър. От горната част на сензора приставката може да бъде обвита с изолационен слой, например пяна от полиетилен. Това ще увеличи точността на показанията. При тази конфигурация сензорът показва напълно реална температура на охлаждащата течност. Трудно е да се използва отчитането на датчика в потока в алгоритъма за управление на отоплението, тъй като хистерезисът на котела е + 6-2 градуса спрямо текущата настройка. Но за да се следи и разбере текущото състояние на отоплителната система, тази информация е много важна, особено в комбинация със сензорното отчитане на връщането на веригата и захранването на котела, четено едновременно.

В момента програмата управлява само една отоплителна верига, но е построена по такъв начин, че да управлява няколко вериги. Базата данни съдържа общи настройки за отоплителната система, както и настройки за всяка схема. Изчисляването на линията за подаване на котела, както и комфортната температура в стаята, са зависими от времето. Забелязва се, че ако на -20 на улицата удобна температура вътре +23 градуса, след това на +10 това вече е много. Очевидно влажността и температурата на стените все още имат значение.

Текущ алгоритъм на програмата, както е (от 31 октомври 2010 г.)

Всяко използване на материалите на обекта е възможно само с разрешението на автора и с задължителното посочване на източника.